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电力系统基础知识总结

来源:漫步者作者:开心麻花2025-11-191

电力系统基础知识总结(精选6篇)

电力系统基础知识总结 第1篇

电气07-2

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绪论

1、了解电力系统自动化的重要性。

①被控对象复杂而庞大。②被控参数很多。③干扰严重。

2、掌握电力系统自动化的基本内容。在跨地区的电力系统形成后,必须建立一个机构对电力系统的运行进行统一管理和指挥,合理调度电力系统中各发电厂的出力并及时综合处理影响整个电力系统正常运行的事故和异常情况,这个机构称为电力系统调度中心。

①按运行管理的区域划分:☞电网调度自动化☞发电厂自动化(火电厂自动化、水电厂自动化)☞变电站自动化☞配电网自动化。②从电力系统自动控制的角度划分:☞电力系统频率和有功功率控制☞电力系统电压和无功功率控制☞发电机同步并列的原理。

第1章 发电机的自动并列

1、掌握并列操作的概念及对并列操作的要求。

☞并列的概念:将一台发电机投入电力系统并列运行的操作,称并列操作。发电机的并列操作又称为“并车”、“并网”、“同期”。

☞对并列操作的基本要求:①并列断路器合闸时,冲击电流应尽可能的小,其瞬时最大值不宜超过1~2倍的额定电流。②发电机组并入电网后,应能迅速进入同步运行状态,进入同步运行的暂态过程要短,以减少对电力系统的扰动。

2、掌握并列操作的两种方式及各自的特点。☞并列操作的两种方式:准同期并列(一般采用)、自同期并列(很少采用)。

☞准同期并列的概念:发电机在并列合闸前已励磁,当发电机频率、电压相角、电压大小分别和并列点处系统侧的频率、电压相角、电压大小接近相等时,将发电机断路器合闸,完成并列操作,这种方式称为准同期。

☞自同期并列概念: 将一台未加励磁的发电机组升速到接近于电网频率,在滑差角频率不超过允许值,机组的加速度小于某一给定值的条件下,先合并列断路器QF,接着合励磁开关,给转子加励磁电流,在发电机电势逐步增长的过程中,由电力系统将并列机组拉入同步运行。优点:操作简单,并列迅速,易于实现自动化。缺点:冲击电流大,对电力系统扰动大,不仅会引起电力系统频率振荡,而且会在自同期并列的机组附近造成电压瞬时下降。适用:只有在电力系统事故、频率降低时使用。自同期并列不能用于两个系统之间的并列,也不用于汽轮发电机组。

3、掌握准同期并列的三个理想条件,了解并列误差对并列的影响。☞(1)fG=fX:待并发电机频率与系统频率相等,即滑差(频差)为零;(2)UG=UX:待并发电机电压与系统电压的幅值相等,即压差为零;(3)δe=0:断路器主触头闭合瞬间,待并发电机电压与系统电压间的瞬时相角差为零。

?☞①电压幅值差对并列的影响:产生的冲击电流,在只存在电压差的情况下,并列机组产生的冲击电流主要为无功冲击电流。冲击电流的电动力对发电机绕组产生影响,由于定子绕组端部的机械强度最弱,所以须特别注意对它所造成的危害,必须限制冲击电流。②合闸相角差对并列的影响:当相角差较小时,冲击电流主要为有功电流分量。说明合闸后发电机立刻向电网输出有功功率,使机组联轴受到突然冲击,这对机组和电网运行都是不利的。③合闸频率差对并列的影响:在有滑差的情况下,将机组投入电网,需经过一段加速或减速的过程,才能使机组与系统在频率上“同步”。加速或减速力矩会对机组造成冲击。(滑差越大,并列时的冲击就越大,因而应该电气07-2

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严格限制并列时的滑差。)

4、掌握自动准同期装置的组成及各组成部分的任务。

☞自动准同期装置的组成①频差控制单元;检测UG与UX间的滑差角频率,且调节发电机转速,使发电机电压的频率接近于系统频率。②电压差控制单元;检测UG与UX间的电压差,且调节发电机电压UG,使它与UX间的电压差小于规定值。③合闸信号控制单元;检测并列条件,当待并机组的频率和电压都满足并列条件时,控制单元就选择合适的时间(恒定越前时间)发出合闸信号,使并列断路器的主触头接通时,相角差为零。?

5、了解模拟式准同期装置的工作原理。

模拟式并列装置为简化电路,在一个滑差周期Ts时间内,把ωs假设为恒定。数字式并列装置可以克服这一假设的局限性,采用较为精确的公式,按照δe当时的变化规律,选择最佳的越前时间发出合闸信号,可以缩短并列操作的过程,提高了自动并列装置的技术性能和运行可靠性。数字式并列装置由硬件和软件组成。?

6、了解数字式准同期装置的工作原理。

第2章 同步发电机励磁自动控制系统 ?

1、理解电力系统无功功率控制的必要性;

☞发电机是系统中主要的无功电源。为了保证系统的电压质量和无功潮流合理分布,要求“合理控制”电力系统中并联运行发电机输出的无功功率。?

2、掌握同步发电机励磁系统的任务;

①控制发电机端电压:在发电机不经升压直接向用户供电的简单系统中,若供电线路不长,线路上电压损耗不大,单靠调节发电机的励磁来控制发电机的端电压就能满足负荷对电压质量的要求。②合理分配并联运行发电机间的无功功率:发电机是系统中主要的无功电源。为了保证系统的电压质量和无功潮流合理分布,要求“合理控制”电力系统中并联运行发电机输出的无功功率。“合理控制”的含义:(1)每台发电机发出的无功功率数量要合理;(2)当系统电压变化时,每台发电机输出的无功功率要随之自动调节,而且调节量要合理。③提高同步发电机并联运行的稳定性④改善电力系统的运行条件:当电力系统由于种种原因,出现短时低电压时,发电机的励磁自动控制系统可发挥其调节功能,即大幅度地快速增加励磁电流以提高系统电压来改善系统运行条件。⑤防止水轮发电机过电压:水轮发电机在因系统故障被切除或突然甩负荷时,一方面由于水轮发电机组的机械转动惯量很大,另一方面为了引水管道的安全,不能迅速关闭水轮机的导水叶,致使发电机的转速急剧上升。如果不采取措施迅速降低发电机的励磁电流,则发电机感应电势有可能升高到危及定子绕组绝缘的程度。因此要求励磁自动控制系统能实现强行减磁功能。?

3、掌握同步发电机励磁控制系统的组成及各组成部分的作用。

☞同步发电机励磁控制系统的组成:①励磁功率单元(励磁功率单元向同步发电机提供直流电流。)②励磁调节器(检测和综合系统运行状态的信息,经相应处理后,产生控制信号,控制励磁功率单元,以得到所要求的发电机励磁电流。)

4、了解各种类型励磁功率单元的特点(即交、直流励磁机励磁系统的基本构成、特点及使用范围)。

☞直流励磁机励磁系统按励磁机励磁方式不同分:自励式直流励磁机励磁系统、他励式直流励磁机励磁系统

☞交流励磁机励磁功率单元的组成:交流励磁机(与发电机同轴)、硅整流器 电气07-2

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5、了解励磁系统中转子磁场的建立和灭磁的作用及原理。

☞磁场的建立:在外部事故情况下,需要发电机转子磁场能迅速增强,达到尽可能高的数值,以弥补无功功率的缺额。两个指标:①强励顶值:转子励磁电压的最大值(1.8~2倍额定电流)②响应比:磁场建立的速度

☞灭磁:当转子磁场已经建立起来后,如果由于某种原因(发电机绕组内部故障等)需要强迫发电机立即退出工作,在断开发电机断路器的同时,必须使转子磁场尽快的消失,否则转子磁场内存储的大量能量迅速消释,会使电机内产生危险的过电压。

6、掌握自动励磁调节器的基本原理,了解励磁调节器静态特性的合成;掌握同步发电机励磁调节器静态特性的调整,了解自动励磁调节器的辅助控制。☞自动励磁调节器的基本原理:励磁调节装置(自动励磁调节器)是一个闭环比例调节器。输入量:发电机电压UG;输出量:励磁机的励磁电流或是转子电流,通称为IAVR。☞同步发电机励磁调节器静态特性的调整:对同步发电机电压调节特性进行调整的目标,主要是为了满足运行方面的要求:① 保证并列运行发电机组间无功功率的合理分配(通过调整各发电机的调差系数,使其相等即可实现);② 保证发电机能平稳地投入和退出运行,而不发生冲击现象。(通过上下平移发电机调节特性曲线即可实现)

7、了解励磁控制系统的动态特性的分析方法。

第3章 电力系统频率及有功功率的自动调节

1、了解电力系统频率及有功功率控制的必要性。☞电力系统频率控制的必要性:

1)频率对电力用户的影响①电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化②电力系统频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能,频率过低时有些设备甚至无法工作。③电力系统频率降低会使电动机的转速和输出功率降低,导致其所带动机械的转速和出力降低,影响电力用户设备的正常运行。

2)频率对电力系统的影响①频率下降时,汽轮机叶片的振动会变大,轻则影响使用寿命,重则可能产生裂纹。②频率下降到47~48HZ时,由异步电功机驱动的送风机等火电厂厂用机械的出力随之下降,使火电厂锅炉和汽轮机的出力随之下降,从而使火电厂发电机发出的有功功率下降,这种趋势如果不能及时制止,就会出现频率雪崩,会造成大面积停电,甚至使整个系统瓦解。③在核电厂中,反应堆冷却介质泵对供电频率有严格要求。当频率降到一定数值时,冷却介质泵即自动跳开,使反应堆停止运行。④电力系统频率下降时,异步电动机和变压器的励磁电流增加,使异步电动机和变压器的无功消耗增加,引起系统电压下降。如果电力系统原来的电压水平偏低,在频率下降到一定值时可能出现电压快速而不断地下降,出现电压雪崩,会造成大面积停电,甚至使系统瓦解。

☞电力系统有功功率控制的必要性: ①维持电力系统频率在允许范围之内②提高电力系统运行的经济性③保证联合电力系统的协调运行

2、掌握电力系统负荷的功率频率特性,理解负荷频率调节效应系数的含义;掌握发电机组的功率频率特性,理解调差特性与有功功率分配的关系,掌握调速器的失灵区对调节特性的影响;掌握电力系统的频率特性,理解电力系统功率频率特性系数的含义,掌握一次调频与二次调频的概念及特点。电气07-2

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☞负荷的功率—频率特性定义:当系统频率变化时,整个系统的有功负荷也要随着改变,即Pl=F(f),这种有功负荷随频率而改变的特性称为负荷的功率—频率特性,即负荷的静态频率特性。

☞当系统内机组的输入功率和负荷功率间失去平衡时,系统负荷也参与了调节作用,这种特性有利于系统中有功功率在另一频率下重新平衡。这种现象称为负荷的频率调节效应。通常用负荷的频率调节效应系数KL﹡来衡量负荷调节效应的大小。☞发电机组的功率—频率特性:通常把由于频率变化而引起发电机组输出功率变化的关系称为发电机组的功率—频率特性或调节特性。发电机组的功率—频率特性取决于调速系统的特性。☞调差特性与有功功率分配的关系:当发电机组的功率增量用各自的标么值表示时,发电机组间的功率分配与机组的调差系数成反比,与单位调节功率成正比。☞调速器的失灵区对调节特性的影响:由于调速器的频率调节特性是条带子,因此会导致各并联运行的发电机组间有功功率的分配产生误差。①△PW*与失灵度成正比,而与调差系数成反比。②不灵敏区的存在虽然会引起一定的功率误差或频率误差。但是,不灵敏区不能太小或完全没有。☞电力系统的频率特性:电力系统主要由发电机组、输电网络及负荷组成,发电机组的功率—频率特性与负荷的功率、频率特性曲线的交点就是电力系统频率的稳定运行点。☞一次调频的概念:当电力系统负荷发生变化引起系统频率变化时,系统内并联运行机组的调速器会根据电力系统频率变化自动调节进入它所控制的原动机的动力元素,改变输入原动机的功率,使系统频率维持在某一值运行,这就是电力系统频率的一次调整,也称为一次调频。

