東北大學(xué)電力系統(tǒng)考試題及答案

電力系統(tǒng)自動(dòng)化包括哪些內(nèi)容?電力系統(tǒng)自動(dòng)化是自動(dòng)化的一種具體形式，它是指應(yīng)用各種具有自動(dòng)檢測(cè)、決策和控制功能的裝置，通過信號(hào)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)進(jìn)行就地或遠(yuǎn)方的自動(dòng)監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制，以保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行和具有合格的電能質(zhì)量。同時(shí)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化是由許多子系統(tǒng)組成的，每個(gè)子系統(tǒng)完成一項(xiàng)或幾項(xiàng)功能?？梢詫㈦娏ο到y(tǒng)自動(dòng)化內(nèi)容劃分為電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化、發(fā)電廠自動(dòng)化和變電站自動(dòng)化等三部分。調(diào)度自動(dòng)化又可分為發(fā)電和輸電調(diào)度自動(dòng)化（通常稱為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化）、配電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化（通常稱為配電網(wǎng)自動(dòng)化或配電自動(dòng)化）。什么是電力調(diào)度自動(dòng)化?運(yùn)用現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行的調(diào)動(dòng)。包括遠(yuǎn)動(dòng)裝置和調(diào)度主站系統(tǒng)，是用來監(jiān)控整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的。為使調(diào)度人員統(tǒng)觀全局，運(yùn)籌全網(wǎng)，有效地指揮電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。其作用主要有以下三個(gè)方面：1、對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控2、對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度3、對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)安全分析和事故處理什么是數(shù)字電力系統(tǒng)數(shù)字電力系統(tǒng)（DigitalPowerSystem,DPS的涵義，是指對(duì)某一實(shí)際運(yùn)行的電力系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)、物理特性、技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)管理、環(huán)保指標(biāo)、人員狀況、科技活動(dòng)等數(shù)字地、形象化地和實(shí)時(shí)地描述與再現(xiàn)。如果做到了這一點(diǎn)，就可以說建立了該實(shí)際電力系統(tǒng)的數(shù)字電力系統(tǒng)。某個(gè)電力系統(tǒng)的數(shù)字電力系統(tǒng)包括電力系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)（也即真實(shí)結(jié)構(gòu)）、其各組成部件（單元）及整體的物理性能、運(yùn)行方式和運(yùn)營(yíng)策略、管理的模式、人員的信息等；電力系統(tǒng)的各個(gè)元件、各個(gè)網(wǎng)絡(luò)、各節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)狀態(tài)變量；各種自動(dòng)控制裝置的動(dòng)作特性（包括繼電保護(hù)裝置）；發(fā)電廠、變電站的主要設(shè)備的“健康”狀態(tài)；經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)信息。電力調(diào)度自動(dòng)化的基本組成及各部分功能是什么?電力調(diào)度自動(dòng)化又可分為發(fā)電和輸電調(diào)度自動(dòng)化（通常稱為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化）、配電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化（通常稱為配電網(wǎng)自動(dòng)化或配電自動(dòng)化）。其中電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是確保電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地發(fā)供電，提高電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理水平的重要手段，是電力生產(chǎn)自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的特點(diǎn)是統(tǒng)一調(diào)度，分層控制。配電自動(dòng)化技術(shù)是服務(wù)于城鄉(xiāng)配電網(wǎng)改造建設(shè)的重要技術(shù)，配電自動(dòng)化包括饋線自動(dòng)化和配電管理系統(tǒng)，通信技術(shù)是配電自動(dòng)化的關(guān)鍵。什么是標(biāo)度變換？為什么要進(jìn)行標(biāo)度變換?標(biāo)度變換：將對(duì)應(yīng)參數(shù)值的大小轉(zhuǎn)換成能直接顯示有量綱的被測(cè)工程量數(shù)值， 也稱為工程轉(zhuǎn)換。線性標(biāo)度變換公式：T+賤5I式申——被測(cè)量龜程的卜'限；打一被測(cè)屋最程的下限；Y—標(biāo)度變換后所得到的被測(cè)量的實(shí)際值：Ao--打?qū)?yīng)的兒D轉(zhuǎn)換茁的數(shù)字量；N?