电力系统分析报告(完整版)

电力系统分析复习题

9-1负荷的组成

1.综合负荷的定义

答：系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统的负荷，亦称电力系统的综合用电负荷。它是把不同地区、不同性质的所有的用户的负荷总加起来而得到的。 2. 综合负荷、供电负荷和发电负荷的区别及关系

答：综合用电负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率，称为电力系统的供电负荷。供电负荷再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率，称为电力系统的发电负荷。

9-2负荷曲线

1.负荷曲线的定义

答：反映一段时间负荷随时间而变化的规律用负荷曲线来描述

? 2.日负荷曲线和年负荷曲线的慨念

答：负荷曲线按时间长短分，分为日负荷曲线和年负荷曲线。日负荷曲线描述了一天24小时负荷的变化情况；年负荷曲线描述了一年负荷变化的情况。

? 3.日负荷曲线中最大负荷、最小负荷、平均负荷、负荷率、最小负荷系数的慨念

答：负荷曲线中的最大值称为日最大负荷max P （又称峰荷），最小值称为日最小负荷min P （又称谷荷）；平均负荷是指某一时期（日，月，年）的负荷功率的平均值，24

024

d av W P Pdt =?；负荷率m k 是日平均负荷av P 与日最大负荷max P 之比，即max av m P k P =

；最小负荷系数α是日最小负荷min P 跟日最大负荷max P 之比，即min max

P α=。 ? 4.日负荷曲线的作用

答：日负荷曲线对电力系统的运行非常重要，它是调度部门安排日发电计划和确定系统运行方式的重要依据。

? 5.年最大负荷曲线的定义和作用

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

? 6.年持续负荷曲线的定义、最大负荷利用时数的慨念、年持续负荷曲线的用途

答：年持续负荷曲线是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，作用是安排发电计划和进行可靠性估算。最大负荷利用小时数max T 是全年实际耗量W 跟负荷最大值max P 之比，即8760

max 0

max max

W T Pdt P P =

9-3负荷特性与负荷模型

1.负荷电压静态特性、ZIP 模型

答：当频率维持额定值不变时，负荷功率与电压的关系称为负荷的电压静态特性；负荷模型ZIP 是指在电力系统分析计算中对负荷特性所作的物理模拟或数学描述，负荷模型分为静态模型和动态模型。

2(/)(/)(/)(/)N P N P N P N q N q N q P P a V V b V V c Q Q a V V b V V c ??=++??

??=++??

其中系数满足11P P P q q q a b c a b c ++=??++=? 上式中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，代表与恒电流负荷相对应的功率；第三部分为恒功率分量。 2.负荷频率静态特性的线性模型

答：(1)(1)N PV N qV P P k V Q Q k V =+????=+??? 和(1)

(1)N Pf N qf P P k f Q Q k f =+????=+??? 式中()/N N V V V V ?=-，()/N N f f f f ?=-

需要同时考虑电压和频率的变化时，也可采用(1)(1)(1)(1)N PV Pf N qV qf P P k V k f Q Q k V k f =+?+????=+?+???

? 习题9-1：某系统典型日负荷曲线如题图所示，试计算：日平均负荷；负荷率m k ，最小负荷系数a 以及峰谷差m P ?。

解：（1）日平均负荷

85MW MW 24

7041204902804100280450270=?+?+?+?+?+?+?+?=

av p

（2）负荷率

7083.0120

max ===

P P k av m （3）最小负荷系数

4167.0120

max min ===

P P a （4）峰谷差

MW 70MW )50120(min max =-=-=?P P P m

9-2若题图9-1作为系统全年平均日负荷曲线，试作出系统年待续负荷曲线，并求出年平均负荷及最大负荷利用小时数T max

解：年持续负荷数据如题表9-2所示。

题表9-2年持续负荷

（1）系统年持续负荷曲线如题图9-2所示。（2）年平均负荷

85MW

MW 8760

365

4)12010090807050(=??+++++=

av p

（3）最大负荷利用小时数

h 6205h 120

87608587601max )(8760

0max max =?=?==

?P P Pdt P T y av ? 9-3某工厂用电的年待续负荷曲线如题图9-3所示。试求：工厂全年平均负荷，全年耗电量及最大负荷利用小时

题图9-2年持续负荷曲线

数T max 。解：

（1

）全年平均负荷

MW 548.06

MW 8760

3760

403000602000100)(=?+?+?=

y av p

（2）全年耗电量

kW 10304.5 h

kW 10)3760403000602000100(838760

??=???+?+?==?