二次调频概念:当机组负荷变动引起频率变化时,利用同步器(调频器)平移机组工频特性来调节系统频率,称为电力系统频率的二次调节,也称为二次调频。

3、了解电力系统自动调频的方法,理解积差调节与改进积差调节法的特点,掌握积差调节法的两种实现方式。

☞电力系统自动调频方法①有差调频法②主导发电机法③积差调节法

☞积差调节法的特点:随着负荷的变化,频率发生变化,产生频率偏差,△f≠0,即∫△fdt就不断积累,调频器动作移动调速器调节特性,改变进入机组的进汽(或进水)量,使频率力求恢复额定值,频率调节过程只能在△f=0时结束。此时系统中的功率达到新的平衡。积差调节法的缺点:频率的积差信号滞后于频率瞬时值的变化,因此调节过程缓慢。不能保证频率的瞬时偏差在规定范围内。改进:通常不单纯采用积差调节,而是采用在频率积差调节的基础上,增加频率瞬时偏差调节信号,构成改进的频率积差调节方程。

☞积差调节法的两种实现方式:①集中调频制②分散调频制

4、掌握电力系统经济调度的原则,掌握自动发电控制的原理。

☞最经济的分配是按等微增率分配负荷。微增率是指输入耗量微增量与输出功率微增量的比值。☞等微增率法则就是运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷,这样就可使系统总的燃料消耗(或费用)为最小。

☞自动发电控制(AGC/EDC功能)原理:①单台发电机组的AGC系统②具有多台发电机的AGC系统(负荷分配器根据输入的控制信号大小并且根据等微增率准则或其他原则来控制各台发电机输出功率的大小。)

5、掌握电力系统低频减载装置的作用及原理。

☞当频率下降到某一定值时,低频减负荷装置起动,自动切除预先安排的部分负荷,同时迅速启电气07-2

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动备用发电机组,能有效地抑制频率的继续下降,使之逐步恢复到稳定运行状态。这种办法称为按频率自动减负荷

6、了解电力系统常用的几种稳定装置及其作用。☞常用的几种稳定装置:①低频自起动发电机装置②低频调相改发电装置③低频降低电压装置④低频抽水改发电装置(在抽水蓄能水电厂,当系统频率下降时,利用低频继电器使发电机组由抽水运行方式迅速改为发电运行方式。)⑤自动低频减载装置⑥高频切机装置(当系统频率超过某一整定值时,利用高频继电器起动,将部分运行的发电机组退出运行,以减轻系统功率过剩。)⑦高频减出力装置(当系统频率升高时,可用短时减小汽轮机主汽门或水轮机导水叶开度的方法,减少发电机组的出力,当系统故障消除后,又很容易恢复到正常出力。这种方法比高频切机装置的灵活性好。)

第5章 电力系统调度自动化

1、掌握电网调度的任务及电网调度自动化的任务。☞电力系统调度的任务:控制整个电力系统的运行方式。①保证供电的质量优良②保证系统运行的经济性③保证较高的安全水平④保证提供强有力的事故处理措施。

☞电力系统调度自动化的任务:综合利用电子计算机、远动和远程通信技术,实现电力系统调度管理自动化,有效的帮助电力系统调度员完成调度任务。

2、掌握电网调度自动化的结构及各组成部分的功能。☞电网调度自动化的结构:

①信息采集和命令执行子系统,即远动终端RTU(作用:采集各发电厂、变电所中各种表征电力系统运行状态的实时信息,并根据运行需要将有关信息通过信息传输通道传送到调度中心,同时也接受调度端发来的控制命令,并执行相应的操作。)②信息传输子系统(信道);作用:信息传输子系统是调度中心和厂站端(RTU)信息沟通的桥梁。将远动终端的各种实时信息上传给主站,把主站发出的各种调度命令下达到各有关厂站,即完成主站与远动终端之间信息与命令可靠、准确地传输。③信息收集处理与控制子系统(调度端);作用:信息收集处理与控制子系统,是整个电力调度自动化系统的核心。

3、掌握RTU的“四遥”功能及实现方法。

☞可以实现“四遥”功能:遥测(YC)、遥信(YX)、遥控(YK)和遥调(YT).①遥测:采集并传送电力系统运行模拟量的实时信息;②遥信:采集并传送电力系统中开关量的实时信息;③遥控:指接收调度中心主站发送的命令信息,执行对断路器的分合闸、发电机的开停、并联电容器的投切等操作;④遥调:指接收并执行调度中心主站计算机发送的遥调命令,如调整发电机的有功出力或无功出力、发电机组的电压、变压器的分接头等。

4、掌握电量采集的两种采样方式及各自的特点。电气07-2

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☞电量采集的两种采样方式:①直流采样②交流采样

直流采样的优点:软件设计简单,计算简便。直流采样的缺点:采样结果实时性较差;测量精确度受直流变送器的精确度和稳定性的影响;设备复杂,增加系统的造价。

交流采样的优点:A、实时性好;B、能反映原来电流、电压的实际波形,便于对所测量的结果进行波形分析;C、设备简单,可以节约投资。

5、了解信息传输的基本知识。

6、掌握电力系统远动信息传输通道有几种类型及其特点。P113—P115

7、了解RTU与调度中心通信的特点,掌握电力系统远动通信的两种规约及各自的特点。☞RTU与调度中心通信的特点:1)距离远 2)实时性强 3)可靠性高。☞我国电网调度自动化的两大通信规约:循环式通信规约(CDT)、问答式通信规约(Polling)。☞循环式通信规约的特点:①重要数据发送周期短,实时性强;一般数据发送周期长,主站对其响应慢。②采用信息字校验方式,当某个字符出错时,只需丢弃相应的字,其他可以正常接收;③数据传送以现场端为主,因此若发生暂时性通信失败,当通信恢复时,未发出的数据仍有机会上报,而不至于造成显著危害;循环式较应答式规约容量大,可传送512路遥信量,256路遥测量。

☞问答式规约特点是:①RTU有问必答: RTU收到主机查询命令时,必须在规定的时间内应答,否则视为通信失败;②RTU无问不答:当RTU未收到主机查询命令时,决不允许上报信息。

8、了解调度中心计算机系统的配置情况,☞调度中心计算机系统的配置:①前置机:完成数字信号的接收及预处理等功能。担负着与厂所RTU和各分局的数据通信及通信规约解释等任务,是SCADA/EMS系统的桥梁和基础。②后台处理机:完成数据的进一步处理、存储、系统监视与分析等高级功能。

9、了解EMS系统的含义,了解常用高级应用软件的作用,其中重点掌握状态估计的功能及基本原理。

☞状态估计的功能:•得到最接近于系统真实状态的最佳估计值。•对生数据进行不良数据(或叫坏数据)的检测与辨识,删除或改正不良数据。•推算出齐全而精确的电力系统运行参数。•根据遥测量估计电网的实际结构,纠正偶尔会出现的开关状态遥信错误,保证数据库中电网结构数据的正确性。•估计某些可疑或未知的设备参数。•以现有数据预测未来的趋势和可能出现的状态。•确定合理的测点数量和合理的测点分布。

?☞状态估计的基本原理:1.测量的冗余度;一般要求是:测量系统的冗余度=系统独立测量数/ 系统状态变量数=(1.5~3.0)

2、状态估计的步骤

第6章 配电管理系统

1、掌握配电管理系统(DMS)的组成及各组成部分的功能;了解配电SCADA的含义及特点。☞通常把从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统,称为配电管理系统。☞配电管理系统的组成:配电自动化系统(DAS)、网络分析和优化、工作管理系统、调度员培训模拟系统

☞DAS组成部分及功能:①配电网数据采集和监控(SCADA);配电SCADA系统是配电网管理系统DMS基本功能的组成,同时又是DMS的基本应用平台。②需方管理(DSM)电力的供需双方共同对用电市场进行管理,以达到供电可靠性,减少能源消耗及供需双方的费用支出的目的。电气07-2

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2、掌握馈线自动化(FA)的含义,掌握就地控制的馈线自动化中故障隔离与自动恢复原理;掌握远方控制的馈线自动化系统的结构;

☞馈线自动化(FA)的含义:馈线自动化指配电线路的自动化。

☞就地控制依靠馈线上安装的重合器和分段器自身的功能来消除瞬时性故障和隔离永久性故障,不需要和控制中心通信即可完成故障隔离和恢复供电;P159 ☞远方控制是由FTU采集到故障前后的各种信息并传送至控制中心,由分析软件分析后确定故障区域和最佳供电恢复方案,最后以遥控方式隔离故障区域,恢复正常区域供电。

3、了解负荷自动控制技术的作用,熟悉电力系统负荷控制的种类,了解负荷控制的层次; ☞电力负荷控制种类:①分散的负荷控制(负荷控制装置功能有限,不灵活,但价格便宜。用于一些简单的负荷控制。)②远方集中负荷控制(负荷控制系统的种类比较多,根据所采用的信息传输方式有:音频负荷控制、工频负荷控制、载波负荷控制和无线电负荷控制等。)

4、熟悉配电图资地理信息系统的组成,了解其在配电网络中的应用。

☞配电图资地理信息系统组成:自动绘图AM、设备管理FM、地理信息系统GIS ☞AM/FM/GIS系统在配电网中的实际应用

5、熟悉远程自动抄表计费系统的构成,了解远程自动抄表系统的典型方案。

☞远程自动抄表系统主要包括四个部分:具有自动抄表功能的电能表、抄表集中器、抄表交换机和中央信息处理机。

☞远程自动抄表系统的典型方案①总线式抄表系统②三级网络的远程自动抄表系统③采用无线电台的远程自动抄表系统④利用远程自动抄表防止窃电

第7章 变电所综合自动化

1、了解变电站自动化的发展状况;理解变电站综合自动化的含义。

☞变电站自动化的发展状况:①20世纪70年代以前,这些自动装置主要采用模拟电路、晶体管等分立元件组成,对提高变电站的自动化水平,保证系统的安全运行,发挥了一定的作用。②20世纪80年代,随着大规模集成电路和微处理器技术的应用,在变电站自动化阶段,将原来由晶体管等分立元件组成的自动装置逐步由大规模集成电路或微处理器替代。③国际上,20世纪70年代末开始变电站综合自动化的研究工作,于80年代开始进入实用应用。④我国从20世纪80年代末开始研制和开发,20世纪90年代进入应用阶段。☞变电站综合自动化含义:变电站综合自动化是在变电站应用自动控制技术和信息处理与传输技术,通过计算机硬件系统或自动化装置代替人工进行各种运行作业,提高变电站运行、管理水平的一种自动化系统。

2、掌握变电站综合自动化系统的功能,熟悉变电站综合自动化系统的结构。☞变电站综合自动化系统的基本功能体现在下述5个子系统的功能中: 1)监控子系统①数据采集②事件顺序记录③故障录波和测距、故障记录④操作控制功能⑤安全监视功能⑥人机联系功能⑦打印功能⑧数据处理与记录功能⑨谐波分析与监视

2)微机保护子系统①输电线路保护②电力变压器保护③母线保护④电容器保护⑤小电流接地系统自动选线⑥自动重合闸

3)电压、无功综合控制子系统:变电站综合自动化系统必须具有保证安全、可靠供电和提高电能质量的自动控制功能。电压和频率是电能质量的重要指标,因此电压、无功综合控制也是变电站综合自动化系统的一个重要组成部分。电气07-2

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4)低频减负荷控制及备用电源自动投入子系统:当工作电源因故障被断开后,能自动而迅速的将备用电源投入,保证用户连续供电的一种装置,称备用电源自动投入装置。

5)通信子系统:通信功能包括站内现场级间的通信和变电站自动化系统与上级调度的通信两部分。

☞变电站综合自动化系统结构:1)集中式的结构2)分布式系统集中组屏的结构3)分散式与集中相结合的结构

电力系统基础知识总结 第2篇

2.电力系统运行的基本要求?(1)保证安全可靠的供电;(2)要有合乎要求的电能质量;(3)有良好的经济性;(4)尽可能减小对生态环境的有害影响。3.衡量电能质量的主要指标? P5 电压和频率是很亮电能质量的两个基本指标,还有波形。4.电力系统的频率和有功有什么关系?电压和无功有么关系?

