電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化題庫及答案.doc

第一章 概述1. 簡述電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)答：電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化系統(tǒng)按其功能可分為四個子系統(tǒng)：（1）信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)；（2）信息傳輸子系統(tǒng)；（3）信息的收集、處理和控制子系統(tǒng)；（4）人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)。 2. 簡述電力調(diào)度系統(tǒng)的目標(biāo)及其應(yīng)用的主要技術(shù)手段答：電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化系統(tǒng)的目標(biāo)：保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟(jì)環(huán)保地持續(xù)運行。對應(yīng)的技術(shù)手段是在監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的自動發(fā)電控制AGC和經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制EDC技術(shù)第二章 交流數(shù)據(jù)采集與處理1. 簡述交流數(shù)據(jù)采集技術(shù)方案的基本原理答：對交流量瞬時值直接采樣，通過A/D變換將模擬量變?yōu)閿?shù)字量，由微機(jī)對這些數(shù)字量進(jìn)行運算，獲得被測電壓、電流、有功、無功功率和電能量值。2. 簡述微機(jī)變送器的工作過程答：變送器的輸入信號經(jīng)過相應(yīng)的TV、TA變成05V交流電壓信號，這些信號輸入到多路模擬電子開關(guān)MPX，CPU經(jīng)并行接口芯片，將當(dāng)前需要采樣的某路信號地址送到MPX，MPX立即將選定的模擬電壓輸出到采樣保持器。采樣保持器按確定的采樣時序信號采集該信號，A/D轉(zhuǎn)換器將采樣保持器輸出的模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并經(jīng)與非門向CPU發(fā)出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號,CPU中斷當(dāng)前工作，經(jīng)并行接口電路讀得A/D轉(zhuǎn)換輸出數(shù)據(jù)。CPU再次發(fā)出選擇下一路采樣的地址信號到MPX，CPU對已采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并計算出線路上的各種電氣量值。 3. 簡述標(biāo)度變換的意義與基本原理（求用四位十進(jìn)制數(shù)顯示滿量程為140KV電壓的標(biāo)度變換系數(shù)K）答：標(biāo)度變換的意義：電力系統(tǒng)中各種參數(shù)有不同的量綱和數(shù)值范圍，如V與kV，A與kA。這些信號經(jīng)過各種變換器轉(zhuǎn)化為A/D轉(zhuǎn)換器能接受的信號范圍，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為標(biāo)幺值形態(tài)的數(shù)字量，但無法表明該測量值的大小。為了顯示、打印、報警及向調(diào)度傳送，必須把這些數(shù)字量轉(zhuǎn)換成具有不同量綱的數(shù)值，這就是標(biāo)度變換。第三章 遠(yuǎn)動終端RTU1.簡述RTU的種類、功能與基本結(jié)構(gòu)答：種類：TTU、RTU、FTU功能：1）遠(yuǎn)方功能：遙測、遙控、遙信、遙調(diào)、電力系統(tǒng)統(tǒng)一時鐘、轉(zhuǎn)發(fā)，適合多種規(guī)約的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳；2）當(dāng)?shù)毓δ埽篊RT顯示、漢子報表打印、本機(jī)鍵盤、顯示器、遠(yuǎn)方終端的自檢與自調(diào)功能?