电力系统知识复习资料题库汇总

1．什么是电力系统日负荷曲线？日负荷曲线有什么特点？

电力系统日负荷曲线是描述一天 24 小时有功负荷的变化情况的曲线。

特点是：由于企业生产情况及作息制度不一样，不同行业用户的日负荷曲线形状可能有很大的差异。

2 ，何谓负荷率和最小负荷系数？

日平均负荷：

240

12424d av W P Pdt ==? （GW ，kW ） （9-2） 负荷率： max

av m P k P = （无量纲） （9-3） 最小负荷系数：min max

P P α= （无量纲） （9-4） 3．什么是年最大负荷曲线？

年最大负荷曲线描述一年内每月（或每日）最大有功功率负荷变化的情况，主要用来安排发电设备的检修计划，同时为制订发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据。

4．什么是年持续负荷曲线？

年持续负荷曲线：按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列而绘制成的曲线。

5．什么是年最大负荷利用小时数？你知道各类用户年最大负荷利用小时数的数值范围吗？ 根据年持续负荷曲线可以确定系统负荷的全年耗电量为

8760

0W Pdt =? （9-3）

若P=Pmax ，经过Tmax 小时后所消耗的电能恰好等于全年的实际耗电量W ，则称Tmax 为最大负荷利用小时数，即

8760max 0max max 1W T Pdt P P ==? （9-4）

各类用户年最大负荷利用小时数的数值范围：见表9-2。

6．各类负荷曲线在电力系统运行中有什么用处。

日负荷曲线是电力系统安排发电计划和确定运行方式的重要依据。

年最大负荷曲线主要用来安排发电设备的检修计划，也为制订发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据。

7．什么是负荷的电压静态特性？

频率维持额定值不变，负荷功率与电压的关系称为负荷的电压静态特性。

8．什么是负荷的频率静态特性？

负荷端电压维持额定值不变时，负荷功率与频率的关系称为负荷的频率静态特性。

9．电力系统计算中综合负荷常采用哪儿种等值电路？

最常采用的综合负荷等值电路有：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（阻抗值随转差而变的阻抗支路）以及这些电路的不同组合。

1 ．什么是电压损耗？怎样理解这些从单相电路导出的公式也可以直接应用到三相功率和线电压的计算？

电压损耗：末端与首端间电压绝对值之差。末端与首端电压之间的相角差母不大时，可近似地认为电压损耗就等于电压降落的纵分量。

2222

cos sin P R Q X V RI XI V ??''''+?=+= 从单相电路导出的各公式中的电压和功率应为相电压和单相功率。在电力网的实际计算中，习惯采用线电压和三相功率，各公式仍然适用，阻抗为Ω，导纳为S ，电压为kV ，功率为 MV ?A 。

2 ．电压降落纵分量和横分量各包含哪些内容？这些公式对于你理解交流电网功率传输的基本特点有什么启发？ 纵分量22P R Q X V V ''''+?= 横分量22

P X Q R V V δ''''-= 从电压降落的公式可见，不论从元件的哪一端计算，电压降落的纵、横分量计算公式的结构都是一样的，元件两端的电压幅值差主要由电压降落的纵分量决定，电压的相角差则由横分量确定。高压输电线的参数中，电抗要比电阻大得多，电压降落的纵分量主要是因传送无功功率而产生，电压降落的主要横分量则因传送有功功率产生。

换句话说，元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的主要条件，存在电压相角差则是传送有功功率的主要条件。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。

3 ．什么叫电压损耗和电压偏移？

两点间电压绝对值之差称为电压损耗（当两点电压之间的相角差母不大时，可近似地认为电压损耗就等于电压降落的纵分量ΔV ）。电压损耗可以用 kV 表示，也可用该元件额定电压的百分数表示。

电压偏移，是指网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差，可以用kV 表示，也可以用额定电压的百分数表示。