频率主要决定于系统中的有功功率平衡,系统发出的有功功率不足,频率就会偏低。电压主要取决于系统中的无功功率平衡,无功不足时,电压就偏低。5.什么是电压降落?电压损耗?电压偏移?(P10)电压降落是指元件首末端两点电压的向量差。

电压损耗通常指的是两点间电压绝对值之差。

电压偏移是指电力网中任意点的实际电压同该处网络额定电压的数值差。电压偏移

6.闭式网络的自然功率分布?经济功率分布?

7.导纳矩阵的特点?对角元素和非对角元素的物理意义?(P72)(考自课件)特点:对称性和稀疏性

物理意义:节点导纳矩阵的非对角元素等于连接节点i、j支路导纳的负值; 节点导纳矩阵的对角元素等于与该节点所连接支路导纳的总和。8.负荷率?最小负荷系数?两者为何越大越好?(P5下)负荷率 最小负荷系数

(其中、、分别是日平均、日最大、日最小负荷)

km、a值愈小,表明负荷波动愈大,发电机的利用率愈差。km和a愈大,负荷特性愈好。采用“削峰填谷”,尽量使得km、a趋近于1。全年的耗电量W

最大负荷利用时间Tmax

9.备用容量的类型?形式?(9章)(1)分类:

负荷备用:为满足一日中计划外的负荷增加和适应系统中的短时负荷波动而留有的备用称为负荷备用。

负荷备用容量的大小应根据系统总负荷大小、运行经验以及系统中各类用户的比重来确定,一般为最大负荷的2%-5%。

检修备用:当系统中发电设备计划检修时,为保证对用户供电而留有的备用称为检修备用。发电设备运转一段时间后必须进行检修。检修分为大修和小修。

大修一般安排在系统负荷的季节性低落期间,即年最大负荷曲线的凹下部分;小修一般在节假日进行,以尽量减少检修备用容量。

事故备用;当系统的发电机组由于偶然性事故退出运行时,为保证连续供电所需要的备用称为事故备用。

事故备用容量的大小可根据系统中机组的台数、机组容量的大小、机组的故障率以及系统的可靠性指标等来确定,一船为最大负荷的5%-10%,但不应小于运转中最大一台机组的容量。国民经济备用:为满足工农业生产的超计划增长对电力的需求而设置的备用称为国民经济备用

(2)备用形式

热备用(或称旋转备用)、冷备用(或称停机备用)

10.什么是顺调压?逆调压?恒调压?(并说明各种调压的适用情况)(P91下)

大负荷时,线路电压损耗大,适当提高中枢点电压就可以抵消掉部分电压损耗,使负荷电压不致过低。反之,小负荷时,线路电压损耗小,适当降低中枢点电压就可以使负荷点电压不致过高,这种调压方式称为“逆调压”。(一般采用该方式调压)FROM(课件)

①顺调压:最大负荷运行方式时,中枢点的电压不应低于线路额定电压的102.5%; 最小负荷运行方式时,中枢点的电压不应高于线路额定电压的107.5%。

②逆调压:最大负荷运行方式时,中枢点的电压 要比线路额定电压高5% ;最小负荷运行方式时,中枢点的电压要等于线路额定电压。

③恒调压:最大和最小负荷方式时保持中枢点电压为线路额定电压的1.02~1.05倍。11.升压变压器和降压变压器的一二次绕组的额定电压如何确定? 一次绕组:接受电能,相当于用电设备; 二次绕组:输出电能,相当于发电机。

降压变压器一次绕组的额定电压与用电设备的相同,等于电网的额定电压; 升压变压器一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。

升、降压变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10%;

当变压器二次侧输电距离较短,或变压器阻抗较小(小于7%)时,二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5%。

12.PQ、PV和平衡节点的定义?(以及它们的选择)⒈ PQ节点

此类节点注入的有功功率P和无功功率Q为已知量,而节点电压相量为待求量。由于没有发电机,故旗发电功率为零。系统中的降压变电所母线以及某些固定出力的发电厂母线均属于这类节点。由于系统中的降压变电所为数众多,所以这类节点的数目也最多。⒉ PV节点

这类节点的特点是注入的有功功率P为给定量,同时又规定了母线电压V的数值,而无功功率和电压的相位角则为待求量,需根据系统运行情况确定。由于这类节点电压的数值应在规定的范围之类,因此此类节点必须具有充足的可调无功电源。

一般按照给定有功功率曲线和电压曲线运行的发电厂母线或装有无功补偿设备的变电所母线均可选为节点。节点的数目比PQ节点要少得多。⒊ Vδ节点即平衡节点

这种节点的已知量为V和δ,有功功率和无功功率则为待求量。

实际进行潮流计算时,总是把平衡节点与电压基准点合选成一个节点。一般选择电力系统中主调频电厂的母线作为平衡节点。有时为了提高导纳矩阵算法的收敛性,也可以选择出线数目最多的发电厂母线作为平衡节点或者按其它原则选择平衡节点。

13.电力系统经济运行的目标是什么?什么是网损率(或者叫线损率)

目标:在保证整个系统安全可靠和电能质量符合标准的前提下,尽可能提高电能生产和输送的效率,降低供电的燃料消耗或供电成本。

在给定的时间内,系统中所有发电厂的总发电量同厂用电量之差,称为供电量,所有送点、变电和配电环节所损耗的电量,称为电力网的损耗电量(或损耗能量),在同一时间内,电力网损耗电量占供电电量的百分比,称为电力网的损耗率。

14.什么是标幺值?其特点?短路计算中基准值一般如何选择?(P36上)

标幺制:采用物理量的标幺值进行分析计算的体制。是相对单位制的一种,在标幺值中个物理量都标幺值表示。

标幺值的特点:

① 能简化计算公式和计算过程,便于判断设备的性能。

② 具有相对性。当给出某个量的标幺值时,必须同时给出它的基准值,否则,这个量的标幺值是无意义的。

③ 只要选择合适的基准值,总可使得某物理量的标幺值为1。④没有量纲,物理意义没有有名值明确。基准值的选择(P36)

15.调频和调压有何特点?在频率和电压均较低的系统中,应如何操作才能使系统尽快恢复正常运行?为什么?

(1)电力系统的有功功率和无功功率需求既同电压有关,也和频率有关。频率或电压的变化都将通过系统的负荷特性同时影响到有功功率和无功功率的平衡。

(2)当系统频率下降时,发电机发出的无功功率将要减小(因为发电机的电势依励磁界限的不同与频率的平方或三次方成正比变化);变压器和异步电动机励磁所需的无功功率将要增加,绕组漏抗的无功功率损耗将要减小;线路电容充电功率和电抗的无功损耗都要减小。总的来说,频率下降时,系统无功需求略有增加。如果系统的无功电源不足,则在频率下降时。将很难维持电压的正常水平。通常频率下降1%,电压下降(0.8~2)% 如果系统的无功电源充足,则在频率下降时,为满足正常点压下的无功平衡,发电机将输出更多的无功功率。

当系统频率增高时,发电机电势将要增高,系统的无功需求略有减少,因此系统的电压将要上升。为维持电压的正常水平,发电机的无功出力可以略为减少。

当电力网中电压水平提高时,负荷所需的有功功率将要增加,电力网中的损耗略有减少,系统总的有功需求有所增加。如果有功电源不很充裕,将引起频率的下降。

当电压水平降低时,系统总的有功需求将要减少,从而导致频率的升高。在事故后的运行方式下,由于某些发电机(或电厂)退出运行,系统的有功和无功功率都感不足时,电压的下降将减少有功的缺额,从而在一定程度上阻止频率的急剧下降。(3)当系统由于有功不足和无功不足因而频宰和电压都偏低时,应该首先解决有功功率平衡的问题,因为频率的提高能减少无功功率的缺额,这对于调整电压是有利的。如果首先去提高电压,就会扩大有功的缺额,导致频率更加下降,因而无助于改善系统的运行条件。

16.静止元件的各序参数有何特点?旋转元件各序参数有何特点? 静止元件各序参数的特点:正负序相等,零序较大

旋转元件各序参数的特点:各序都不相等

17.中性点有几种接地方式?它们分别适合于什么场合? 两种:(1)大接地(直接接地)方式,用于110KV及以上;

(2)小接地(包括不接地和经消弧线圈接地)方式,用于35KV及以下。18.何谓计算曲线?何谓计算电抗?用计算曲线解题的步骤是什么?

在发电机(包括励磁系统)的参数和运行初态给定之后,短路电流将只是短路点距离(用从机端到短路点的外接电抗Xe表示)和时间的函数。发电机的纵轴次暂态电抗和归算到发电机额定容量的外接电抗的标幺值之和,就是计算电抗。

短路电流周期分量的标幺值可表示为计算电抗和时间的函数,即

反映这一函数的关系的曲线称为计算曲线。计算曲线法的具体计算步骤(1)绘制等值网络。

a.选取基准功率和基准电压;b.发电机电抗用,略去网络各元件的电阻、输电线路的电容和变压器的励磁支路;C.无限大功率电源的内电抗等于零;d.略去负荷。(2)进行网络变换。

a.将网络中的电源合并成若干组;b.无限大功率电源(如果有的话)另成一组。c.求出各等值发电机对短路点的转移电抗以及无限大功率电源对短路点的转移电抗。(3)将前面求出的转移电抗按各相应的等值发电机的容量进行归算,便得到各等值发电机对短路点的计算电抗。

(4)由 分别根据适当的计算曲线找出指定时刻t由各等值发电机提供的短路周期电流的标幺值;

(5)网络中无限大功率电源供给的短路周期电流是不衰减的,由下式确定

(6)计算短路电流周期分量的有名值。第i台等值发电机提供的短路电流为: 无限大等值发电电源提供的短路电流为: 短路点周期电流的有名值为:

式中,Vav应取短路处电压级的平均额定电压;Ini 为归算到短路出电压级的第i台等值发电机的额定电流;Ib为对应于所选基准功率Sb在短路处电压级的基准电流。19.什么是功率极限?什么是稳定极限?什么是输电效率?(P12&25上)功率极限

输电效率:线路末端输出有功功率 与受端输入有功功率 之比。20.什么是闭式网?什么是开式网?

开式网络是电力网中结构最简单的一种,一般是由一个电源点通过辐射状网络向若干个负荷节点供电。

简单闭式网络通常是指两端供电网络和简单环形网络。

21.什么是比耗量?什么是效率?什么是耗量微增率?

反映发电设备(或其组合)单位时间内能量输入和输出关系的曲线,称为改设备的耗量特性,耗量特性曲线上某点的众坐标和横坐标之比,即输入与输出之比称为比耗量 其倒数 表示发电厂的效率。耗量特性曲线上的某点切线的斜率称为该点的耗量微增率,它表示在该点运行时输入增量对输出增量之比。

22.什么是最大负荷使用时间?什么是功率损耗时间?