；窘Y(jié)構(gòu)：1）系統(tǒng)部分：CPU、RAM、定時器/計數(shù)器、中斷控制器；2）采集信息輸入電路部分：模擬量、狀態(tài)量、脈沖量、數(shù)字量；3）命令輸出電路；4）信息傳輸部分：串行接口、Modem；5）人機(jī)聯(lián)系部分。2.簡述交流采樣過程及其修正措施答：交流采樣過程：輸入變換濾波多路模擬開關(guān)MPX采樣保持S/HA/D轉(zhuǎn)換濾波運算處理編碼調(diào)制。修正措施：1）相位差修正；2）工頻跟蹤；3）極性轉(zhuǎn)換；4）對于變化不大的量，采用模擬量越閾值傳送。3.簡述遙信采集輸入電路結(jié)構(gòu)，并比較CPU定時巡查方式的特點答：遙信采集輸入電路由+24V電源、遙信觸點、RC濾波網(wǎng)絡(luò)、限流電阻、保護(hù)二極管、保護(hù)光電耦合器、+5V電源、遙信輸出組成。CPU定時巡查方式的特點如下：名稱方式特點定時掃查方式每5ms執(zhí)行一次，全面掃查，讀入比較，有變位就更新遙信數(shù)據(jù)區(qū)，插入傳送遙信信息，同時記錄遙信變位時間，無變位不傳送。CPU始終參與，可靠性高，但CPU負(fù)擔(dān)重。變位中斷方式按一定周期掃描，只有檢測到遙信變位時，才向CPU發(fā)出中斷請求，CPU響應(yīng)中斷，從8279芯片讀入新的遙信狀態(tài)。8279芯片沒有去抖動功能，易受干擾中斷觸發(fā)掃查方式8279高速掃描，檢測到遙信變位時，才向CPU發(fā)出中斷請求，CPU響應(yīng)中斷，起動掃查輸入，讀取新的遙信狀態(tài)并處理?？朔皟煞N電路缺點，該方式CPU開銷小且可靠性高。4. 簡述遙控命令的種類與遙控命令執(zhí)行過程答：遙控命令的種類：1）主站至RTU：遙控選擇命令、遙控執(zhí)行命令、撤銷命令；2）RTU至主站：返校命令。遙控命令執(zhí)行過程如下：第四章 變電站自動化1. 簡述變電站自動化的含義及其基本功能答：變電站自動化是專業(yè)性的綜合技術(shù)，將監(jiān)視監(jiān)測、繼電保護(hù)、自動控制裝置和運動等所要完成的功能組合在一起的一個綜合系統(tǒng)。變電站自動化的基本功能體現(xiàn)在七個子系統(tǒng)：1）監(jiān)控子系統(tǒng) ；2）微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)；3）電壓、無功功率綜合控制子系統(tǒng)；4）五防子系統(tǒng)；5）其它自動裝置功能子系統(tǒng)；6）遙視及檢測子系統(tǒng)；7）遠(yuǎn)動及數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)。2. 做變電站自動化體系結(jié)構(gòu)比較表結(jié)構(gòu)模式特點集中式變電站采用不同的計算機(jī)擴(kuò)展自身接口電路，集中采集信息、計算處理、主機(jī)多種選擇。必須采用雙機(jī)并聯(lián)運行的結(jié)構(gòu)才能提高可靠性、軟件復(fù)雜、系統(tǒng)調(diào)試麻煩、組態(tài)不靈活。分布式系統(tǒng)集中組屏的變電站將控制、保護(hù)兩大功能作為一個整體來考慮二次回路設(shè)計大為簡化、采取分層管理的模式。將控制、保護(hù)兩大功能作為一個整體來考慮，二次回路設(shè)計大為簡化，但使用電纜仍較多。分散式與集中式相結(jié)合的變電站配電線路的保護(hù)和測控單元分散安裝在開關(guān)柜內(nèi)，高壓線路保護(hù)和主變壓器保護(hù)裝置等采用集中組屏安裝在控制室內(nèi)的分散式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?？s小了控制室的面積、減少施工和設(shè)備安裝工程量、節(jié)省了大量電纜、組態(tài)靈活、檢修方便、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高。