4．什么是输电线路的功率极限？它与哪些参数有关？

输电线路在给定的首、末端电压下所能传送的最大功率，称为功率极限。

正常运行时，线路两端电压应在额定值附近，因此，输电线路的功率极限约与线路的额定电压的平方成正比。

5．什么是输电效率？

线路末端输出的有功功率 P2与首端输人的有功功率 Pl 之比，便是线路的输电效率。 21

100%P P =输电效率

11章思考题

1 ．开式网络中，已知供电点电压和负荷节点功率时，可按怎样的步骤进行潮流计算？

第一步，从离电源点最远的节点d开始，利用线路额定电压，逆着功率传送的方向依次算出各段线路阻抗中的功率损耗和功率分布。

第二步，利用第一步求得的功率分布，从电源点开始，顺着功率传送方向，依次计算各段线路的电压降落，求出各节点电压。

重复上述过程，直至每一节点的电压迭代误差小于设定的阈值为止。

2．什么叫运算负荷？它在简单网络的潮流计算中有什么用处？

运算负荷：将线路充电功率并入节点负荷的母线负荷。

用处：简化原网络为由集中的阻抗元件相串联构成接有集中负荷的等值（树状）网络，以便开式网络前推回代潮流计算。

3 ．在对多电压级的开式网络进行潮流计算时，对于变压器，可以有哪几种处理方法？你认为哪种比较方便？

经理想变压器直接计算法（一）：经理想变压器功率保持不变，电压之比等于实际变压比k 处理方法二：是将第二段线路的参数按变比k 归算到第一段的电压级

π型等值电路法（三）：变压器各种参数采用标么值表示，用计算机计算时采用。手工计算时，第一种方法比较方便。

4 ．两端供电网络的功率分布公式是怎样推导出来的？为什么说它只是近似的公式？

两端供电网络的电压Va和Vb、及电流I1和I2关系：

令V的模为VN，初相角为0度，并认为S由电流I的复共轭乘以VN，对式（11-6）的各量取共扼值，然后全式乘以VN，便得

是（11-7）是近似的计算公式，因为该公式推导中忽略网络中的功率损耗，并用相同的电压V计算功率。

5．何谓功率分点？有功功率分点和无功功率分点是在同一节点吗？

在电力网中功率由两个方向流入的节点称为功率分点，

有时有功功率和无功功率分点可能出现在电力网的不同节点。

6．何谓循环功率？它是怎样计算出来的？

第二部分与负荷无关，通常称这部分功率为循环功率。循环功率可以在网络中负荷切除的情况下，由供电点的电压差和网络参数确定。

7．在多电压级的环状网络中怎样计算环路电势和循环功率？

环路电势

循环功率

8．何谓均一网络？均一网络的功率分布有何特点？

各段线路的电抗和电阻的比值都相等的网络称为均一电力网。

均一电力网中有功功率和无功功率的分布彼此无关。

9．在环状网络中，何谓功率的自然分布？何谓功率的经济分布？在什么样的网络中功率的自然分布和经济分布才是一致的？

在环状网络中按电路原理所得功率分布的自然分布。

在环状网络中使网络的功率损耗为最小的功率分布称作功率的经济分布。

只有在环状网络中，每段线路的比值R/X都相等的均一网络中，功率的自然分布才与经济分布一致。

10．在闭式网络中可以采取哪些措施进行潮流控制？

在环网中引人环路电势、产生循环功率，是对环网进行潮流控制和改善功率分布的有效手段；

（1）利用加压调压变压器产生附加电势。（2）利用FACTS装置实现潮流控制

是两种常用产生循环功率的方法。

11．复杂系统潮流计算中，根据定解条件可以将节点分为哪几类？

PV、PQ和Vθ（平衡节点）三类

12．试写出PV，PQ节点的极坐标和直角坐标的有功和无功潮流方程？

有功潮流方程（11-58）和（11-46）与（11-47）的第一式

无功潮流方程（11-59）和（11-46）的第二式

13．潮流计算用的网络节点导纳矩阵由哪些元件的参数形成？

输电线路、变压器及母线接地支路元件的参数形成

14．极坐标和直角坐标的潮流方程个数？

n节点电网共有m个PV节点，则该电网直角坐标表示的潮流方程共有2(n-1) 个，极坐标表示的潮流方程共有n-1+m 个。

15．绘制或说明PQ 分解法潮流算法的计算流程

图11-30

16．PQ分解法的简化假设对潮流计算结果的精度有影响吗？为什么？

PQ分解法的简化假设对潮流计算结果的精度没有影响，因为PQ分解法的收敛判据和牛顿法是同样的。

12章无功平衡与电压调整

1．电力系统的无功功率需求由哪些主要成分构成？

电力系统的无功功率需求构成：异步机负荷；变压器；输电线

2．电力系统中主要的无功功率电源有哪些？

发电机、同步调相机、静电电容器、静止无功补偿器静止无功补偿器和静止无功发生器

3．何谓发电机进相运行？发电机进相运行的特点是什么？

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，此时的运行状态称作谓进相运行。进相运行时，发电机的δ角增大，从电网吸收无功。为保证静态稳定，发电机的有功功率输出应随着发电机吸收无功功率的增加而减小。