Pdt W

（3）最大负荷利用小时数

h 5304h 10

10010

304.5W 138

max 87600max max =??===

?P Pdt P T 10-1 网络元件的电压降落和功率损耗

1.电压降落纵分量和横分量的计算公式（分两种情况，见图10-2，掌握计算，画相量图）；

? 答：电压降落纵分量222sin cos ??XI RI V +=?；横分量222sin cos δ??RI XI V -=

以电压相量2V 作参考轴，???

????

-=+=?2222

""δ""V R

Q X P V V X Q R P V ，2

22221)δ()(V V V V +?+=

(a)

(b)

题图9-3年持续负荷曲线

以电压相量1V 作参考轴，???

???'-'='+'=?1111

δV R

Q X P V V X Q R P V ，212112)δ()(V V V V +?-=

? 2.电压降落、电压损耗、电压偏移的定义有所不同

答：网络元件的电压降落是指元件首末端两点电压的相量差，即12()V V R jX I -=+；把两点间电压绝对值之差称为电压损耗，用V ?表示，12V V V ?=-；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。若某点的实际电压为V ，该处的额定电压为N V ，则用百分数表示的电压偏移为，电压偏移（%）100N

V V V -=

? ? 3.电压降落公式的分析（为何有功和相角密切相关，无功和电压密切相关？）；

答：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，作为极端情况，令R=0，便得/V QX V ?=，/V PX V δ=，上式说明，在纯电抗元件中，电压降落的纵分量是因传送无功功率而产生，电压降落的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条件，存在电压相角差则是传送有功功率的条件。

? 4.网络元件功率损耗的计算公式﹝分串联支路和并联支路的两种情况﹞

答：网络元件主要是指输电线路和变压器。电流在线路的电阻和电抗上产生的功率损耗为

222222

2122

1122()()11,22L L B B P Q P Q S R jX S R jX V V Q BV Q BV ''''''?++?=+?=+???

??=-?=-??或其中0B b l =，L o R r l =，L o X x l = 变压器的功率损耗：22

222()%()100T T T o o T T o o o N P Q S R jX V I S G jB V P jQ P j S

''''?+?=+??

???=+=?+=?+??

5.输电线路何时作为无功电源、何时作为无功负荷

答：35KV 及以下的架空线路的充电功率甚小，一般说，这种线路都是消耗无功功率的；110KV 及以上的架空线路当传输功率较大时，电抗中消耗的无功功率将大于电纳中产生的无功功率，线路成为无功负载，当传输功率较小（小于自然功率）时，电纳中生产的无功功率，除了抵偿电抗中的损耗以外，还有多余，这时线路就成为无功电源。（0

180δ<：

无功电源；0

180δ>，无功负荷）。

? 习题10-1：一条100KV 架空输电线路，长100km ，km /1209.0Ω=o r ，km /400.0Ω=o x ，忽略线路对地电

容，已知线路未端运行电压V LD =105kV ，负荷P LD =42MW ，cos φ=0.85。试计算：（1）输电线路的电压降落和电压损耗；（2）线路阻抗的功率损耗和输电效率；（3）线路首端和未端的电压偏移。解：（1）12.09Ω10012.09R =?=，40Ω1004.0X =?=

MW 029.2685

.085.0142cos cos 1P tan P Q 2

2LD

LD LD =-?=-==???

KV 7512.1410540029.2609.1242V X Q R P ΔV LD LD LD =?+?=+=

KV 0031.13105

.12029.264042V R Q X P V LD LD LD =?-?=-=

电压降落：j13.003114.7512V j V V V LD 1+=+?=-?

