A. 发电机电压自动控制
发电机需要靠增减励磁电流来，保证电压的稳定，所以需要一个控制器来，调节励磁电流的大小，这就是调压控制器，加上自动，便是自动调压控制器。对发电机的转速和有功功率、电压和无功功率以及各种操作和保护装置的自动控制。发电机是一种能量转换装置，它把汽轮机或者水轮机等原动机的机械能转换成电能，再经输配电网络送给用户。在现代电力系统中，发电机组大多数是并联运行的，不仅要求机组本身性能好、运行可靠，而且还要求在各机组间合理地分配电网中的有功和无功负荷，以实现整个电网的最经济运行。这些要求集中地反映在发电机组调速和调压两个子系统中。 有功功率控制系统 发电机有功功率的调节主要取决于原动机的调速系统（见汽轮机控制系统）。为了保证发电机组并联运行的稳定性，调速特性应是下垂的有差特性，调差系数一般为2～6%，调速特性的离散度（实际的调速特性和线性特性之差）应尽可能小，并能根据电网经济运行的需要通过改变调速系统的给定值（转速或者功率）转移或者承担电网所分配给的功率。
B. 什么是电压无功自动控制
电压无功自动控制简称AVC,它是电网安全、优质和经济运行的重要手段。针对发内电机组励磁系统，容通过分散控制系统（DCS）中的软硬件，接受电网调度能量管理系统（EMS）来的电压指令实现相关的调节逻辑，输出脉冲指令来增减励磁电流，改变发电机无功，从而实现电网自动电压控制。
C. AVC是自动无功控制 AVR是自动电压控制，请问在一台机组上这两种控制方式会一同工作么
是同时工作的，自动电压调控系统 AVC 是通过改变发电机 AVR 的给定值来改变机端电压和发电机输出无功的。 就像手动调整励磁一样也是改变AVR给定值的。AVR是根据定值来调整励磁电流以稳定机端电压的。但当故障或超出限制范围时AVC自动闭锁退出，交由AVR自动调了。
AVR是Automatic voltage regulator自动电压调节， AVC是 Automatic Voltage Control自动电压控制。自动电压调节是用在发电机自动调节励磁以保证定子电压输出的稳定的性，自动电压控制是省调统一管理网上无功的。机组投AVC后就会根据电网的无功情况自动调节发电机的无功出力，我们这里投了AVC后机组好多时候都是在进相运行，机端电压也跟着系统电压下降。
系统电压的全局控制分为三个层次，一级电压控制、二级电压控制、和三级电压控制，一级电压控制为单元控制，控制器为励磁调节器，控制时间常数一般为豪秒级。二级电压控制为本地控制，控制器为发电厂侧电压无功自动调控装置，时间常数为秒－分钟级，控制的主要目的是协调本地的一级控制器，保证母线电压或全厂总无功等于设定值，如果控制目标产生偏差，二级电压控制器则按照预定的控制规律改变一级电压控制器的设定值。三级电压控制为全局控制，时间常数为分钟-小时级，它以全系统的安全、经济运行为优化目标，给出各厂站的优化结果，并下达给二级控制器，作为二级控制器的跟踪目标。
1.1 自动电压无功调控系统基本原理
发电机无功出力与机端电压受其励磁电流的影响，当励磁电流发生改变时，发电机的无功出力与机端电压也随之增减，并通过主变压器进一步影响到母线电压。励磁电流的增减则可通过改变励磁调节器(AVR)电压给定值实现。
基本原理是发电侧远程接收主站端AVC控制指令，通过动态调节励磁调节器的电压给定值，改变发电机励磁电流来实现电压无功自动调控。
1.2 自动电压无功调控系统控制方案
在发电侧增设一套电压无功自动调控系统，与调度中心共同组成AVC系统，以主站－子站星型网络方式运行，主站和子站系统之间通过现有数据采集系统及数据通信网互连并完成信息交换。
调度中心AVC主站根据系统电压及无功分布，定时计算各受控点高压侧母线电压目标，并将目标指令下发到发电侧AVC子站。 子站中控单元根据接收到的电压目标指令，计算各机组无功出力需求，以机组的实时数据和状态信号作为参考量，动态调节AVR电压给定值，从而实现对目标指令的自动跟踪和控制。 机组无功分配时，应保证各机组机端电压在安全极限内，同时尽可能同步变化，保持相似的调控裕度。
在故障或受到扰动情况下，母线电压和无功出力可能会出现波动。为防止对系统和机组造成干扰，系统应及时闭锁控制出口，由机组AVR根据自身逻辑反应，避免出现误调节、频繁调节、振荡调节及其他非理性调节的情况。 当AVC装置异常或约束条件成立时，AVC功能自动退出，并遥控输出一个无源接点信号至调度及电厂运行。
D. 电力系统安全自动装置有哪些类型
电网中主要的安全自动装置种类和作用:
(1)低频、低压解列装置:地区功率不平衡且缺额较大时,应考虑在适当地点安装低频低压解列装置,以保证该地区与系统解列后,不因频率或电压崩溃造成全停事故,同时也能保证重要用户供电。
(2)振荡(失步)解列装置:经过稳定计算,在可能失去稳定的联络线上安装振荡解列装置,一旦稳定破坏,该装置自动跳开联络线,将失去稳定的系统与主系统解列,以平息振荡。
(3)切负荷装置:为了解决与系统联系薄弱地区的正常受电问题,在主要变电站安装切负荷装置,当受电地区与主系统失去联系时,该装置动作切除部分负荷,以保证该区域发供电的平衡,也可以保证当一回联络线掉闸时,其它联络线不过负荷。