4．试对作为无功电源的同步调相机和静电电容器的优缺点做比较分析。

同步调相机

优点：能根据装设地点电压的数值平滑改变输出的无功功率，进行电压调节。在系统故障情况下，还能调整系统的电压，有利于提高系统的稳定性。

缺点：维护比较复杂。有功功率损耗较大。投资费用也较大。

静电电容器

缺点：静电电容器供给的无功功率QC与所在节点的电压V的平方成正比。因此，当系统发生故障或由于其他原因电压下降时，电容器无功输出的减少将导致电压继续下降。电容器的无功功率调节性能比较差。

优点：装设容量可大可小，既可集中使用，又可分散装设、就地供应无功功率。

电容器每单位容量的投资费用较小且与总容量的大小无关，

运行时功率损耗亦较小。维护也较方便。

5．为什么说电力系统的运行电压水平取决于无功功率的供需平衡？

负荷和系统的特性是：当系统的无功电源已不能满足在正常电压下无功平衡的需要，就只好降低电压运行，以取得在较低电压下的无功平衡。所以，如果系统的无功电源比较充足，能满足较高电压水平下的无功平衡的需要，系统就有较高的运行电压水平；反之，无功不足就反映为运行电压水平偏低。所以，电力系统的运行电压水平取决于在额定电压下的无功功率的供需平衡。

6．在现代电力系统中，一方面要装设并联电抗器以吸收超高压线路的充电功率，另一方面又要在较低电压等级的配电网络中配置补偿设备以满足无功功率需求，为什么不宜进行无功功率的调余补缺？

在现代大型电力系统中，从系统安全运行考虑，需要装设并联电抗器予以吸收，根据我

国有关技术导则，330-500kV电网应按无功分层就地平衡的基本要求配置高、低压并联电抗器。一般情况下，高、低压并联电抗器的总容量应达到超高压线路充电功率的90％以上。在超高压电网配置并联电抗补偿的同时，较低电压等级的配电网络也许要配置必要的并联电容补偿，这种情况是正常的。

拥有大量超高压线路的大型电力系统在低谷负荷时，无功功率往往过剩，导致电压升高超出容许范围，如不装设并联电抗器吸收过剩的无功功率，将危及系统及用户的用电设备的安全运行。

7．电压偏移过大对系统和用户各有什么害处？我国电力系统对于供电电压的允许偏移有什么具体的规定？

异步电动机电压降低时，电动机的定子电流增大，发热增加，加速绝缘老化，影响电动机的使用寿命。当端电压太低时，电动机可能由于转矩太小而失速甚至停转。电炉等电热设备电压降低就会延长电炉的冶炼时间，降低生产率。

电压降低时，照明灯发光不足，影响人的视力和工作效率。电压偏高时，照明设备的寿命将要缩短。

电压降低，会使网络中的功率损耗和能量损耗加大，危及电力系统运行的稳定性；而电压过高时，各种电气设备的绝缘可能受到损害，在超高压网络中还将增加电晕损耗等。

我国规定的在正常运行情况下供电电压的允许偏移如下：35kV 及以上供电电压正、负偏移的绝对值之和不超过额定电压的10%；10kV及以下三相供电电压允许偏移为额定电压的+-7% ; 220V单相供电电压允许偏移为额定电压的+7％和-10％。

8．何谓顺调压、逆调压和常调压？这些调压方式各适用于哪些情况？

在大负荷时升高中枢点电压（最高比线路额定电压高5%），小负荷时降低电压（最低保持为线路额定电压）、的调压方式称为“逆调压”。供电线路较长、负荷变动较大的中枢点往往要求采用这种调压方式。