—人對(duì)應(yīng)的4/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字星；X——被測(cè)呈實(shí)際伯『所對(duì)應(yīng)的A7D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字呈二生產(chǎn)中的各種參數(shù)具有不同的量綱和數(shù)值，但在信號(hào)的采集、 A/D轉(zhuǎn)換過程中，需要把這些參數(shù)變?yōu)闊o量綱數(shù)據(jù)。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行顯示、記錄等操作時(shí)，又必須把這些測(cè)得的數(shù)據(jù)還原為相應(yīng)量綱的物理量。這就需要進(jìn)行標(biāo)度變換。6、什么是直流采樣？特點(diǎn)？什么是交流采樣？方式有哪些？采樣”就是將現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)不斷變化的模擬量的某一瞬間值作為 樣本”采集下來，供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算、分析和控制用。直流采樣”就是將交流模擬量經(jīng)電量變換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直流模擬量，再由模擬 /數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量。特點(diǎn)：1,對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率要求不高，軟件算法簡(jiǎn)單，可靠性好； 2，抗干擾能力強(qiáng)；3,采樣結(jié)果實(shí)時(shí)性差，4,需要變送器屏，增加了設(shè)備投資和占地面積交流采樣”是將交流模擬量經(jīng)過電壓傳感器（TV）或電流傳感器（TA）變換后，由模擬/數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣，通過計(jì)算得到所需被測(cè)量的有效值。f=/丄他一和）+%區(qū)_血＞+y一G]方式：?jiǎn)吸c(diǎn)法，多點(diǎn)法，全周波傅里葉算法7.1電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采樣的幾種同步方法主站廣播對(duì)時(shí)法基于通信信道的采樣時(shí)間補(bǔ)償法衛(wèi)星授時(shí)法基于GPS與鎖相技術(shù)相結(jié)合的方法7.2什么是交流采樣？交流采樣技術(shù)是按一定規(guī)律對(duì)被測(cè)信號(hào)的瞬時(shí)值進(jìn)行采樣，再按一定算法進(jìn)行數(shù)值處理，從而獲得被測(cè)量的測(cè)量方法。該方法的理論基礎(chǔ)是采樣定理，即要求采樣頻率為被測(cè)信號(hào)頻譜中最高頻率的2倍以上，這就要求硬件處理電路能提供高的采樣速度和數(shù)據(jù)處理速度。 目前，高速單片機(jī)、DSP及高速A/D轉(zhuǎn)換器的大量涌現(xiàn)，為交流采樣技術(shù)提供了強(qiáng)有力的硬件支持。交流采樣方式？包括同步采樣法、準(zhǔn)同步采樣法、非同步采樣法等幾種。8.電力自動(dòng)化SCADA系統(tǒng)的功能？SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的DCS與電力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)；它應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力、冶金、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。9.什么是數(shù)字通信，與模擬通信相比有何優(yōu)點(diǎn)？數(shù)字通信：采用數(shù)字信號(hào)傳輸信息的通信方式。數(shù)字信號(hào)是指其信息由若干明確規(guī)定的離散值來表示，而這些離散值的特征量是可以按時(shí)間提取的時(shí)間離散信號(hào)。使用數(shù)字信息和使用模擬信息相比，在同等的帶寬和同等效率的調(diào)制方式下，使用數(shù)字信息能夠提供更大的信息量和更多的處理方式，比如數(shù)字電視的信息能夠通過壓縮處理使信息量大大提高，比模擬電視信息提供更清晰的畫面。而數(shù)字信號(hào)編碼和模擬信號(hào)調(diào)制各有用途，他們各自應(yīng)用在不同類型的信道中，比如以太網(wǎng)信道中可以使用數(shù)字信號(hào)編碼，而無線信道、電話信道、電視電纜信道則必須使用模擬信號(hào)調(diào)制。10.同步與異步傳輸?shù)膮^(qū)別異步傳輸是面向字符的傳輸，而同步傳輸是面向比特的傳輸。異步傳輸?shù)膯挝皇亲址絺鬏數(shù)膯挝皇菢E。異步傳輸通過字符起止的開始和停止碼抓住再同步的機(jī)會(huì)， 而同步傳輸則是以數(shù)據(jù)中抽取同步信息。異步傳輸對(duì)時(shí)序的要求較低，同步傳輸往往通過特定的時(shí)鐘線路協(xié)調(diào)時(shí)序。5,異步傳輸相對(duì)于同步傳輸效率較低。同步異步優(yōu)缺點(diǎn)：異步傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)比較容易，由于每個(gè)信息都加上了“同步”信息，因此計(jì)時(shí)的漂移不會(huì)產(chǎn)生大的積累，但卻產(chǎn)生了較多的開銷。同步傳輸通常要比異步傳輸快速得多。接收方不必對(duì)每個(gè)字符進(jìn)行開始和停止的操作。一旦檢測(cè)到幀同步字符，它就在接下來的數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)接收它們。另外，同步傳輸?shù)拈_銷也比較少。11.什么是電力系統(tǒng)RTU的四遙功能RTU—remoteterminalunit，電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)。四遙功能是指：遙測(cè)，遙信，遙控，遙調(diào)。如何實(shí)現(xiàn)？通過Al采集模擬量獲得遙測(cè)功能，通過DI采集數(shù)字量實(shí)現(xiàn)遙信功能，通過后臺(tái)系統(tǒng)控制繼電器實(shí)現(xiàn)DO的遙控功能，通過后臺(tái)的DA實(shí)現(xiàn)遙調(diào)功能.電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約為保證數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中通信雙方能有效和可靠地通信而規(guī)定的雙方應(yīng)共同遵守的一系列約定，包括：數(shù)據(jù)的格式、順序和速率、鏈路管理、流量調(diào)節(jié)和差錯(cuò)控制等。