KV 4551.120003.13)752.41105(V ΔV)V (V 2222LD 1=++=++=δ

电压损耗：KV 4551.151054551.120V V LD 1=-=- （2)功率损耗

MW 6767.209.12105029.2642R V Q P R I P 2

222

LD 2LD

2LD 2

=?+=+==? MW 8560.840105

029.2642X V Q P X I Q 2

222LD 2LD

2LD 2

=?+=+==? 输电效率：%01.94%10068

.24242

%100ΔP P P LD LD =?+=?+=

（3）未端电压偏移：

%545.4%100110

110

105-=?-

电压降落相量图

jQ +105KV =

首端电压偏移：%505.9%100110

110

4551.120=?-

? 10-2 若上题的负荷功率因数提高到0.95，试作同样计算，并比较两题的计算结果。

MW 8047.1395

.095.0142cos cos 1P tan P Q 2

2LD

LD LD =-?=-==???

KV 095.10105408047.1309.1242V X Q R P ΔV LD LD LD =?+?=+=

KV 4105.14105

.128047.134042V R Q X P V LD LD LD =?-?=-=

电压降落：j14.4105095.01V j V V V LD 1+=+?=-?

KV 994.1154105.14)095.10105(V ΔV)V (V 2222LD 1=++=++=δ

电压损耗：KV 994.10105994.115V V LD 1=-=- （2）功率损耗

MW 1434.209.121058047.1342R V Q P R I P 2

222

LD 2LD

2LD 2

=?+=+==? MW 0914.740105

8047.1342X V Q P X I Q 2

222LD 2LD

2LD 2

=?+=+==? 输电效率：%14.95%1001434

.24242

%100ΔP P P LD LD =?+=?+=

（3）未端电压偏移：

%545.4%100110

110

105-=?-

首端电压偏移：

%449.5%100110

110

994.115=?-

11-1 开式网络的电压和功率分布计算

1.已知供电点电压和负荷节点功率时的计算方法（逆功率传输方向计算功率损耗，顺功率传输方向计算电压降落，看

例11-1）。

答：已知供电点电压和负荷节点功率时的计算方法： ① 从节点d 开始，利用N V ，则

3d S S ''=，22333332()L N

P Q S R jX V ''''+?=+，3

33L S S S '''=+? 对于第二段线路2

3c S S S '''=+，2222

2222()L N

P Q S R jX V ''''+?=+，2

22L S S S '''=+?

第一段线路12

S S S '''=+，22111112()L N

P Q S R jX V ''''+?=+，111L S S S '''=+? ? ②知A V ，算b V 1111111122()/()/()()Ab A Ab A

b A Ab Ab V PR Q X V V P X Q R V V V V V δδ?''?=+??''=-??=-?+??算

c V ，2222222222()/()/()()

bc b bc b c b bc bc V P R Q X V V P X Q R V V V V V δδ?''?=+??

''=-??=-?+?? 算d V ，3333333322()/()/()()

cd c cd c d c cd cd V P R Q X V V P X Q R V V V V V δδ?''?=+??

''=-??=-?+??

11-2简单闭式网络的功率分布计算

1.两端供电网络功率分布的计算公式﹝掌握假设的条件和两个功率分量式11-7﹞

答：① 第一部分由负荷功率和网络参数确定，阻抗共轭值成反比的关系分配；

②第二部分与负荷无关，它可以在网络中负荷切除的情况下，由两个供电点的电压差和网络参数确定。

2.什么是循环功率的定义

答：由两端电压不等而产生的功率叫循环功率，它与负荷无关，当两电源点电压相等时，循环功率为零。

3.两台变压器BYQ 并联的功率分布计算例11-4 11-8 P76

4.功率自然分布和经济分布的慨念

答：功率在环形网络中是与阻抗成反比分布的，这种分布称为功率的自然分布。功率在环形网络中与电阻成反比分布时，功率损耗为最小，这种功率分布为经济分布。

11-3 复杂电力系统潮流计算的数学模型

1.潮流方程的表达式﹝式11-25﹞ 答：1

i i i ij j

i P jQ V Y V

=+=∑ (1,2,....,)i n =

3.潮流方程中平衡节点存在的必要性﹝潮流计算前有功网损未知,且电网中节点电源的相角须有参考轴﹞

答：在潮流分布算出以前，网络中的功率损失是未知的，因此，网络中至少有一个节点的有功功率P 不能给定，这个节点承担了系统的有功功率平衡，故称之为平衡节点。另外必须选定一个节点，指定其电压相位为零，作为计算各节点电压相位的参考，这个节点称为基准节点。为了计算上的方便，常将平衡节点和基准节点选为同一个节点。