如果负荷始终等于最大值 ,经过 小时后所消耗的电能恰好等于全年的实际耗电量,则称 为最大负荷利用小时数 最大负荷损耗时间τ

如果线路中输送的功率一直保持为最大负荷功率Smax,在τ小时内的能量损耗恰好等于线路全年的实际电能损耗,即

23.电力系统主要调压措施是什么?实际中如何中和运用这些措施?为什么?如在无功功率不足的系统中,为什么不宜改变变压器变比来调压?

(1)调节励磁电流以改变发电机端电压VG(2)适当选择变压器的变比(3)改变线路的参数4)改变无功功率的分布

在无功功率不足的系统中,不宜改变变压器变比来调压,因为某一地区的电压由于变压器分接头改变升高后,该地区所需无功功率也增大了,扩大了系统的无功缺额,导致整个系统的电压水平更加下降。

24.什么是一次调频?什么是二次调频?它们各有何特点?(P115)

一次调频:依靠发电机组调速器自动调节发电机组有功功率的输出来调整调率的过程。一次调频的特点:①只能实现有差调频;②系统中的所有机组都参与。

二次调频:在一次调频的基础上,手动或电动发电机组的同步器来调节其有功功率输出的过程。

二次调频的特点: ①可以实现频率的无差调节。②由一个或数个发电厂来承担。25.电力系统中发电厂按调频作用分为几类?一般按什么条件选择主调频厂? ⑴电厂的分类:

① 主调频厂:负责全系统的频率调整工作,一般由一个发电厂担任; ② 辅助调频厂:协助主调频厂调频,一般由1~2个电厂承担; ③非调频厂:一般按负荷曲线发电,不参与调频。

⑵各电厂的调频职责: 我国300万以上大系统的调度规程规定 :频率偏移不超过±0.2Hz时由主调频厂调频;频率偏移超过±0.2Hz时,辅助调频厂参加调频;频率偏移超过±0.5Hz时,系统内所有电厂参与调频。

⑶主调频厂的选择条件: 具有足够的调节容量和范围 ;具有较快的调节速度;③具有安全性与经济性 此外还应注意:①电源联络线上的交换功率; ②调频引起的电压波动是否在允许偏移范围之内。26.交流电网功率传输的基本规律是什么?

元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的条件,存在电压相角差则是传送有功功率的条件。感性无功功率将从电压较高的一端流向电压较低的一端;有功功率则从电压相位越前的一端流向电压相位落后的一端,这是交流电网中关于功率传送的重要概念。27.什么是功率分点?什么是初步功率分布?什么是最终功率分布? 功率分点:在电力网中功率由两个方向流入的节点称为功率分点。初步功率分布不计网损,最终功率分布计网损。(P73下)

28.电力系统的主要无功电源有哪些?它们在调压方面各有何特点?

电力系统的无功功率电源,除了发电机外,还有同步调相机、静电电容器、静止无功补偿器和近年来发展起来的静止无功发生器,这四种装置又称无功补偿装置。

(1)静电电容器只能吸收容性无功功率(即发出感性无功功率),其余几类补偿装置既能吸收容性无功,亦能吸收感性无功。

电力电容器提供的无功功率与其安装处的电压平方成正比,即

电力电容器的特点:

运行维护方便; 有功功率损耗小; 单位容量投资小且与总容量的大小几乎无关;既可集中安装,也可分散布置; 无功功率调节性能差,输出无功功率受端电压影响较大; 只能阶跃式的调压。

(2)发电机既是唯一的有功功率电源,又是最基本的无功功率电源。发电机在额定状态下运行时,可发出无功功率:

发电机的特点:

发电机正常运行时以滞后功率因数运行为主,必要时也可以减小励磁电流在超前功率因数下运行,即所谓进相运行,以吸收系统中多余的无功功率。(当系统低负荷运行时,输电线路电抗中的无功功率损耗明显减少,线路电容产生的无功功率将有大量剩余,引起系统电压升高。在这种情况下有选择地安排部分发电机进相运行将有助于缓解电压调整的困难。进相运行时,发电机的δ角增大,为保证静态稳定,发电机的有功功率输出应随着电势的下降(即发电机吸收无功功率的增加)逐渐减小。说明:

①在有功备用较充裕时,可利用靠近负荷中心的发电机降低功率因数运行,多发无功功率以提高电力网的运行电压水平;

②远离负荷中心的发电厂不宜降低功率因数运行。因为无功功率大量的、远距离传输,会引起网络较大的有功和无功功率以及电压损耗。(3)同步调相机

①同步调相机是只输出无功功率的发电机;

②输出的无功功率Qcs与电压V之间的关系和同步发电机类似。

同步调相机的特点: 过励磁运行可作无功电源运行;欠励磁运行可作无功负荷运行;可平滑无级地改变无功功率的大小和方向,达到调整系统运行电压的目的;无功功率的输出受端电压的影响不大。运行维护较复杂,有功功率损耗较大;

单位容量的投资费用较大;只宜集中安装。20世纪70年代以来已逐渐被静止无功补偿装置所取代。

(4)静止无功补偿器

静止无功补偿器(SVC),简称静止补偿器,由静电电容器与电抗器并联组成。

电容器可发出无功功率,电抗器可吸收无功功率,两者结合起来,再配以适当的调节装置,就成为能够平滑地改变输出(或吸收)无功功率的静止补偿器。

它可以迅速地按负荷的变化改变无功功率输出的大小和方向,调节或稳定系统的运行电压,尤其适用于作冲击性负荷的无功补偿装置。

参与组成静止补偿器的部件主要有饱和电抗器,固定电容器,晶闸管控制电抗器和晶闸管投

切电容器。实际上应用的静止补偿器大多是由上述部件组成的混合型静止补偿器 29.从调频技术要求,结合系统运行的经济性来考虑,枯水何丰水季节如何安排调频厂? 枯水季节:水电厂为主调频厂;(或者水电厂中效率较低的机组)丰水季节:选择装有中温中压凝汽式火电厂作为主调频厂。(此时为了充分利用水力资源,水电厂宜带稳定的负荷)

30.无功功率负荷经济分配的前提是什么?目标是什么?无功补偿的总经济效益最优的条件是什么?

无功功率负荷经济分布的前提为:

(式中: 是网络有功损耗对于第i个无功电源的微增率; 是无功网损对于第i个无功电源功率的微增率;第二个乘数为无功网损修正系数。

目标:在有功负荷分配已确定的前提下,调整各无功电源之间的负荷分布,使有功网损达到最小。在满足电能质量要求的条件下取得最好的经济效益。最优条件:功补偿容量合理配置

31.单端供电网络固有的功率传输特性是什么?(P27)下册

当电源电势给定,输电系统阻抗和负荷功率因数一定时,确定受端电压和功率的唯一变量是负荷等值阻抗的模 | |,负荷节点从空载开始,随着负荷等值阻抗的减小,受端功率先增后减,而电压始终单调下降。PS:

32.不对称短路时的各序电压分布有什么规律? 33.何谓正序等效定则? P207 上册

电力系统各种简单短路故障的正序电流分量表达式可用下面的通式表示

正序等效定则 : 简单不对称短路时,短路点正序电流分量的大小与在短路点每一相中串接一附加电抗 后发生三相短路时的电流相等。

短路电流有效值也可用下面的通式表示

34.变压器的零序励磁电抗与什么因素有关?零序电抗与什么有关? 变压器的励磁电抗,取决于主磁通路径的磁导。零序励磁电抗与变压器的铁芯结构密切相关。

零序电抗与变压器的铁芯结构,绕组的连接方式以及中性点的工作方式有关。35.何谓复合序网?根据什么条件作复合序网?(P203)

根据故障处各序量之间的关系将各序网络在故障端口联接起来所构成的网络称为复合序网。复合序网络法:按序量边界条件,将正序、负序和零序网络按一定规律连接,从而求出短路点各序电流和各序电压共六个未知参数的方法。

36.电压电流各序分量经YD11变压器后相位发生什么变化?

经YD11后三角形侧的正序、负序相电压与Y侧的的关系为

正序、负序电流也有相同的关系:

经过Y,d11接法的变压器并且由星形侧到三角形侧时,正序系统逆时针方向转过30度;反之,由三角形侧到星形侧时,正序系统顺时针方向转过30度。

知识库系统的逻辑基础 第3篇

1.1 概念

所谓的描述逻辑(DescriptionLogic)就是一种知识表示的形式化语言,常用于表示概念或者概念层次结构的知识,因此也可以叫做概念表示语言和术语逻辑。在描述逻辑的发展过程中,它吸收了KL-ONE的主要思想,是一阶谓词逻辑的一个可判定子集。但是同一阶谓词逻辑相比,描述逻辑不单单进行知识的表示,同时将大量的构造符运用到简单的概念上从而可以进行更多的复杂概念构造。因此描述逻辑的一个重要特征就是表达能力和可判定性具有很强的描述它能够保证推理算法总能停止并且返回到正确的结果。

1.2 应用

描述逻辑是一阶谓词逻辑的一个可判定性子集,它允许用一套约束的一阶公式说明继承性,同时同一阶谓词逻辑相比它更优越的地方在于能够提供可判定的推理服务,但是推理功能只能限定于分类和包含。所以描述逻辑大多被用力描述对象之间的关系,如知识建模、软件工程、语义Web、自然语言处理等领域。在这些领域当中,描述逻辑通常被作为知识的表示工具,描述逻辑通常要先定义领域内的相关概念,然后根据这些概念去描述对象的属性并由此形成知识库,除此之外,由于描述逻辑的可判定性推理功能,以它为逻辑基础建立的知识库能够获取隐含的知识,这样也就满足知识库中对知识质量(有效性、完备性、一致性)的需求。

2 研究进展

描述逻辑固然有着很强的表达能力和可判定性,也能保证推理算法停止并返回正确的结果,但是经典的描述逻辑只能确定概念和属性并且只能返回true和false这样的判定结果,而现实生活中的信息并不单单只有true或false两种结果,它具有以下特点:(1)模糊性,现实中的信息往往并不是直观显示出来的,它需要多方面的角度去考虑,是模糊不定的;(2)任何事物都具有时间属性,信息也不例外;(3)信息并不是一成不变的而是随着社会的进步和发展有着不同程度的改变;而描述逻辑却仅仅支持精确知识的描述和推理,这样一来,经典描述逻辑的可应用范围就大大地缩小了,实用性价值也并不高。对此,很多专家学者对描述逻辑进行了扩展研究。

2.1 模糊描述逻辑

将描述逻辑ALC(Attributive Concept Description Languag with Complements)扩展为模糊描述逻辑FALC(Fuzz ALC)的是Straccia,这种逻辑有效地把模糊逻辑和描述逻辑的特点结合起来,解决了经典描述逻辑只能处理含义明确概念的问题,为描述逻辑应用在知识库中奠定了一个稳定的基础。例如在经典描述逻辑中要想搜索一个和“高”有关的词,必须把这个词全部输进去才能够搜索得到,这是因为描述逻辑只能出来明确知识的描述和推理,这样一来人们就无法快捷地找到自己想要的信息,而模糊描述逻辑的出现则可以把和“高”相关的知识全部呈现出来,便于人们的寻找。

2.2 动态描述逻辑

在描述逻辑建立的初期阶段,限于当时的社会环境所限,它只是用来表示一些部分静态知识的,这在当时已经能够很好地满足社会的需求。后来随着社会经济和科技的不断发展,知识也呈现出了爆炸性的增长,这个时候已经无法满足建立在人工智能基础上知识库的需求,因此A.Artale和E.Farnocn提出了一个知识表示系统,用时间约束的方法将状态、动作和规划的表示统一起来,这就是时态描述逻辑,但是这种逻辑要么因为表达能力太强要么太弱(时态算子仅仅对概念或公式有用)。后来Baader和Laux[对这些逻辑进行了折中,将描述逻辑ALC与多态K相结合,允许将模态算子使用到公式和概念上,并证明在扩展领域模型中的结果语言的满足性问题是可判定的,提出了动态描述逻辑的概念。目前知识库逻辑研究主要就集中在建立合理的模态公理和多维描述逻辑上。