3. 分析變電站無功電壓綜合控制的技術(shù)方案答:變電站無功電壓綜合控制是維持供電電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)，主要應(yīng)用的是有載調(diào)壓變壓器分接頭開關(guān)調(diào)壓和投切電容器組對系統(tǒng)電壓和無功功率的調(diào)節(jié)規(guī)律控制、把變壓器低壓側(cè)電壓U0分為高壓區(qū)UH、低壓區(qū)UL和正常區(qū)域，無功功率總量Q劃分為上限區(qū)QH、下限區(qū)QL及正常區(qū)域制成九區(qū)域、只有第九區(qū)域滿足運行方式，如果存在兩者之一越限時，根據(jù)具體情況調(diào)節(jié)變壓器或電容器，使電壓、無功功率滿足要求。4. 分析變電站防誤操作閉鎖系統(tǒng)的技術(shù)方案答：變電站防誤操作閉鎖系統(tǒng)是在監(jiān)控系統(tǒng)中嵌入“五防”閉鎖系統(tǒng)程序。運行人員按照防誤主機(jī)及電腦鑰匙，依次對設(shè)備進(jìn)行操作，當(dāng)操作不符合程序時，設(shè)備拒絕開鎖，使操作無法進(jìn)行，防止誤操作的發(fā)生。防誤程序通過跟蹤現(xiàn)場設(shè)備的實際狀態(tài)、接收電腦鑰匙的回傳信息，對當(dāng)前操作進(jìn)行確認(rèn)后，進(jìn)行下一步操作，直到操作任務(wù)完成。第五章 配電網(wǎng)自動化1.簡述配電管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容和功能。 答：主要內(nèi)容有：1）配電調(diào)度自動化系統(tǒng)；功能：故障診斷與停電管理。 2)變配電站自動化；功能：采集，監(jiān)視，控制，保護(hù)通信。 3）饋線自動化；功能：測量監(jiān)視遠(yuǎn)方控制，故障定點隔離，恢復(fù)。 4）圖資系統(tǒng)；功能：提供實時地理信息、背景下的設(shè)備、線網(wǎng)、用戶信息。 5）用電管理自動化；功能：儲存客戶信息，負(fù)荷管理，計量收費，用電管理自動化。2.分析饋線自動化的技術(shù)方案 答：就地控制方案分析 目標(biāo)：針對輻射式多段線路，依靠開關(guān)設(shè)備，就地實現(xiàn)線路故障定位，隔離與非故障段恢復(fù)供電。 思路：利用線路首端斷路器多次重合閘，配合各段開關(guān)，設(shè)置延時分、合閘與閉鎖時限，根據(jù)重合后各開關(guān)閉合時間的長短來定位并閉鎖距故障最近的開關(guān)，然后再次重合恢復(fù)非故障段供電。 實例：QR為重合器，第一次跳閘后15s重合，第二次跳閘后5s后重合。 QS1-QS4為分段器，延時閉合X,7s或14s；延時分閘時限Y，3s；閉鎖時限Z,5s。 L1-L5為各線線路，設(shè)L4段發(fā)生永久短路故障。 工作過程：1）L4故障，QR快速跳閘，各段線路先后失壓。2）各QS無壓，分閘。 3）QR延時15s后自動重合閘，;1段及QS1帶電。4)QS1延時7s（X時限）合閘，L2段及QS2，QS4帶電。5）QS2延時7s合閘，L3段及QS3帶電，QS4延時10s（與T接L3段錯開）合到故障段L4段上。6）QR再次快速合閘，全線失壓。7）各QS失電，延時3s（Y時限）分閘，其中，QS1，QS2帶電時間超過5s（閉鎖時限Z）解除閉鎖；QS4帶電時間小于5s，被閉鎖分閘。8)QR二次跳閘后延時5s再次重合閘，L1及QS1帶電。 9）QS1延時7s后合閘，L2及QS2，QS4帶電。10）QS2延時7s后合閘，L3段及QS4被閉鎖分閘，故障段L4被隔離。11）QS3延時14s后分閘，L5帶電，至此實現(xiàn)FA。 應(yīng)用分析：所用時間T=15+7+10+5+7+7+14=65s（較短），但經(jīng)歷多次重合閘后對設(shè)備和負(fù)荷有沖擊，線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配合有困難。3.簡述需方用電管理DSM的含義并分析其技術(shù)方案答：DSM是通過一系列經(jīng)濟(jì)政策和先進(jìn)技術(shù)結(jié)合，直接影響用戶的電力需求，以提高用電效率，節(jié)能的系統(tǒng)工程，其關(guān)鍵在于調(diào)動用戶和第三方的積極、有效參與。