? 4.潮流计算的约束条件（问答必考）

答：（1）所有节点电压必须满足；

（2）所有电源节点的有功功率和无功功率必须满足，；

（3）某此节点之间电压的相位差应满足。

11-4牛顿-拉夫逊法潮流计算

1.用单变量非线性方程解释牛顿-拉逊法的一般思路

答：函数()y f x =为图中的曲线，()0f x =的解相当于曲线与x 轴

)

,2,1(max min n i V V V i i i =≤≤max min Gi Gi Gi P P P ≤≤max

min Gi Gi Gi Q Q Q ≤≤max

j i j i δδδδ-<-? 2.潮流方程中节点的分类及相应的定义；（填空或问答）

答：（1）节点可分为：PQ 节点、PV 节点和平衡节点三种类型。（2）各类节点介绍：①PQ 节点的有功功率P 和无功功率Q

是给定的，节点电压（V ，δ）是待求量；②PV 节点的有功功率P 和电压幅值V 是给定的，节点的无功功率Q 和电压的相位δ是待求量；③平衡节点在潮流分布算出以前，网络中的功率损失是未知的，因此，网络中至少有一个节点的有功功率P 不能给定，这个节点承担了系统的有功功率平衡。

的交点。如果第 k 次迭代中得到()

k x ，则过()()()

,()k k k x y f x ??=??点作一切线，此切线同x 轴的交点便确定了下一个近

似解(1)

k x

+。由此可见，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。

迭代计算的通式：()(1)

()

()()

()

()()

k k k k k k f x x x

x x f x +=-=+?' 2.潮流方程雅可比短阵的慨念

答：()()()

(1)()()

()k k k k k k F X J X X

X X +?=-???=+???，式中，X 和X ?分别是由n 个变量和修正量组成的n 维列向量；()F X 是由n 个多元

函数组成的n 维列向量；J 是n n ?阶方阵，称为雅可比矩阵，它的第,i j 个元素i

ij j

f J x ?=

?是第i 个函数12(,,...,)i n f x x x 对第j 个变量j x 的偏导数；上角标（k ）表示J 阵的每一个元素都在点()()()

12(,,...,)k k k n x x x 处取值。

3.潮流方程的直角坐标和极坐标的表达式,了解节点和电压相量的表示形式,潮流方程存在不同的形式表达式：答：潮流方程的直角坐标节点电压：i i i V e jf =+

导纳矩阵元素：ij ij ij Y G jB =+

1111()()()()n n

i i ij j ij j i ij j ij j j j n n

i i ij j ij j i ij j ij j j j P

e G e B

f f G f B e Q f G e B f e G f B e ====?

=-++??

??=--+??

∑∑∑∑ 极坐标的表达式：

节点电压：(cos sin )i i i i i i V V V j δδδ=∠=+

节点功率方程：11(cos sin )

(sin cos )n

i i j ij ij ij ij j n

i i j ij ij ij ij j P V V G B Q V V G B δδδδ==?

=+??

??=-??

∑∑式中，ij i j δδδ=-，是,i j 两节点电压的相角差。 ? 4.潮流计算的基本步骤（问答必考）

答：（1）形成节点导纳矩阵。（2）设定节点电压的初值。（3）将各节点电压初值代入求得修正方程式中的不平衡量。（4）将各节点电压初值代入求雅可比矩阵的各元素。（5）求解修正方程式，求得各节点电压的增量。（6）计算各节点电压的新值，返回第3步进入下一次迭代，直到满足收敛判据为止。

（7）最后计算平衡节点功率和线路功率、损耗。

4.用牛顿-拉逊法进行潮流计算的基本步骤

1111()()0

()()0n n

i is i is i ij j ij j i ij j ij j j j n n

i is i is i ij j ij j i ij j ij j j j P P P P e G e B f f G f B e Q Q Q Q f

G e B f e G f B e ====?

?=-=---+=??

???=-=--++=??

∑∑∑∑(1,2,...,)(1146)i m =- 11222222()()0

()0

n n

i is i is i ij j ij j i ij j ij j j j i

is i is i i P P P P e G e B f f G f B e V V V V e f ==?

?=-=---+=??