“顺调压”方式，这就是：在大负荷时允许中枢点电压低一些（不低于线路额定电压的102.5%）；小负荷时允许其电压高一些（不超过线路额定电压107.5％）。对某些供电距离较近，或者负荷变动不大的变电所，可以采用“顺调压”的方式。

任何负荷下，中枢点电压保持为大约恒定的数值（一般较线路额定电压高2％~5）%的调压方式是“恒调压”（常调压）。介于上述两种情况之间可以采用“恒调压”的方式。

9．何谓中枢点？怎样确定中枢点电压的允许变化范围？

系统中的负荷点总是通过一些主要的供电点供应电力的，例如：（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。这些供电点称为中枢点。

中枢点电压允许变化范围可按两种极端情况确定：在地区负荷最大时，电压最低的负荷点的允许电压下限加上到中枢点的电压损耗等于中枢点的最低电压；在地区负荷最小时，电压最高负荷点的允许电压上限加上到中枢点的电压损耗等于中枢点的最高电压。

10．调整电压可以采取哪些技术措施？你能从原理上做简要的说明吗？

采取以下的措施：(l)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。

11．为什么在无功功率不足的条件下，不宜采取调整变压器分接头的办法来提高电压？

在系统无功不足的条件下，不宜采用调整变压器分接头的办法来提高电压。因为当某一地区的电压由于变压器分接头的改变而升一高后，该地区所需的无功功率也增大了，这就可能扩大系统的无功缺额，从而导致整个系统的电压水平更加下降。

12．用于调压目的的并联电容补偿和串联电容补偿各有什么特点？

从调压的角度看，并联电容补偿和串联电容补偿的作用都在于减少电压损耗中的QX/V 分量，并联补偿能减少Q，串联补偿则能减少X 。只有在电压损耗中QX/V分量占有较大比重时，其调压效果才明显。

在高压电力网中，电压损耗△V中无功功率引起的QX/V分量就占很大的比重。在这种情况下，进行并联电容补偿，减少输送无功功率可以产生比较显著的调压效果。

对于35kV或10kV的较长线路，导线截面较大（在70平方mm以上），负荷波动大而频繁，功率因数又偏低时，采用串联补偿调压可能比较适宜。串联电容器的另一个显著优点是即调压效果随无功负荷大小而变，负荷大时增大，负荷小时减少，恰与调压的要求一致。

这两种调压措施都需要增加设备费用。

13. 我国有关技术导则规定，35kV及以上电压等级直接供电的工业负荷，及其它要达到多少，或不低于多少？

为了减少输送无功功率引起的网损，我国有关技术导则规定，以35kV及以上电压等级直接供电的工业负荷，功率因数要达到0.90以上，对其他负荷，功率因数不低于0.85。

13章有功平衡和频率调整

1. 频率偏离额定值对用户和系统各有什么害处？

频率变化时，电动机的转速变化，严重地影响到产品的质量。

系统频率不稳定，会影响这些电子设备的精确性。

频率变化，对汽轮发电机叶片都有不良的影响。

影响发电设备的正常工作。

频率降低时，使电力系统无功平衡和电压调整增加困难。

2. 按规定我国电力系统频率对额定值的允许偏移是多少？

频率偏差范围为+-0.2~+-0.5Hz

3．何谓负荷的频率调节效应系数？

KD、KD*称为负荷的频率调节效应系数（简称为负荷的频率调节效应），PDN 为频率等于额定值fN时整个系统的有功负荷。

4、何谓发电机组的功率频率静态特性？它与调速器的调差系数有什么关系？

反映原动机（调速系统调整过程结束后）发电机输出功率和频率关系的曲线称为发电机组的功率一频率静态特性。在发电机组的功频静态特性上任取两点1和2，定义机组的静态调差系数如下：