(4)自动低频、低压减负荷装置:是电力系统重要的安全自动装置之一,它在电力系统发生事故出现功率缺额使电网频率、电压急剧下降时,自动切除部分负荷,防止系统频率、电压崩溃,使系统恢复正常,保证电网的安全稳定运行和对重要用户的连续供电。
(5)大小电流联切装置:主要控制联络线正向反向过负荷而设置。
(6)切机装置:其作用是保证故障载流元件不严重过负荷;使解列后的电厂或局部地区电网频率不会过高,功率基本平衡,以防止锅炉灭火扩大事故;可提高稳定极限。
E. 如何实现自动电压调节
自动电压调节器，是专门为配套基波+谐波复式励磁或装配有永磁版发电机励磁（权PGM系统）的交流无刷发电机而设计。系统通过对发电机交流励磁机励磁电流的控制，实现对发电机输出电压的自动调节。可满足普通60/50Hz及中频400Hz单机或并列运行的发电机使用。产品采用工业级、高品质的国外进口名牌电子元件制造，稳定性强，可靠性高。产品外壳采用金属底壳，全树脂灌封，金属接插件经防潮、防盐雾处理，可在温度为-40℃~+90℃、湿度为95％不凝霜的环境下使用。
同时，可以不采取减震措施直接安装于电机上密封的接线箱内。为满足不同性能的需要，分为多个产品系列，全面覆盖国内外不同厂家所生产的不同牌号、不同种类、不同功率、不同励磁方式的所有交流无刷发电机配套需要产品具有电压整定、稳定度调节、F/V频率/电压特性设定、F/V低频保护、F/V电压下降设定、励磁电流限制、并联正交调差（下垂调节）等功能，同时可外接电压微调电位器、功率因数调节器进行控制。
F. 电控系统的基本组成与类型
一、电控系统的基本组成与类型
1．组成
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有三部分组成：
信号输入装置——各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给ECU。
电子控制单元——ECU，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令。
执行元件——由ECU控制，执行某项控制功能的装置。
2．类型
开环控制——ECU根据传感器的信号对执行器进行控制，而控制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。
闭环控制——也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给ECU， 进行原先的控制修正。
二、传感器的类型及功用
1．空气流量计——测量发动机的进气量，将信号输入ECU（主信号）。
2．进气绝对压力传感器——测量进气管内气体的绝对压力，将信号输入ECU（主信号）。
3．节气门位置传感器——检测节气门的开度及开度变化，信号输入ECU。
4．凸轮轴位置传感器——提供曲轴转角基准位置信号（主信号）。
5．曲轴位置传感器——检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号（主信号）。
6．进气温度传感器——检测进气温度信号（修正信号）。
7．冷却液温度传感器——给ECU提供冷却液温度信号（修正信号）。
8．车速传感器——检测汽车行驶速度。
9．氧传感器——检测排气中的氧含量。
10．爆燃传感器——检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。
11．空调开关——当空调开关打开，空调压缩机工作，发动机负荷加大时，由空调开关向ECU输入信号。
12．挡位开关——自动变速器由空挡挂入其他档时，向ECU输入信号。
13、起动开关——发动机起动时，给ECU提供一个起动信号。
14．制动灯开关——制动时，向ECU提供制动信号。
15．动力转向开关——当方向盘由中间位置向左右转动时，由于动力转向油泵工作而使发动机负荷加大，此时向ECU输入信号。
16．巡航控制开关——当进入巡航控制状态时，向ECU输入巡航控制状态信号。
三、电子控制单元（ECU）的基本功能
1．给传感器提供电压，接受传感器和其他装置的输入信号，并转换成数字信号。
2．储存该车型的特征参数和运算所需的有关数据信号。
3．确定计算输出指令所需的程序，并根据输入信号和相关程序计算输出指令数值。
4．将输入信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并存储故障信息。
5．向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的信息。
6．自我修正功能（学习功能）。
四、执行元件的类型
有以下主要执行元件：
喷油器、点火器、怠速控制阀、巡航控制电磁阀、节气门控制电动机、EGR阀、进气控制阀、二次空气喷射阀、活性炭罐排泄电磁阀、油泵继电器、风扇继电器、空调压缩机继电器、自诊断显示与报警装置、仪表显示器等。
G. 简述恒电压控制方式的原理
变频调速系统的控制方式有变压变频(U/f)控制、矢量控制、直接转矩控制等。根据异步电动机的转速公式，异步电动机的转速有下列三种调节方式。