3 描述逻辑的体系结构

在描述逻辑为逻辑基础建立起来的逻辑知识库(Knoweldge Baes)通常包含两大体系:Tbox和Abox,在这两个体系中,Tbox是从广义的角度上描述概念和关系的属性,而Abo则是从狭义的角度断言一个个体是某个概念的实例或者两个个体之间存在某种联系。Tbox和Abox的相互组合则构成了描述逻辑系统的4个基本组成部分:用于概念和关系表达式中的构造算子集合;容许在Tbox中出现的公理类型;容许在Abox中出现的断言类型;在Tbox和Abox上进行推理的推理机制。

3.1 Tbox体系

Tbox体系本身既具有分类(Taxonomy)的能力,而分类则是建立知识库的第一步,通过分类这一过程可以将具有共通之处的事物合并成一个概念,同时这些概念可以进一步地组合成更为广泛的概念例如“快速排序”、“升级排序“、“降级排序”这些有着共通之处的类别可以合并成一个“排序”的大类别,而“排序”和“递归”还可以推演出“算法”这一上层概念。在这么一个分类的过程中每一个种类都有着自身的特殊性和限制性,通过各种类别的特性可以建立类的限制式,这些限制式可以有效地表达出类和类的关系,限制式主要就是通过描述逻辑来针对类的关系限制作描述。

3.2 Abox体系

Abox是实例断言的集合,用于指明个体的属性或个体之间的关系。它主要由概念断言(如:student(Bob))和关系断言(如:hasMom(Bob,Nancy))两大部分组成。简单的说,Abox就是是将与Tbox中的类相对应的实例填充金钱,所填充的实例要符合Tbox中类设计的限制和属性,这些类的实体(individual)称为实例(instance),由这些实例可以将原来只具有概念的架构,组合为可以表现实体知识关系的架构。例如Problem_001为一个实体,若建立在“题目”这个类中,则Problem_001是这个类的实例,这个实例必须符合所有“题目”类的特性和限制。

3.3 描述逻辑的推理机制

作为知识表示的一种形式化语言,描述逻辑不仅仅只是单纯的表示领域中的知识,它本身就具有一定的推理能力,能够通过一些信息推理出隐含的知识。而在描述逻辑的推理机制中推理是分成概念推理和实例检测两种来进行的。概念推理包括判定概念的可满足性、包含关系、等价关系和不相交性等;实例检测则指的是判定一个给定的个体是否是一个给定概念的实例。一般而言,所有的推理问题都可归入到满足性检测之中。

4 描述逻辑构建的知识库

根据上述可以知道描述逻辑构建的知识库(Knowledge Base)通常包括两大部分:一是关于描述概念和概念间关系的术语断言集合Tbox,二是用来描述概念中的实例表明概念中个体之间关系的Abox。利用描述逻辑构建的知识库可以定义为:T∈Tbox,A∈Abox,并且T和A都是由DL(描述逻辑)表示,那么知识库就可以表现为∑=,从这个定义就可以看出知识库整合的主要对象就是Tbox和Abox。

4.1 Tbox术语公理集

Tbox的术语公理(Terminology axioms)主要有两种形式,假设A、B表示不同的概念,R、S表示不同的概念间关系,那么则有等价公理(Equality)C≡D或者R≡S,这个公理主要用来定义领域内的复杂概念和蕴含公理(Inclusion)C哿D或者R哿S,这个公理主要定义了包含关系,从而实现了概念的分类。根据Tbox的定义和形式,每一个原始概念只能够定义一次,比如要对Mother进行描述,那么它的定义就是Mother≡women∩has child huaman,这样就可以认为mother就是一个原始概念,并由此可以确定一个家庭关系的术语集。

4.2 Abox的实例化断言集

Abox中实例化公理主要有两种:假设a、b表示个体,C表示概念、R表示概念间的关系,那么则会有两种结果:一是概念断言C(a)用来表示个体a属于概念C;二是概念间关系断言R(a、b)用来表示个体a和b存在某种关系R。这样一来,根据Abox的定义和形式就可以对家庭术语集的具体实例断言集合进行描述了:假如MARY、PETER和PQUL表示的是具体的个人名字,那么Father(PETER)就表示PETER是一位父亲,has child(MARY、PQUL)表示PQUL是MARY的一个孩子。

5 结语

搜索引擎是现代人们获取信息的一个重要手段,语义网又是未来因特网发展的主流方向,因此基于语义网的知识库检索是语义网相关研究的重要一部分,利用描述逻辑强大的推理能力可以为知识库检索提供更好的帮助。主要论述了知识库建立的逻辑基础描述逻辑,但是各种知识库并不是相互独立存在的,而是有所关联的,所以单纯地把描述逻辑应用在一个知识库的建立上是不够的,未来的主要工作是对组合描述逻辑的研究和思考,并通过组合描述逻辑将不同的知识库组合关联起来。

摘要:知识库系统以人工智能为基础结合数据库成为当代社会的一门新兴学科,它的核心是知识库,性能则取决于知识库中知识的质量(有效性、完备性、一致性、结构性)和使用知识的方式(推理),而推理算法是建立在逻辑基础之上的,着重论述了建立知识库的描述逻辑基础,以及对描述逻辑存在的不足之处进行了探讨。

关键词:计算机,知识库,描述逻辑

参考文献

[1]夏战锋.语义Web中基于描述逻辑的多知识库整合研究[D].江苏科技大学,2012,(01).

[2]石莲,孙吉贵.描述逻辑综述[J].计算机科学,2006,(01).

[3]卢道设,杨世瀚,吴尽昭,熊玲芳.基于描述逻辑的组合知识库推理[J].计算机应用研究,2012,(12).

[4]胡博,王智学,董庆超,牛彦杰.基于描述逻辑的上下文知识获取与推理方法[J].计算机科学,2013,(04).

[5]周鑫,张建军.基于描述逻辑的语义Web本体研究[J].科学技术与工程,2007,(03).

知识组织的系统论基础 第4篇

【关键词】系统论;分类法;分类系统;主题法;主题系统

1.系统

亚里斯多德早就说过“整体大于部分之和”,可见对系统的研究从古代就已经开始了。

1.1 系统的含义

一般系统论试图给一个能描示各种系统共同特征的一般的系统定义,通常把系统定义为:由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。系统——由两个或两个以上的要素组成的具有整体功能和综合行为的统一集合体。[1]

1.2 系统的属性[2]

(1)系统的整体性:即非加和性。系统不是各部分的简单组合,而有统一性。

(2)系统的相关性:系统中相互关联的部分或部件形成“部件集”,“集”中各部分的特性和行为相互制约和相互影响,这种相关性确定了系统的性质和形态。

(3)系统的功能性和目标性:大多数系统的活动或行为可以完成一定的功能,但不一定所有系统都有目的。

(4)系统的层次性和相对性(有序性):由于系统的结构、功能和层次的动态演变有某种方向性,因而使系统具有有序性的特点。

(5)系统的复杂性和随机性:物质和运动是密不可分的,各种物质的特性、形态、结构、功能及其规律性,都是通过运动表现出来的,要认识物质首先要研究物质的运动,系统的动态性使其具有生命周期。

(6)系统的适应性:一个系统和包围该系统的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换,外界环境的变化会引起系统特性的改变,相应地引起系统内各部分相互关系和功能的变化。

2.系统论

2.1 概述

系统论是研究系统的一般模式,结构和规律的学问,它研究各种系统的共同特征,用数学方法定量地描述其功能,寻求并确立适用于一切系统的原理、原则和数学模型,是具有逻辑和数学性质的一门新兴的科学。

2.2 现代系统论的基本思想

系统论的基本思想方法,就是把所研究和处理的对象,当作一个系统,分析系统的结构和功能,研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性,并优化系统观点看问题,世界上任何事物都可以看成是一个系统,系统是普遍存在的。

2.3 系统论的原则

2.3.1 整体性原则

系统论的核心思想是系统的整体观念。贝塔朗菲反对那种认为要素性能好,整体性能一定好,以局部说明整体的机械论的观点。

2.3.2 结构功能原则

要素不变时,结构决定功能;结构、要素都不同则可以有相同的功能。

2.3.3 目的性原则

确定或把握系统目标并采取相应的手段去实现。

2.3.4 最优化原则

为最好的实现目标而通过改变要素和结构使系统功能最佳。

3.系统论原理在知识组织中的应用

1985年,青年学者刘迅倡导图书馆学应向“知识工程”转变,提出应把知识组织作为图书馆研究的一个重要领域。[3]

為了便于研究,本文引用王知津先生对知识组织的定义。他指出,将知识组织等同于文献的分类﹑标引﹑编目﹑文摘索引等一系列整序活动,这是狭义的知识组织;而将知识因子(知识结点)有序化和知识关联(结点间的联系)网络化,这是广义的知识组织。广义的知识组织包含了狭义的知识组织,因为个体文献也可视为是知识因子。[4]

因此在进行知识组织的整序过程中便产生了一些方法。例如在对知识进行分类和标引时产生了分类系统和主题系统。这两种方法正是系统论原理在知识组织应用中的体现。

3.1 分类系统

3.1.1 概述

分类法是以科学分类为基础。结合文献的特征,按照一定的逻辑系统区分和组织文献的方法。分类表则是它的表现形式。[5]

分类法的研究内容包括两方面:①如何按照事物的特征,学科性质和文献外形等属性的差异程度和类似程度区分文献和组织文献;②分类表的编制与使用方法。

3.1.2 体系分类法

分类系统共有三种类型:体系分类法﹑分面分类法﹑体系/分面分类法。在这里我们主要以体系分类法为例来说明系统论在知识组织中的应用。

体系分类法是从人类知识系统的角度对文献,知识,信息进行分类组织的分类法。这种分类法的基本特点:一是对知识进行逻辑的、系统的组织,因此称为体系分类法或系统分类法;二是把知识分门别类地进行等级排列,因此称为等级分类法;三是把知识详细地罗列,展开,因此又称为列举分类法或枚举分类法。[6]

3.2 主题系统

3.2.1 概述

主题法的含义应包括结构和功能两个方面。主题法是情报检索语言中的一种,是以语词形式描述和查找文献,信息的字顺检索语言;同时又是利用字顺检索语言进行文献主题分析和检索的方法。主题法系统是用语词作为概念标识,将它们按字顺排列,并用参照系统及其他分类方法显示概念之间的相互关系的系统。

主题法的研究内容,包含着对字顺检索语言结构原理,以及主题表的编制和利用方法的研究。检索语言又称情报检索语言,是在文献标引与情报检索过程中所使用的一种特定的人工语言。它是一种与使用规则共同构成检索词汇的标引工具。

3.2.2 叙词法

主题法的特征有:以特定的事物,现象,问题即主题为中心,集中图书资料,基本不受学科体系的限制;以语词作为检索标识;以字顺方式作为主要检索途径;通过参照系统辅助揭示词间关系。

主题法的类型:按选词类型分为元词法,标题法,叙词法和关键词法。按使用时组配的先后分为先组式和后组式。

4.结语

本文通过对系统论的介绍,将系统论原理引入知识组织。即将其应用到分类系统和主题系统中,这是知识组织过程中必不可少的步骤。

参考文献

[1]http://mengyungs.host10.tfidc.com/2kxjs/d2p/xtl.htm,2011-12-14.

[2]http://baike.baidu.com/view/62521.htm,2011-12-14.

[3]刘迅.知识工程—未来图书馆学情报学教育内容变化的学科归宿[J].情报科学,

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[4]王知津,王乐.文献演化及其级别划分:从知识组织的角度进行探讨[J].图书情报工作,1998(1):4-7.

[5]参见国家标准《文献分类标引规范(草案)》(送审征求意见稿).