以额定参数为基准的标么值表示时，便有

5．电力系统的功率-频率静特性系数是怎样确定的？它与系统的备用容量有关吗？

电力系统的功率～频率静特性系数按（13-11）计算：

采用标么制时

式中，kr：备用系数，上试表明在有备用容量的情况下(kr>1)将相应增大系统的单位调节功率，因而与系统的备用容量有关。

6．何谓频率的一次调整？它由发电机组的哪个机构执行？为什么频率的一次调整是有差的？

第一种变化幅度很小，变化周期较短（一般为10s以内）的负荷分量的变化引起的频率偏移的调整称作频率的一次调整。

一次调整由发电机组的调速器执行。

因各机组的调差系数和单位调节功率不同所以频率的一次调整是有差的。

7．何谓频率的二次调整？在什么条件下频率的二次调整能使负荷增大后的频率恢复到额定值？

针对变化幅度较大，变化周期较长（一般为10s到3min）的负荷分量的变化引起的频率变动，发电机调频器参与频率调整，这种调整通常称为频率的二次调整。

负荷变化时，如果所有主调频机组（厂）二次调整所得的总发电功率增量足以平衡负荷功率的初始增量，则系统的频率将恢复到初始值。否则频率将不能保持不变，所出现的功率缺额将根据一次调整的原理，部分由所有配置了调速器的机组按静特性承担，部分由负荷的调节效应所产生的功率增量来补偿。

8．互联系统的频率调整要考虑什么问题？

互联系统在调整频率时，还必须注意联络线交换功率的控制问题。

9．调频厂的选择要考虑哪些原则？

在选择主调频厂（机组）时，主要应考虑：

(1)应拥有足够的调整容量及调整范围；

(2)调频机组具有与负荷变化速度相适应的调整速度；

(3)调整出力时符合安全及经济的原则。

10．从调频的技术要求，结合系统运行经济性来考虑，不同季节应该怎样安排调频厂？

在安排各类电厂的负荷时，还应考虑整个电力系统运行的经济性。在枯水季节，宜选水电厂作为主调频厂，火电厂中效率较低的机组则承担辅助调频的任务；在丰水季节，为了充分利用水力资源，避免弃水，水电厂宜带稳定的负荷，而由效率不高的中温中压凝汽式火电厂承担调频任务。

11．频率调整与电压调整有关联吗？电力系统有功功率不足和无功功率不足同时出现使频率偏低和电压偏低时，应该首先解决什么问题？为什么？

频率调整与电压调整有关联。

电力系统有功功率不足和无功功率不足同时出现使频率偏低和电压偏低时，应该首先解决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。

12．电力系统的有功功率备用容量按其作用可以分为哪几类？按其存在形式又可分为哪几类？各类备用容量的作用是什么？

备用容量按其作用可分为负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用；

按其存在形式可分为旋转备用（亦称热备用）和冷备用。

负荷备用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；

事故备用为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。检修备用为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。

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。

13．何谓抽水蓄能电站？它有什么作用？

抽水蓄能发电厂是一种特殊的水力发电厂，在日负荷曲线的低谷期间，它作为负荷向系统吸取有功功率；在高峰负荷期间，作为发电厂运行向系统发出有功功率。

抽水蓄能发电厂的主要作用是调节电力系统有功负荷的峰谷差。

14．根据各类电厂的技术经济特性，在不同的季节，应该怎样安排它们所承担负荷在日负荷曲线中的位置？

在丰水期，因水量充足，为了充分利用水力资源，水电厂功率基本上属于不可调功率。在枯水期，来水较少，水电厂的不可调功率明显减少，仍带基本负荷。水电厂的可调功率应安排在日负荷曲线的尖峰部分。

14章电力系统的经济运行

1．何谓电力网损耗率？

在同一时间内，电力网损耗电量占供电量的百分比，称为电力网的损耗率，简称网损率或线损率。

（14-1）

2．何谓最大负荷损耗时间？它有什么用处？

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等于线路全年的实际电能损耗，则称τ为最大负荷损耗时间。

3．计算电力网能量损耗通常采用的是哪两种方法？这两种计算电力网能量损耗的方法各有什么特点？

计算电力网能量损耗通常采用的方法：最大负荷损耗时间法及等值功率法。

最大负荷损耗时间法的不足：准确度不高；ΔPmax的计算，尤其是τ值的确定都是近似的；不可能对由此而引起的误差作出有根据的分析。这种方法只适用于电力网的规划设计中的计算。

等值功率法法优点：原理易懂，方法简单，所要求的原始数据也不多；对于已运行的电网进行网损的理论分析时，可以直接从电度表取得有功电量和无功电量的数据，能对计算结果的最大可能误差作出估计；能推广应用于任意复杂网络的电能损耗计算。