①调频调速。改变三相交流电的频率厂，可调节异步电动机的同步转速，从而调节异步电动机的转子转速。平滑改变三相交流电的频率，可实现异步电动机的无级调速。
②改变磁极对数p。增加磁极对数，使同步转速降低。与调频调速不同，这种调速方式会成倍改变转速。
③改变转差率s。减小转差率s，使同步转速增加。
异步电动机的变频调速系统中，恒压频比调速系统的应用最广。这类调速系统的特点是调节电动机转速的同时需调节电动机定子供电电源的电压和频率，因此，该调速系统的机械特性可平滑地上下移动，转差功率不变，调速时不增加转差功率消耗，有很高运行效率。
①变压调速控制方式。根据异步电动机工作原理，只需要平滑调节三相交流电的频率，就可实现异步电动机的无级调速，使三相交流异步电动机的调速性能优于直流电动机。由于电动机在转速改变过程中，转差率的变化保持在最小数值，因此，采用变频调速控制方式，异步电动机的功率因数很高。
定子绕组输入三相交流电压时，流过定子绕组中的三相电流产生旋转磁场，其磁感应线经定子和转子铁芯而闭合，它在转子的每相绕组感应出电动势E2，也在定子的每相绕组感应出电动势E1，其值为
E1 =4.44KN1f1N1Φm (1-5)
式中，N1是定子每相绕组的匝数；KN1是定子基波绕组系数；f1是交流电的频率；Φm是通过每相绕组的磁通最大值，在数值上等于旋转磁场的每极磁通。
对特定电动机，N1和KN1固定，因此，E1、f1和Φm可变。异步电动机调速时，应保持每相绕组的磁通不变。即E1/f1不变。
为使电动机铁芯得到充分利用，通常额定磁通密度设计在磁化曲线的临界饱和点。即
(1-6)
异步电动机调速时，如果只改变定子频率f1，例如，调高频率f1而感应电动势E1不变，则根据上式，磁通Φm将减小，使电动机的拖动能力降低，带动恒转矩负载时，会因电动机的电磁转矩小于负载转矩而发生堵转，即出现欠励磁现象。同样，调低频率f1而感应电动势E1不变，磁通Φm将增大，进入磁饱和，增大励磁电流，增大定子铜耗，造成绕组过热，功率因数下降，直到电动机烧毁，出现过励磁现象。因此，实现异步电动机的变频调速，应在改变频率的同时相应改变感应电动势，使其比值保持不变，才能使每相绕组的磁通不变。
异步电动机的调速分为基频下调和基频上调两种。基频下调通常采用恒转矩调速方式，基频上调通常采用恒功率调速方式。表1-21是基频下调和基频上调时电动机的机械特性。
表1-21 调频时电动机的机械特性
综合基频下调和基频上调的情况，可得到图1-15所示的变频调速控制特性。在基频以下为恒转矩调速区，在该区，磁通和转矩保持不变，功率与频率（转速）成正比。基频以上为恒功率调速区。在该区，功率保持不变，磁通和转矩与频率（转速）成反比。
图1-15 (a)中，定子电压升高到US用于补偿定子的压降，提高感应电动势，使E1/f1不变。
②转差率调速控制方式。该控制方式是对压频比控制方式的改进，它有利于改善异步电动机变频调速的静态和动态性能。
忽略异步电动机的转子功率因数角等因素，电动机电磁转矩可表示为
图1-15 异步电动机调速时的控制特性
(1-7)
上式表明，当磁通Φm固定时，电磁转矩Te与转差角频率△ω成正比，如图1-16所示。因此，在转差角频率△ω小于最大转差角频率△ωmax时，可通过调节转差率实现改变电动机的电磁转矩。
从式(1-7)可得，最大电磁转矩Temax和最大转差角频率分别为
(1-8)
图1-16 电磁转矩与转差角频率的关系
图1-17 定子电流与转差角频率的关系
这表明电动机确定后，其最大电磁转矩仅由磁通Φm决定，而最大转差角频率与磁通无关。因此，保持磁通不变，可通过改变转差角频率来独立控制电磁转矩。
要磁通不变，必须恒定励磁电流，而励磁电流Im是定子电流Is的一部分，它由定子电流和转子折算到定子的电流Ir两部分确定。定子电流与转差角频率的关系如图1-17所示。
从图中可知，理想空载时，转差角频率为0，定子电流等于励磁电流。当转差角频率增加时，应相应地增加定子电流。如果能够按照图示曲线控制定子电流，就能使磁通保持不变。
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(4)自动低频、低压减负荷装置:是电力系统重要的安全自动装置之一,它在电力系统发生事故出现功率缺额使电网频率、电压急剧下降时,自动切除部分负荷,防止系统频率、电压崩溃,使系统恢复正常,保证电网的安全稳定运行和对重要用户的连续供电。
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I. 监控系统的电压无功自动控制具有哪些模式
电压无功自动控制简称AVC,它是电网安全、优质和经济运行的重要手段。针对发电机组励磁系统版，通过分散权控制系统（DCS）中的软硬件，接受电网调度能量管理系统（EMS）来的电压指令实现相关的调节逻辑，输出脉冲指令来增减励磁电流，改变发电机无功，从而实现电网自动电压控制。
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