DSM實施方案有：1）設(shè)置分時、分質(zhì)電價，拉大價差，以改善負(fù)荷曲線；2）鼓勵多方參與可再生電源發(fā)電，就近利用，減少傳輸損耗與發(fā)電污染；3）推廣節(jié)電器具與方法，如價格補(bǔ)貼、能耗標(biāo)志體系、能源服務(wù)公司；4）推廣需方儲能技術(shù)，如建筑隔熱、蓄冷、蓄熱技術(shù)，以減少高峰電力需求；5）對用戶大功率長時間運行的設(shè)備直接控制、節(jié)能運行；6）實現(xiàn)用電監(jiān)測計量自動化，促進(jìn)用戶參與、自我管理用電。5. 簡述AM/FM/GIS的含義與目標(biāo)。答：AM是自動繪圖，F(xiàn)M是設(shè)備管理，GIS是地理信息系統(tǒng)，AM/FM/GIS總稱配電網(wǎng)圖資系統(tǒng)。 AM/FM/GIS的目標(biāo)是滿足公用設(shè)施企業(yè)的行業(yè)規(guī)范、生產(chǎn)流程和管理機(jī)制。第六章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)1.做通信信道比較表，會根據(jù)實際情況分析并選擇適當(dāng)信道。 通信信道適用情況電力線載波通信用于電力傳輸繼電保護(hù)，SCADA和語言通道所需要的信息。脈動控制技術(shù)用于單向通信所需要的信息場合。工頻控制技術(shù)用于遠(yuǎn)方自動抄表和零散控制等領(lǐng)域。電纜通信用于計算機(jī)設(shè)備之間的連接和直接的數(shù)字通信。電纜金屬屏蔽層通信用于信息通道。光纖通信用于電力系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線和RS-485接口用于滿足RTU和附近區(qū)域工作站間的通信，以及發(fā)電站、變電站內(nèi)自動化中智能模塊之間的通信。無線電通信系統(tǒng)用于城鎮(zhèn)配電網(wǎng)范圍較小的監(jiān)控系統(tǒng)。無線擴(kuò)頻通信用于構(gòu)成10KV開閉所、小區(qū)變電站或用于集結(jié)分散測控對象的區(qū)域工作站對配電自動化DSCADA控制中心間的數(shù)據(jù)通信?；旌贤ㄐ畔到y(tǒng)用于比較經(jīng)濟(jì)的方式全面滿足配電自動化要求。電話線廣泛用于SCADA和繼電保護(hù)中。微波中繼通信在我國主要用于通信主干線。衛(wèi)星通信適用于長距離干線或幅員廣大的地區(qū)。2.做通信規(guī)約類型比較表種類循環(huán)式規(guī)約應(yīng)答式規(guī)約對等式規(guī)約特征RTU主動循環(huán)上傳主站查詢，產(chǎn)生事件時RTU觸發(fā)啟動傳輸優(yōu)點對通道要求不高；大大提高了傳輸數(shù)據(jù)利用率；遙信變位優(yōu)先插入傳送的方式，重要數(shù)據(jù)發(fā)送周期短，實時性強(qiáng)；循環(huán)式規(guī)約的容量較應(yīng)答式規(guī)約大得多；允許多臺RTU以共線的方式共用一個通道，節(jié)省通道，提高通道占用率；可采用變化信息傳送策略，大大壓縮了數(shù)據(jù)塊的長度，提高了數(shù)據(jù)傳送速度；通道適應(yīng)性強(qiáng)；缺點一般數(shù)據(jù)發(fā)送周期長，實時性較差；獨占通道；必須采用全雙工通道；只能采用點對點的方式連接；不能傳遞繼電保護(hù)的相應(yīng)信息；主站采集數(shù)據(jù)速度慢；對信道要求較高，在通道質(zhì)量較差時，會發(fā)生重要信息丟失的現(xiàn)象；采用整幀校驗的方式，出錯概率較大，實時性低；容量較循環(huán)式規(guī)約小得多。適用網(wǎng)絡(luò)一般適用于多個從站和一個主站間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。3.