4．降低网络的电能损耗的技术措施有那几种？

1、提高用户的功率因数，减少线路输送的无功功率

2、改善网络中的功率分布

3、合理地确定电力网的运行电压水平

4、组织变压器的经济运行

5、对原有电网进行技术改造

5．何谓发电设备的耗量特性？何谓耗量微增率？

反映发电设备（或其组合）单位时间内能量输人和输出关系的曲线，称为该设备（或其组合）的耗量特性

耗量特性曲线上某点切线的斜率称为该点的耗量微增率，λ=dF/dP，它表示在该点运行时输人增量对输出增量之比

6．试说明为发电机组间按耗量微增率相等的原则分配负荷可使总耗量最小。

微增率准则解释：煤耗微增率dF/dP是机组增加（或减少）单位出力时所增加（或减少）的燃料消耗量。若机组i的煤耗微增率小于机组j，即有

()

(

)j Gj

i Gi

Gi Gj

dF P

dF P

dP dP

<（I）

若将机组i的出力增加一个微小增量ΔP并同时将机组j减少同一数量ΔP，则系统系统功率仍保持平衡

由（I）式，显然有：

()

()j Gj

i Gi

Gi Gj

dF P

dF P

P P

dP dP

??

<（II）

（II）式左边为机组i 增加的燃料消耗量，右边为机组j 减少的燃料消耗量。

显然只要有发电机组间按耗量微增率相等不等情况，按这种调谐方式调整发电分配总能使全系统的燃料消耗量减少。上面分析说明，除非其中的一个机组已到达上限或下限，发电机组间按耗量微增率相等的原则分配负荷可使总耗量最小。

7．无功功率负荷经济分配的前提是什么？目标是什么？约束条件又是什么？

前提有功负荷分配已确定。

目标网损最小，

约束条件是全网无功平衡，即：

1

m

Gi L LD

i

Q Q Q

=

--=

∑，

实际分析中还应考虑节点电压约束及无功电源越限约束，即

8．无功功率补偿可以改善无功功率的供需平衡，提高电压质量和降低网损，在实际工作中你认为应怎样协调好这三个方面的要求？

无功功率补偿可以改善无功功率的供需平衡，提高电压质量和降低网损，在实际工作协调好这三个方面的要求是：按无功功率在正常电压水平下的平衡所确定的无功补偿容量，是必须首先满足的，不论实际能提供的补偿容量为多少，在考虑其配置方案时，都要以调压要求作为约束条件，按经济原则进行分配。

15章

1、列写简单电力系统的功率特性方程

发电机供出的有功功率的特性方程如上

2、‘电力系统具有静态稳定性”的含义是什么？简单电力系统静态稳定的判据是什么？

“电力系统具有静态稳定性”是指电力系统在运行中受到微小扰动后，具有独立地恢复到它原来的运行状态。 简单电力系统静态稳定的判据是在工作点：0e dP d δ>（其中e P 是发电机的输出的电磁有功出力，δ是发电机的功角）

3、“电力系统具有暂态稳定”的含义是什么？电力系统失去暂态稳定的判据是什么？

电力系统具有暂态稳定的含义：是指电力系统在正常运行时，受到一个大的扰动后，能从原来的运行状态（平衡点），不失去同步地过渡到新的运行状态，并在新运行状态下稳定地运行（也可能经多个大扰动后回到原来的运行状态）。

可以用电力系统受大扰动后功角随时间变化的特性作为暂态稳定的判据。

若功角δ经过振荡后能稳定在某一个数值，则表明发电机之间重新恢复了同步运行，系统具有暂态稳定性。如果电力系统受大扰动后功角不断增大，则表明发电机之间已不再同步，系统失去了暂态稳定。

4．以感应电动机为主要成分的负荷稳定性的含义是什么？稳定性判据是什么？

以感应电动机为主要成分的负荷稳定性的含义是：正常运们中受到扰动后能保持在某恒定转速上继续运行的能力。 稳定性判据为0e dP ds >（Pe 表示异步电动机输入的电磁功率；s 表示异步电动机的转差率）

5．什么是“电压崩溃”？

电力系统运行中，当电源电压和网络结构不变时，负荷节点的电压往往会随着负荷功率的增加而缓慢下降，当负荷功率增加到一定限值时，节点电压将发生不可控制的急剧下降，这就现象称作“电压崩溃”。

6．电力系统用作静态电压稳定的判据是什么？

在实用计算中节点吸收的有功功率对节点电压的变化的一阶导数大于零用作为节点静态电压稳定的判据，即对各负荷节点条件0dP dV <满足，则系统是静态电压稳定的。

7．试列写同步发电机转于运动方程，并说明公式中有关变量的单位 同步发电机转于运动方程22J T e N

T d P P dt d dt δωδω?=-????=???