[6]潭华军.知识分类:以文献分类为中心[M].南京:东南大学出版社,2003:302.

作者简介:孟庆兰,女,陕西铁路工程职业技术学院图书馆助理馆员。

电力知识点总结总结3 第5篇

1.电力系统中,发电厂在任何时刻发出的功率必须等于该时刻用电设备所需的功率、输送和分配环节中的功率损失之和。

2.额定频率为50Hz,正常运行允许的偏移为0.2~0.5Hz。供电频率的允许偏差规定,电网装机容量在3000MW及以下为正负0.5Hz,以上的为正负0.2Hz,在电力系统非正常状态下,供电频率允许偏差可以超过1.0Hz。用户供电电压允许偏移对于35kV及以上电压等级为额定的5%,对于10kV及以下电压计为7%,低压照明负荷:+5%~-10%,农村电网:7.5%~10%。为保证电压质量,对电压正弦波形畸变率也有限制,波形畸变率是各次谐波有效值平方和的方根值对基波有效值的百分比,对于6~10kV供电电压不超过4%,0.38kV不超过5%。线路平均额定电压一般高出线路额定电压的5%。

3.中性点不接地系统,在发生单相接地故障时,单相接地的电容电流为正常运行时每相电容电流的三倍。

4.一般是220kV为2分裂,500kV为4分裂,西北电网750kV为6分裂,1000kV为8分裂。

5.电晕临界电压Vcr与两个因素有关,一个是相间距离,一个是导线半径r,由于增大相间距离会增大杆塔距离,从而大大增加线路的造价,所以临界电压可以认为与导线半径成正比,所以增大导线半径是防止和减小电晕算好的有效方法。对220kV以下线路通常按避免电晕损耗的条件选择导线半径;对220kV以上的线路,则考虑采用分裂导线来增大每相的等值半径。

6.短线路通常指长度100km以下的架空线路,可以不考虑导纳支路的影响(两横);中等长度线路通常指在100km~300km之间的架空线路和长度不超过100km的电缆线路,可以忽略分布参数的影响,用集中参数电路表示,用派型和T型等值电路表示,为减小节点数多采用派型;长线路是指长度超过300km的架空线路和长度超过100km的电缆线路。长线路必须考虑分布参数的影响。

7.波阻抗无有功功率损耗,当符合阻抗为波阻抗时,该符合消耗的功率为自然功率;线路输送功率等于自然功率时,线路末端电压等于首段电压;大于时,小于首段电压;小于时,大于首段电压。由于高压架空线的波阻抗呈电容性,自然功率也略显电容性,提高输电额定电压和减小波阻抗都可以增大自然功率。采用分裂导线可以减小线路电感增大线路电容,是减小波阻抗的有效办法。

8.变压器铭牌上的额定容量是指容量最大的一个绕组的容量,也就是高压绕组的容量。变压器设计按照电流密度相等选择各绕组导线截面积的原则。三绕组自耦变压器的第三绕组(低压侧绕组)总是接成三角形,以消除由于铁芯饱和引起的三次谐波,并且它的容量比额定的容量小。

9.应用桃形和T型等值电路模型是,所有参数和变量都要作电压级归算,应用等值变压器模型时,所有参数和变量可不进行归算。10.在纯电抗元件中,电压降落的纵分量是因为传送无功功率而产生,电压降落的横分量则因为传送有功功率产生。

11.有功功率的最大值称为功率极限,功率极限的主要部分与两端电压幅值的乘积成正比,与首末端之间的转移阻抗成反比。线路本身的功率极限同线路的长度密切相关,1/4波长和3/4波长无损线的功率极限最小,并等于自然功率。1/2波长无损线的功率极限趋于无穷大。

12.单端供电系统中,当给定电源电压和系统阻抗时,引起受端功率和电压变化的唯一变量是负荷的等值阻抗。负荷节点从空载开始,随着负荷等值阻抗的减小,受端功率先增后减,而电压则始终单调下调,这是单端供电网络固有的功率传输特性。

13.变压器的电阻电能损耗(铜耗)计算与线路电能损耗计算相同,这部分成为变动损耗(因为导线上的电流大小与负载有关);电导的电能损耗(铁耗)近似等于变压器空载损耗P0与变压器运行小时数的成绩,这部分可以认为是不变损耗。变压器中无功功率损耗远大于有功功率损耗,变压器中的电压降落的纵分量主要取决于变压器电抗。

14.未装设无功补偿装置的降压变电站的低压母线,在潮流计算中属于PQ节点;装有无功补偿装置,并可维持母线电压恒定的降压变电站的低压母线,在潮流计算中属于PV节点。通常变电所都是PQ节点,网络中还有一类既不接发电机又没有负荷的联络节点,(亦称浮游节点),也当作PQ节点,但是其PQ节点为零;系统中PQ节点最多,PV节点数目很少,系统中只有一个并且只有一个的节点是平衡节点。当发电机装有自动励磁装置,并按照最优分配原则确定有功出力发电时,发电机的电压母线属于PV节点;如果某一PV节点电源输出的无功功率越线,则超过上限时按上限输出无功功率,低于下限时按下限输出无功功率,此时电源无功出力为定值,所以是PV节点变为PQ节点;

15.中枢点:(1)区域性水、火电厂的高压母线;(2)枢纽变电所的二次母线;(3)有大量地方负荷的发电机电压母线。这些供电点成为中枢点;

16.有功功率的最优分配包括有功电源的最优组合、有功负荷的最优分配两个方面。有功功率电源的最优组合指的是系统中发电设备或发电厂的合理组合,也就是通常所谓的合理开停,大体上包括三个部分:机组的最优组合顺序、机组的最优组合数量和机组的最优开停时间;有功负荷的最优分配是指系统的有功功率负荷在各个正在运行的发电设备和发电厂之间的合理分配。其目的是在满足功率平衡和保障电能质量的前提下,使电力系统的能源消耗最小。

17.频率变动对发电厂和系统本身的影响:火力发电厂影响锅炉的正常运行,低频率运行将增加汽轮机叶片所受的应力,引起叶片的共振,缩短叶片的寿命(49.5Hz);低频时,会致使发电机定转子的温升增加,为了不超越温升极限,降低发电机的所发功率;低频运行时,由于磁通密度的增大,变压器的铁芯损耗和励磁电流损耗,为了不超越温升限额,降低变压器的负荷;频率降低时,系统的无功功率负荷增大,而无功功率负荷的增大将引起系统电压水平的下降。

18.系统电源容量等于系统中可运行机组的可发容量之和,又等于系统发电负荷和系统备用容量之和;负荷备用(%2~%5)属于热备用,事故备用(%5~%10)既有热备用又有冷备用,而检修备用和国民经济备用都是冷备用。无功的备用容量一般取最大无功功率负荷的7%~8%。

19.发电机输出的电磁功率与系统的有功功率负荷(包括各种用电设备所需的有功功率和网络的有功功率损耗)相等。由于电能不能存储,负荷功率的任何变化都立即引起发电机的输出功率的相应变化,且这种变化是瞬时出现的。

20.频率的一次调整:KS称为系统的单位调节功率。表示电力系统负荷发生变化时,在原动机调速器和负荷的调节效应共同作用下系统频率下降或上升的多少。KS越大,同样负荷波动下,系统频率波动越小。但KSKGKL,负荷的单位调节功率是无法调整的,所以增大KS的方法只有增大发电机的单位调节功率,为保证调速系统本身运行的稳定性,发电机不能采用过大的单位调节功率,所以为了增大系统单位调节功率应使尽可能多的发电机参与一次调频。满载的发电机不能参加调频,其单位调节功率为零。全系统有调整能力的发电机组都参加频率的一次调整,二次调频基本包含一次调频,非调频电厂只参加一次调整,而不参加频率的二次调整。

21.电力系统中的无功电源不消耗一次能源,而影响有功损耗;有功电源则需要消耗一次能源。

22.电力系统频率下降原因为系统负荷增加,负荷增加导致电压降低,电压降低是因为消耗大量无功,也就是无功需求量增大;系统频率增高时,发电机电势增高,电压增大,电网中的损耗随之减小,电压增大,说明无功功率充足,所以对无功需求量减小;当电力系统中由于有功和无功不足导致频率和电压都偏低时,应该首先解决有功功率平衡的问题,因为频率的提高能减小无功的缺额,这对于调整电压是有利的。如果先去提高电压,就会扩大有功的缺额,导致频率更加下降。

23.调整用户端电压V可以采取以下措施:(1)调节励磁电流以改变发电机端电压;(2)适当调节变压器变比;(3)改变线路参数;(4)改变无功功率分布。

24.借无功补偿设备调压:(1)串联电容补偿调压,其原理是通过减小系统电抗,从而减小电压损耗达到调压的目的。串联电容调压还可以起到调高线路输电能力和系统稳定性的效果。(2)并联无功补偿设备调压,其原理是通过改变线路中传输的无功功率来调压。常用的无功补偿装置有电容器、静止无功补偿器、电抗器等。

25.调压措施:(1)首先考虑发电机调压,发电机调压是发电机直接供电的小系统的主要调压手段;(2)无功电源充足,局部电压不足时,改变电压器变比调压(不产生无功,只是改变无功的分布,且前提是无功必须充足,如果不足需要用无功电源进行调节);(3)当无功不足时,无功电源调压;(4)并联电抗器主要吸收超高压、特高压输电线路的过剩无功。

26.逆调压常用无功补偿装置调节,顺调压通过改变变压器变比调节。三种调压方式实现难度对比:逆调压>常调压>顺调压;借助发电机端电压进行调压是一种典型的逆调压,因为改变了无功。

27.无穷大功率电源指电势源有恒定幅值和恒定频率,不随线路负荷的改变而改变。无限大容量母线:假设受端系统的容量相对于发电机很大,发电机输出任何功率时,受端导线的电压频率不变。

28.同步发电的定子绕组的自感互感周期都为π,定子与转子之间的互感为2π,凸极机定子绕组的自感系数和互感系数都随着转子的转动而变化,而隐极机由于d轴与q轴对称,所以其定子绕组的自感系数与互感系数为常数。定子绕组间的互感系数为负。

29.abc坐标系统的发电机基本方程是时变系数微分方程,直接求解困难,可以通过park变换将定子abc三相绕组用dq0三个绕组磁等效替代,将abc系统发电机变系数微分方程变换为方便求解的dq0系统的常系数微分方程。Park变换的规律:若iabc为正序交流idqc为直流,i0=0;若iabc为直流idqc为交流,1i0(iaibic);若iabc为负序交流idqc为2倍频交流,i0=0;若iabc3为2倍频交流idqc为交流,i0=0;

30.无阻尼绕组同步电机突然短路时,定子电流将包含基频分量、倍频分量和直流分量(非周期分量),其中倍频电流和非周期电流都是为了维持磁链初值守恒而出现的,都属于自由分量。有阻尼绕组电机突然短路时,定子电流中包含有基频分量、直流分量和倍频分量,转子各绕组中也要出现自由分量和基频自由电流。无阻尼和有阻尼定转子中出现的电流情况相同。周期分量和倍频分量衰减到稳态值,而非周期分量衰减到零。

31.同步调相机只发出或者吸收无功功率,且经常工作在过励磁状态,励磁电流比较大,从而发出无功。

32.发电机只存在正序电动势,不存在负序和零序电动势。相电压中可以存在零序分量,线电压中不存在零序电压分量。中性点接地阻抗不出现在正序和负序的网络中。三相输电线路流过零序电流时的磁场分布不同于正序和负序,正序和负序情况下,互磁通起去磁作用,而在零序电流经过时,互磁通起助磁作用,所以输电线路的零序电抗大于正负序电抗。三相导线之间的几何平均距离越大,正序电抗越大,零序电抗越小。对于双回供电线路,通过换位可以消除两回路之间正负序电抗的影响,其正负序仍可按单回路确定,而对于零序电抗,由于三相线路的零序电流相位相同,起助磁作用,所以同杆双回输电线路每回每相的零序电抗大于单回路。33.利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时,应选特殊相作为分析计算的基本相,且该法仅适用于线性电力系统不对称故障的分析。对称分量法实际上是迭加原理的应用,所以不能用在非线性电路分析中。