做電力調(diào)度系統(tǒng)通信規(guī)約體系表層次廠站內(nèi)系統(tǒng)主站與廠站之間主站側(cè)系統(tǒng)通信規(guī)約廠站內(nèi)的站級通信總線和間隔級通信總線采用基于以太網(wǎng)的IEC 61850系列標(biāo)準(zhǔn)；主站與廠站之間的數(shù)據(jù)通信可采用IEC 60870-6TASE.2或擴(kuò)展的IEC 61850系列標(biāo)準(zhǔn)；主站側(cè)各應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)遵從IEC 61970系列標(biāo)準(zhǔn)(CIMCIS) ；第七章 EMS能量管理系統(tǒng)1. 做電力調(diào)度系統(tǒng)主站體系結(jié)構(gòu)比較表分類集中式分布式開放式單機(jī)系統(tǒng)雙機(jī)系統(tǒng)主機(jī)前置機(jī)系統(tǒng)特征無冗余；采用通信控制計算機(jī)和人機(jī)連接計算機(jī)構(gòu)成系統(tǒng)，以提高主計算機(jī)的工作能力；雙機(jī)系統(tǒng)通常由一臺計算機(jī)承擔(dān)在線功能，另一臺處于熱備用狀態(tài)。前置機(jī)承擔(dān)處理周期快計算簡單的實時任務(wù)，減少計算機(jī)的負(fù)載使主機(jī)做更多復(fù)雜的任務(wù)；采用標(biāo)準(zhǔn)的接口和介質(zhì)，把整個系統(tǒng)按功能解列分布在網(wǎng)絡(luò)的各個節(jié)點上，數(shù)據(jù)實現(xiàn)冗余分布，提高了系統(tǒng)的整體性能，降低了對單機(jī)的性能要求，提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性，系統(tǒng)的可擴(kuò)充性增強(qiáng) 采用標(biāo)準(zhǔn)的接口對外互連，逐步實現(xiàn)軟件上的獨立，便于不斷擴(kuò)展結(jié)構(gòu)和功能；結(jié)構(gòu)的開放性主要體現(xiàn)在分布性、可移植性和互操作性三方面。 不足可靠性低，任何一個關(guān)鍵性的系統(tǒng)元件損壞，都會導(dǎo)致整個主站控制系統(tǒng)停止工作硬件相對復(fù)雜硬件和監(jiān)視軟件相對復(fù)雜所需要的服務(wù)器或工作站數(shù)量取決于如何分配軟件模塊，軟件沒有完全獨立應(yīng)用通常運用于小系統(tǒng)普遍用于電力系統(tǒng)普遍用于電力系統(tǒng)調(diào)度適合大型軟件系統(tǒng)2. 分析解決電力系統(tǒng)狀態(tài)估計SE問題的技術(shù)方案答：電力系統(tǒng)狀態(tài)、估計是為其他高級功能提供可靠數(shù)據(jù)集，狀態(tài)估計是利用實時測量系統(tǒng)的冗余度來提高精度，估計出系統(tǒng)運行狀態(tài)、冗余度越大、估計值和實際值越接近，盡可能使?fàn)顟B(tài)變量的估計值和測量值的誤差平方最小，使用加權(quán)最小二乘法列出所需算術(shù)式，對其求導(dǎo)，并使其導(dǎo)數(shù)為零，求的估計值可近似看。3. 分析解決電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析SA問題的技術(shù)方案答：靜態(tài)安全分析是判斷系統(tǒng)發(fā)生預(yù)想事故后電壓是否越限和線路是否過負(fù)荷的分析，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障后可能會出現(xiàn)系統(tǒng)電壓越限，線路過負(fù)荷，系統(tǒng)失去穩(wěn)定等為了便于及時了解所需狀態(tài)量將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行導(dǎo)納短上的化簡進(jìn)行潮流計算根據(jù)計算所得的結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)想事故分析，處理措施，校核越限的實際情況，做出相對應(yīng)的措施選擇漸而是系統(tǒng)不安全狀態(tài)得到預(yù)防控制。4. 簡述電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測的類型