同步發(fā)電勵(lì)磁系統(tǒng)的功能當(dāng)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，供給發(fā)電機(jī)維持一定電壓及一定無功輸出所需的勵(lì)磁系統(tǒng)。當(dāng)電力系統(tǒng)突然短路或負(fù)荷突然增、減時(shí)，對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行強(qiáng)行勵(lì)磁或強(qiáng)行減磁，以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)短路時(shí)，對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行滅磁，以避免事故擴(kuò)大。什么是同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的靜態(tài)工作特性同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的靜態(tài)工作特性是指在沒有人工參與調(diào)節(jié)的情況下， 發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓與發(fā)電機(jī)電流的無功分量之間的靜態(tài)特性。此特性通常稱為發(fā)電機(jī)外特性或電壓調(diào)節(jié)特性，也稱為電壓調(diào)差特性。什么是發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)差率發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)差率的定義：在自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差單元投入、電壓給定值固定、發(fā)電機(jī)功率因數(shù)為零的情況下，發(fā)電機(jī)無功負(fù)荷從零變化到額定值時(shí)，用發(fā)電機(jī)額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示的發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓變化率。變電所綜合自動(dòng)化的特點(diǎn)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有功能綜合化、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)微機(jī)化、測(cè)量顯示數(shù)字化、操作監(jiān)視屏幕化、運(yùn)行管理智能化等特征。同傳統(tǒng)變電站二次系統(tǒng)不同的是：各個(gè)保護(hù)、 測(cè)控單元既保持相對(duì)獨(dú)立，（如繼電保護(hù)裝置不依賴于通信或其他設(shè)備， 可自主、可靠地完成保護(hù)控制功能，迅速切除和隔離故障），又通過計(jì)算機(jī)通信的形式，相互交換信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，協(xié)調(diào)配合工作，減少了電纜和沒備配置，增加了新的功能，提高了變電站整體運(yùn)行控制的安全性和可靠性?；谥睾掀鞯酿伨€自動(dòng)化與基于 FTU的饋線自動(dòng)化有何不同兩種饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的比較基于自動(dòng)化設(shè)備相互配合的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)基于FTU和通信網(wǎng)絡(luò)的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建設(shè)費(fèi)用低，不需要建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)，不存在電源提取冋題故障時(shí)隔離故障區(qū)域，正常時(shí)監(jiān)控配電網(wǎng)運(yùn)行，可以優(yōu)化運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；適應(yīng)靈活的運(yùn)行方式；恢復(fù)健全區(qū)域供電時(shí)，可以米取安全和最佳措施；可以和GIS、MIS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全局信息化主要缺點(diǎn)僅在故障時(shí)起作用，正常時(shí)不起監(jiān)控作用，不能優(yōu)化運(yùn)行方式；調(diào)整運(yùn)行方式后，需要到現(xiàn)場(chǎng)修改整疋值；恢復(fù)健全區(qū)域供電時(shí)，無法采取安全和最佳措施；處理故障時(shí)需要多次重合，隨設(shè)備沖擊大結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建設(shè)費(fèi)用高，需要建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)，存在電源提取等問題所需主要設(shè)備重合器、分段器等FTU、通信網(wǎng)絡(luò)、區(qū)域工作站、配電自動(dòng)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)適用范圍農(nóng)網(wǎng)、負(fù)荷密度小的偏遠(yuǎn)地區(qū)、供電途徑少于兩條的網(wǎng)城網(wǎng)、負(fù)荷密度大的地區(qū)、重要工業(yè)園區(qū)、供電途徑多的網(wǎng)格狀配電網(wǎng)、其他供電可靠性要求高的地區(qū)智能電網(wǎng)的重要意義智能電網(wǎng)是我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)， 它將譜寫電網(wǎng)建設(shè)的新篇章。 其重要意義體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）具備強(qiáng)大的資源優(yōu)化配置能力。（2）具備更高的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性和供電可靠性將大幅提升。（3）適應(yīng)并促進(jìn)清潔能源發(fā)展，