34.当系统的节点数为n,PQ节点数为m时,用极坐标表示的潮流计算方程式中有功和无功功率误差方程式为n-1+m个,而用直角坐标方法,方程个数为2(n-1)个。在潮流计算中,对每个节点来说都有6个变量,包括发电机发出的有功和无功,负荷需要的有功和无功以及节点电压的幅值和相位。

35.单相接地短路时,非故障相电压的绝对值总是相等,其相角差与零序阻抗和负序阻抗的比值有关。当零序阻抗等于零时,相当于短路发生在直接接地的中性点附近,此时零序电压为零,非故障相电压正好反向,其相角差刚好为180度,相电压的绝对值为3(0)Vf;当零序阻抗为无穷大时,即为不接地系统,单相短2路电流为零,非故障相上升为线电压,其绝对值为3Vf(0),非故障相夹角为60度。当零序阻抗等于负序阻抗时,非故障相点电压等于故障前正常电压,夹角120度。

36.两相短路时,两相短路电流为正序电流的3倍;短路点非故障相电压为正序电压的两倍,非故障相电压等于正序电压,且与非故障相方向相反。

37.网络中各点电压的不对称程度主要由负序分量决定,负序分量越大,电压越不对称;单相短路时电压的不对称程度要比其他类型的不对称时小一些。不管何种不对称短路,短路点的电压最不对称。

38.串联电容器能够缩短电气距离、提高系统稳定性和输电能力。

39.将电力系统的中性点接地的方式称为工作接地。40.安装在变电站内的表用互感器的准确级为0.5~1.0级。41.变电所低压侧负荷和变压器损耗之和称为运算负荷。42.输电线路的零序电抗一般等于3~5倍的负序电抗。43.在电力系统中,正阻尼是减幅振荡,负阻尼是增幅振荡。在电力系统稳态分析时,用电设备的数学模型通常采用的是恒功率模型。

44.电压偏移的定义是末端或首端与额定电压差值与额定电压之比

45.不考虑励磁调节作用时,同步发电机母线三相短路达到稳态是,短路电流的大小为Eq(0)Xd。

46.电力系统中的各序分量具有独立性,电力元件的各序电抗与短路类型无关(是本身的固有特点)。

47.三相三柱式变压器正序励磁阻抗等于负序励磁阻抗大于零序励磁阻抗;三相组式变压器各序励磁阻抗正负零都不相等。

48.导纳矩阵的对角关系物理意义:其他节点都接地,在i上加单位电压时,从节点流向网络的注入电流。

49.发电机端发生突然三相短路时,三相短路电流不对称(含有非周期分量),三相短路电流周期分量对称。定子回路直流分量和倍频分量会衰减到零,其衰减的时间常数主要取决于回路参数。

50.关于同步发电机机端发生三相短路时短路电流中各分量的变化,下述说法中错误的是(C)。

A、定子短路电流中的非周期分量和倍频分量以同一时间常数逐渐衰减到零;

B、定子绕组中的基频周期分量有效值从短路瞬间的数值逐渐衰减到稳态值;

C、定子绕组的基频周期分量保持不变,其他分量逐渐衰减到零;

D、定子绕组中的基频周期电流分量在短路发生后开始阶段衰减速度快,后阶段衰减速度慢。

51.中性点不接地系统发生单相接地故障时,接地点相电流属于容性电流。

52.电压质量分为电压允许偏差、电压允许波动与闪变、公用电网谐波、三相电压允许不平衡度。

53.电力线路中,电抗X主要反映线路带压运行的磁场效应。

54.在电力系统分析短路计算中,阻抗指的是一相等值阻抗。

55.电力系统接线图分为两种:电气接线图和地理接线图。56.电力系统暂态分析研究电磁暂态和机电暂态;发电机和电动机要考虑机电过程,而变压器要考虑电磁过程。

57.在计算高压系统的短路电流时,一般只考虑电抗,只有系统总阻抗大于1/3总电抗时才考虑电阻。

58.对于水平排列的架空输电线路,边相导线的电晕临界电压最高(边相比三角形排列的高6%,中间导线低4%)。

59.电网结构上采取的限流措施:(1)在电力系统主网加强联系后,将次级电网解环运行;(2)在允许范围内,增大系统零序阻抗,例如采用不带第三绕组或第三绕组星型接线的全星型变压器,减少变压器中性点的接地点,可减少系统单相短路电流;(3)加大变压器阻抗,将自耦变压器改为普通三绕组变压器可以减小短路电流,但一般不用;(4)根据供电需要,提高电压等级,可以有效的限制电流;(5)采用直流输电,可以限制短路电流。在发电厂和变电所中可采取的限流措施:(1)发电厂中,在发电机电压母线分段回路安装电抗器;(2)变压器分裂运行;(3)变电所中,在变压器回路装设分裂电抗器;(4)采用低压侧分裂绕组变压器;(5)在出线上装电抗器;(6)发电厂和变电所母线分段运行。

60.在电力系统标幺值计算中,基准功率和基准电压之间满足:SB3UBIB。

61.短路电流最大有效值又叫冲击电流有效值,指第一个周期瞬时电流均方根值,常用来校验某些设备的断流能力或耐力强度。短路功率亦称为短路容量,等于短路电流有效值同短路出的正常工作电压(一般用平均额定电压)的乘积,主要用来校验开关的切断能力。短路电流在电气设备中产生的电动力与短路冲击电流的平方成正比。

62.影响短路电流变化规律的主要因素为:发电机特性和发电机与短路点的电气距离。

63.从严格意义上讲,电力系统总是处于暂态过程之中。在电力系统并列运行暂态稳定性分析中,只考虑正序分量,不考虑非周期分量、负序分量和零序分量的影响,原因是非周期分量衰减到零、负序分量电流对转子的平均电磁转矩为零,零序电流一般不会流入发电机定子绕组中,即使流入发电机定子绕组,也不会在发电机气隙中产生电枢反应磁通。

64.描述转子受扰动的方程是非线性微分方程。电力系统稳态分析的最终目的是求发电机转子摇摆曲线,并根据摇摆曲线判断系统运行的稳定性;求解发电机转子摇摆曲线的计算方法是:数值解法;静态稳定性分析时,采用小干扰法;暂态稳定性分析时,采用分段线性法,求转子方程的数值解,常用求转子方程数值解的计算方法有分段计算法和改进欧拉法。

65.具有正的电压调节效应的是:调相机、SR型静止无功补偿器、TSC型静止无功补偿器。

66.在中性点不接地系统中发生单相接地故障时,流过故障线路始端的零序电流超前零序电压90度(可认为零序电流流过电容,所以电压滞后电流90度)。67.变压器供电线路发生短路时,要使短路电流小些,应该选用短路比大的变压器。

68.系统发生不对称故障时,短路电流中的各序分量,其中受两侧电势相角差影响的是正序分量(可从序网络图上进行分析,只有正序中有电动势,该电动势为短路发生前故障点的电压)。

69.中性点不接地系统中发生两相接地时流过故障相的电流与同一地点发生两相短路时流过故障相的电流大小相等。(可认为中性点不接,没有零序电流,因为不能形成通路)。

70.在分析发电机短路电流时,常采用叠加原理进行分析,这种分析方法的前提是:假设发电机磁路不饱和,其等值电路为线性等值电路。

71.一般高压供电的负荷功率因数在0.9以上,低压供电负荷的功率因数应在0.85以上。

72.电力系统发生短路故障时,系统中出现零序电流的条件有两个:一是短路发生在中性点直接接地系统;二是短路类型为不对称接地短路故障。

73.变压器的正序励磁电抗和负序励磁电抗都可以视为无限大,从而用开路代替;对于三相三柱式变压器,不对称短路分析时,对励磁电抗的处理方法是负序和正序励磁电抗可以视为无限大,零序励磁电抗一般不能视为无限大;对于三个单相变压器组成的三相变压器组,不对称短路分析时,对励磁电抗的处理方法是,正负零序励磁电抗均可视为无限大。74.中性点直接接地系统中,发生几率最多且危害最大的是单相接地故障(×)。

75.电力系统中,如三相短路瞬间A相非周期电流起始值为最大值,则B、C两相非周期分量电流起始值大小相等,均等于A相非周期分量的一半。

76.采用过补偿方式可以有效的避免系统发生串联谐振过电压的问题。

77.一般在10kV系统中,当单相接地电流大于10A,电源中性点就必须经消弧线圈接地。

78.为什么电动机的零序阻抗总可以视为无限大?

答:因为电力元件的某序阻抗等于在该元件端点施加的该序电压和由它产生的流过元件端点的该序电流的比值。电动机三相绕组采用三角形接线和中性点不接地的星形接线方式,当在其端点施加零序电压时,在端口产生的零序电流为零,根据序阻抗的定义其零序阻抗为无限大。

79.保护接地是将在故障情况下可能呈现危险的对地电压的设备外露可导电部分进行接地称为保护接地,保障人身安全;工作接地在正常或故障情况下为了保证电气设备的可靠运行,而将电力系统中某一点接地称为工作接地。

80.三相短路时,故障处正序电压的大小为零 电路:

1.自动满足基尔霍夫第一定律的电路求解法是回路电流法;自动满足基尔霍夫第二定律的电路求解法是节点电压法。

2.替代定理不仅适用于线性电路,也适用于非线性电路。3.叠加定理只适用于线性电路中求电压、电流,不适用于求功率,也不适用于非线性电路。

4.如果电容和电感刚开始不带电,则在换路瞬间,电容相当于短路,电感相当于开路。换路定律成立的前提是,电容电流和电感电压为有限值。

5.的大小反应了一阶电路过渡过程的进展速度,在t时,u0.368u0。

6.不论电路中电容C和电阻R数值为多少,在充电过程中,电源提供的能量只有一半转变成电场能量储存于电容中,另一半为电阻所消耗,充电效率只有50%。

7.在开关闭合时,RL串联电路中,若有u2,则电路不发生过渡过程而立即进入稳定状态,u时,换路后,大约经过半个周期的时间,电流的最大瞬时值的绝对值将接近稳态电流振幅的两倍。RC串联电路与之相反。

8.不变动的电流(直流)虽产生自感和互感磁通链,但不产生自感电压和互感电压。

9.两个互感电压耦合功率中的无功功率对两个耦合线圈的影响、性质是相同的,这就是耦合功率中虚部同号的原因;耦合功率的有功功率是相互异号的,这表明有功功率从一个端口进入,必须从另一个端口输出,这是互感M非耗能特性的体现,有功功率是通过耦合电感的电磁场传播的。

10.稳态电路中不含储能元件,描述稳态电路的方程是代数方程,而描述动态电路的方程是微分方程。

11.三相电路的瞬时功率是一个常量,其值等于平均功率;三相三线制用二表发测量,对称的三相三线制用一表法测量,不对称的三相四线制用三表法测量。电流的平均值定义:等于电流绝对值的平均值,其值为Iav0.898I(I为有效值)。

12.为保证负载的相电压对称,中性线上不接熔断器和刀闸开关。

13.理想电压源和理想电流源之间没有等效变换关系。14.实用中的任何一个两孔插座对快都可以视为一个有源二端网络。

15.一阶电路中所有的初始值,都要根据换路定律进行求解(×)。

16.集总参数元件的电磁过程都分别集中在各元件内部进行(√)。

17.弥尔曼定理是节点电压法的一种特殊情况,只适用于2个节点的电路中。

18.RLC串联谐振频率只有一个,且仅与电路中的L,C有关,与电阻无关,但是电阻是唯一控制和调节谐振峰的电路元件,从而控制谐振时,电感和电压及其储能状态;串联谐振又称为电压谐振。品质因数 19.要求三相负载中各相互不影响,负载应接成三角形或者星型有中线。