δ（单位rad ）为发电机转子相对于同步旋转轴的位移角，Δω（单位rad/s ）为发电机转子相对于同步旋转轴的位移角速度，P T 和P e 分别为发电机的输入机械功率和输出的电磁功率，单位分别为p.u.(标幺值)。T J 为惯性常数，单位s

16章

1． 什么是简单电力系统？

图示单机-无穷大系统（发电机经经变压器、输电线于无穷大母线连接的输电系统）分析中忽略并联支路及线路的电阻，称这样的系统为简单电力系统。

2．试作出含隐极发电机的简单电力系统的电势相量图，并写出其功力特性方程。 隐极发电机供出有功的特性方程 sin q Eq d E V P X δ

∑

=

3．试作出含凸极发电机的简单电力系统的电势相量图，并写出分别用不同电势表示的功率方程。

2sin sin 22q d q Eq d d q E V X X V P X X X δδ∑∑∑

∑∑-=+? 2sin sin 22q d q E q d d

q E V X X V P X X X δδ∑∑'∑∑∑''-=+?'' 2sin sin 22Gq TL q VGq TL TL q V V

X X V P X X X δδ∑∑-=

+?

4．在电力系统正常运行时输电系统所接并联电抗器对功率特性有什么影响？

在电力系统正常运行时输电系统所接并联电抗器对功率特性影响是使两电抗间的转移电抗增大，输电极限减小。功率特性正弦曲线高度降低。

5．何谓振荡中心？两机系统的振荡中心是怎样确定的？

两个不变电势间的相角为180度时电压最低的点称为振荡中心。 两机系统的振荡中心的确定方法：1

112

X E X E E ∑=+；X1表示振荡中心距离电势E1的电气距离。

6．自动调节励磁（A VR ）对发电机的功率特性有什么影响？

当功角增大、机端电压V 下降时，A VR 将增大励磁电流，使发电机电势Eq 增大，上述调谐过程直到端电压恢复（或接近）整定值V 为止。反映在发电机功率特性就是，A VR 使Eq 随功角δ增大而增大，故G 功率Peq 与功角δ不再是正弦关系了。

7．在电力系统功率特性的实际计算中通常是怎样考虑自动调节励磁的作用的？

在实际计算中，可根据自动调节励磁调谐器的性能，认为它能保持发电机内某一电势（q

E '或V Gq 恒定，通常称作发电机功率特性的计算条件。）

9．复杂系统能确定功率极限吗？为什么？

复杂系统一般不能确定发电机的功率极限，因为其电磁功率与其余发电机的功角都有关系，不能在P~δ平面上研究功角特性，所以对应其功角的功率极限也不能确定。

17章

1．电力系统大扰动主要有哪些？哪种扰动对暂态稳定的威胁最大？

1）负荷突然变化（投入切除大容量用户）；

2）切除投入电力系统主要元件（发电机，线路，变压器）；

3）发生短路故障

其中三相短路故障对系统的暂态稳定威胁最大。

2．何谓等面积定则？它在电力系统暂态稳定分析中有什么用处？

对单机无穷大系统，不考虑振荡中的能量损耗，对暂态稳定情况总可以求出以下等式

该等式反映的能量守恒原理称作等面积定则。由等面积定则可计算大扰动后发电机转子的最 ，也可以导出计算极限切除角δc.lim的公式。

大摆开角

max

3．何谓极限切除角？何谓极限切除时间？

若切除角使最大可能的减速面积与加速面积大小相等，系统将处于稳定与不稳定的临界情况，大于这个角度切除故障，系统失去稳定。这个角度称为极限切除角记作δc.lim.

极限切除时间：转子抵达极限切除角所用的时间（即使系统保持暂态稳定的最大故障切除时间）