20.减小涡流损耗可以采用增大铁芯电阻率的方法。(磁阻小,电抗大)

21.一个理想电流源和理想电压源并联相当于电压源,同理可得。

22.实际电感线圈在任何情况下的电路模型都可以用电感元件抽象表示(×)

23.电压、电位和电动势定义式形式相同,所以它们的单位一样。

(∨)

24.应用基尔霍夫定律列写方程式时,可以不参照参考方向。

(×)

25.支路电流法和回路电流法都是为了减少方程数目而引入的电流分析法。

26.回路电流法是只应用基尔霍夫第二定律对电路求解的方法。

(∨)

27.结点电压法是只应用基尔霍夫第二定律对电路求解的方法。

(×)

28.品质因数高的电路对非谐振频率电流具有较强的抵制能力。

29.任何相邻较近的线圈总要存在着互感现象。(×)30.三相电路只要作Y形连接,则线电压在数值上是相电压的√3倍。(×,三相不对称,且无中线时,负载中性点偏移,各相电压发生变化)

31.正确找出非正弦周期量各次谐波的过程称为谐波分析法。

32.波形因数是信号在一个周期内的有效值与绝对均值的比例。

33.非正弦周期量作用的电路中,电感元件上的电流波形平滑度性比电压好。

34.非正弦周期量作用的电路中,电容元件上的电压波形平滑度性比电流好。高等电力系统分析:

1.PQ分解法的基本思想是以有功功率误差作为电压角度修正的依据,以无功功率误差作为电压赋值修正的依据。

2.牛拉法进行潮流计算时,雅克比矩阵各元素是节点电压的函数,并在迭代过程中不断变化;雅克比矩阵属于稀疏矩阵,但是矩阵的元素或子块都不具有对称性。

3.PQ分解法是采用极坐标形式表示节点电压,根据实际的物理特点,对牛顿法潮流计算的数学模型进行合理的简化;在交流高压电网中,输电线路的电抗要比电阻大的多,系统中母线有功功率的变化主要受电压相位的影响,无功功率的变化则主要受母线电压幅值变化的影响,所以节点的有功功率不平衡只用于修正电压的相位,节点的无功功率不平衡只用于修正电压的幅值;矩阵H和L的元素都是节点电压幅值和相角差的函数,其数值是不断变化的,因此PQ分解法最关键的一步简化是,把系数矩阵H和L简化为常数矩阵。依据是线路两端电压的相角差是不大的。PQ分解法所做的种种简化只涉及到解题过程,而收敛条件的校验仍然是以精确的模型为依据,所以与牛顿法相比,计算结果的精度是不受影响的。在各种简化条件中,关键是输电线路的r/x比值的大小。110kV及以上电压等级r/x比值较小,负荷PQ分解法的简化条件。在35kV及以下等级r/x比值比较大,在迭代过程中可能出现不收敛的情况。

4.中等长度的线路通常指100km~300km之间的架空线,这种线路的导纳一般不能忽略,常用的是π型等值电路。

5.牛顿拉夫逊法实质上就是切线法,是一种逐步线性化的方法。

6.负荷特性按特征分为:电压特性和频率特性、静态特性和动态特性、有功功率特性和无功功率特性。负荷模型中,负荷的有功功率和无功功率都有三部分组成,第一部分与电压平方成正比,代表恒定阻抗消耗的功率;第二部分与电压成正比,代表恒定电流负荷对应的功率;第三部分为恒功率分量。

7.在电力系统分析计算中,发电机、变压器和电力线路常用等值电路代表,并因此组成电力系统的等值网络。最常用的综合等值电路有:含源等值阻抗(或导纳)支路,恒定阻抗(或导纳)支路,异步电动机等值电路(即阻抗值随转差改变的阻抗支路)以及这些电路的不同组合。

8.电力系统最优潮流计算是一个典型有约束非线性规划问题;利用不同目标函数并选择不同控制变量、约束条件可构成不同控制目的的最优潮流问题。

9.电力系统最优潮流的经典解算方法主要以简化梯度法、牛顿法、内点法和解耦法为代表的基于线性规划和非线性规划以及解耦原则的解算方法;这类算法特点是以一阶或二阶梯度作为寻找最优解的主要信息。简化梯度法主要缺点是收敛性差,尤其是接近最优点附近时收敛很慢,且每次对控制变量修正以后都要重新计算潮流,计算量大;牛顿法机制简单,有良好的收敛性、精确性;内点法有三种:投影尺度法、仿射变换法、路径跟踪法。

10.电力系统正常运行必须满足两个约束条件:等式约束条件和不等式约束条件,所谓等式约束条件即为系统发出的总的有功功率和无功功率在任何时刻都分别于系统总的有功和无功消耗相等。

11.系统运行状态可分为安全正常运行状态、告警状态(不安全正常状态)、紧急状态、危急状态(极端状态)和恢复状态。在安全正常运行状态以及告警状态所有约束条件都能满足,紧急状态不满足不等约束条件,危急状态两个约束条件都不能满足。在恢复状态下,先满足不等式约束条件,然后通过同步、并网连接恢复所有用户供电、使等式约束条件满足。

12.电力系统安全分析的研究集中在3个方面:网络的简化等值、快速潮流计算方法和预计事故的自动筛选。电力系统安全分析的目的:从电力系统运行调度角度来看,用预想事故分析方法来预先知道系统是否存在隐患,以便及早采取预防措施。

13.在一定稳态条件下,内部系统保持不变,而把外部系统用简化网络来替代,这种与潮流计算、静态安全分析有关的简化等值方法就是电力系统静态等值法,从原理上分为两类:一类是应用数学矩阵消元理论求得等值网络;一类是应用网络变换原理求得等值网络,其中Ward等值和REI等值法是典型的代表。Ward法有以下缺点:(1)等值网络求解潮流时,迭代次数过多、甚至不收敛,或者收敛到一个不可行解上;(2)潮流计算结果可能误差很大,有两个原因造成这种误差,一个是外部系统的对地电容对边界注入无功的影响,一个是对外部系统PV节点注入无功功率的模拟不准确。

14.保留非线性潮流算法的目的是解决大R/X问题。15.最小潮流算法显著的特点是从原理上保证了计算过程永远不会发散。

16.对于潮流算法,其基本要求可归纳成以下四个方面:计算速度;计算机内存占用量;算法的收敛可靠性;程序设计的方便性以及算法扩充移植等的灵活通用性。此外,程序使用的方便性及良好的人-机界面也越来越受到人们的关注。

17.病态潮流条件是?那些算法可以求解?

答:(1))节点间相位角差很大的重负荷系统;

(2)包含有负电抗支路(如某些三绕组变压器或线路串联电容等)的系统;

(3)具有较长的辐射形线路的系统;(4)长线路与短线路接在同一节点上,而且长短线路的长度比值又很大的系统。牛拉法(N-R)、P-Q分解法的BX方案、保留非线性法和最小化潮流等。

18.电力系统潮流计算出现病态的条件:(1)线路重载;(2)负电抗支路;(3)较长的辐射性线路。电网络:

1.高阶基本变量中的微积分指数为:除了0和-1之外的任意整数。

2.在高阶基本变量中,微积分指数为正值时,表示对时间t的求导次数,为负值时,表示对时间的积分次数。

3.u=f(i)为二端留空供电阻,恒定电压源为流控电阻,因为usf(i)const,同理很定电流源为压控电阻;u(t)3i(t)4i3(t),若i(t)sint,则电阻电压u(t)sin3t。

4.网络特性主要取决于网络元件以及元件之间的连接方式,所以网络特性与元件特性密切关联。

5.线性包括奇次性和可加性。

6.y(t)y(tt0)(对所有的t和t0),这种网络称为端口型时不变网络。

7.若W(t0,t)0u()i()d0,则该元件为无源元件,如果小于零则为有源元件。无源元件在任何时候其吸收的能量总是大于或

t等于其释放的能量。电阻特性曲线位于平面第一或第三象限闭区域内,该元件为无源元件,否则只要特性曲线的某一部分位于u-i平面的第二或第四象限,该元件为有源元件。

8.无损n端口网络本身不消耗能量,把输入其端口的能量最终全部输出。

9.正阻抗变换器是一种二端口电阻元件,其作用是不改变阻抗的性质和相位,只改变阻抗模的大小(PIC)其矩阵形式为ku11i0101k2u2i,如果电流和电压的变比不同时,正阻抗变换2器就不一定是无源的;负阻抗变换器(NIC)可分为电流反向型和电压反向型,经过负阻抗变换器后,Z1sk1k2Z2s,即便Z2s为无源器件,Z1s也具有有缘特性;阻抗逆变器也有正负之分,回

0u1转器是一种正阻抗逆变器,其矩阵为i11r2r1u2i,r1和r202为正数成为回转电阻,转化后Z1sr1r2,由此可得,回转器将Z2s电感变为电容,将电容变为电感,具有阻抗逆变的作用。若两个回转电阻相等,称为理想回转器,理想回转器与理想变压器一样,都是无源二端口电阻元件,并且都是无损元件。同理,负阻抗逆变器也是一种有源二端口电阻元件。

10.零器与泛器总是成对出现;零器与泛器串联等同于一个开路,零器与泛器并联等同于短路。

11.割集的方向通常与树枝方向相同;网孔数为m=b-n+1,其中m为网口数,b为边数,n为节点数,且独立网孔数等于连支数。

12.改进的节点方程:在网络中,若存在无伴电压源支路时,由于该支路导纳为无穷大,这给节点方程和割集方程的建立带来困难,解决方法之一是将无伴电压源的支路电流也作为网络变量。因此,在改进的节点方程中是以节点电压和某些支路电流作为未知量。

13.开路不属于流控电阻(都开路了,说明没有电流),同理短路不属于压控电阻。

14.一个动态电路在t时刻的状态与t0时刻以前的状态有关(×)。

15.对于线性时不变网络,在列写状态方程时,一般取电容电压、电感电流作为状态量;对于线性时变网络,在列写状态方程时,一般选用电容电荷、电感磁链作为状态变量。

16.电势反应了不同电源的做功能力。

17.集总公设,指假定任一网络变量信号仅是独立变量时间t的函数,而与测点的空间坐标无关即可认为电磁波的传播是瞬间完成的,线路的长短和电气装置的大小可以忽略。一个电路中各元件的空间位置对电路行为毫无影响。

双口网络不属于对称网络。电力知识点总结电力知识点总结电力知识点总结电力知识点总结

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电力系统专业知识竞赛活动总结 第6篇

为进一步加强学风建设,营造良好的校园学习氛围,激励学生勤奋学习,拼搏进取,提高学生的专业素质,提高本专业学生在电网公司考试中的应考能力,提升学生职业能力和就业质量。我系学生会针对本系10级全体学生开展了“电力系统专业知识竞赛”活动,经过了一个月的精心策划,本活动在5月8日中午在电力实训楼302、303教室拉开了帷幕,从活动的策划、组织、以及赛后工作各个方面,都井井有条。

在活动开始前,我们对召开额学习委员会议,对活动进行了宣传,并给与每个学习委员相应的竞赛细则,同时他们也十分积极的组织本班同学报名参加本活动,参赛选手高达三百多人。

活动中,我系学生会在楼下设置了签到台,对各班的参赛人员进行了严格的考勤,并设有引导员给参赛选手指引,每个考场也设有2名监考员,监督参赛选手的考场纪律,同时,李含霜老师和本次活动的负责人全程指导。

电力系统基础知识总结

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