??=-=-+=?∑∑(1,2,...,1)(1147)i m m n =++-- W J V ?=-? (1148)-

i j ≠当时 22

()0

i ij i ij i j j i i

ij i ij i j

j i i j

j P Q G e B f e f P Q B e G f f e V V e f ?????=-=-+??????????==-??????????==???? (1149)-

j i =当时，1

1112

()()()()22n

ik k ik k ii i ii i

k i

n i

ik k ik k ii i ii i k i

n i

ik k ik k ii i ii i k i

i ik k ik k ii i ii i k i i i i

i i i

P G e B f G e B f e P G f B e B e G f f Q G f B e B e G f e Q G e B f G e B f f V e

V f f ====???=----??????=-++-?

?????=++-???????=--++??????=-???

???=-???∑∑∑∑(1150)- 输电线路功率：*

***

0()ij ij ij i ij i i i i j ij S P jQ V I V y V V V y =+==+- (1156)-

例题：电网结构如图所示，额定电压10kV ，已知各节点负荷及线路参数：S 2=0.3+j0.2MVA ，

S 3=0.5+j0.3MVA ，S 4=0.2+j0.15MVA ，

Z 12=1.2+j2.4Ω，Z 23=1.0+j2.0Ω，Z 24=1.5+j3.0

Ω，电源电压V 1=10.5kV ，试作功率和电压计算。

解：(1) 先假设各节点电压为额定电压进行功率损耗计算，以求得电源点始端功率。

.00190j 0009.0)3j 5.1(10

.02.0)j (.00680j 0034.0)2j 1(103.05.0)j (2

224242N 24

24 242

223232

N 2323

23+=++=++=

?+=++=++=?X R V Q P S X R V Q P S

.6587

0j 0043.1''".15190j 2009.0'.30680j 5034.0' 24 23 2 12 24 4 24 23 3 23+=++=+=?+=+=?+=S S S S S S S S S S

.03460j 0173.0)4.2j 2.1(106587.00043.1)j (""2

212122N 2

12212

+=++=++=?X R V Q P S

(2) 用已知的电压及第一步求得的功率分布，求出线路各点电压。

V 1 Z 12 V 2 Z 23 V 3

V 4

.6933

0j 0216.1"' 12 12 12+=?+=S S S

1508.10-≈0740.0/)''(kV

0408.10-≈1100

.0/)''(kV

2248.10-≈2752.0/)''( 242 4 224242424 24 23

2 3 223232323 23 121 2 112121212 12=?=+=?=?=+=?=?=+=?V V V V X Q R P V V V V V X Q R P V V V V V X Q R P V

(3) 根据求得的电压分布，重算功率分布。

.00180j 0009.0)3j 5.1(15.1015.02.0.00680j 0034.0)2j 1(04.103.05.02

2 242

22 23

+=++=?+=++=?S S .65860j 0043.1''".15180j 2009.0'.30680j 5034.0'

24 23 2 12

24 4 24 23 3 23+=++=+=?+=+=?+=S S S S S S S S S S .03310j 0166.0)4.2j 2.1(22

.106586.00043.12

2 12

+=++=?S .69170j 0209.1"' 12 12 12+=?+=S S S

(4) 比较两次计算得到的电源点功率的差值，小于0.3%，则可以结束计算。（否则继续重算电压分布、功率分布……直到误差足够小）

11-1 输电系统如图11-1所示。已知：每台变压器S N =100MWA ，△P O =450kW ，△Q O =3500kvar ，△P S =100kW ，V S =12.5%，工作在－5%的分接头；每回线路长250km ，r 1=0.08Ω/km ，x 1=0.4

Ω/km ，b 1=2.8×10-6S/km ；负荷P LD =150MW ，cos φ=0.85。

线路首端电压VA=245kV ，试分别计算：（1）输电线路，变压器以及输电系统的电压降落和电压损耗；（2）输电线路首端功率和输电效率；（3）线路首端A ，未端B 及变压器低压侧C 的电压偏移。

题图11-1简单输电线路

解：输电线路采用简化Π型等值电路，变压器采用励磁回路

?11-10. 简单电力系统如图11-10所示，已知各段线路阻抗和节点功率为：Z12=10+j16Ω，Z13=13.5+j21Ω，Z23=24+j22Ω，SLD2=20+j15MVA，SLD3=25+j18MVA，节点1为平衡节点，V1=115∠0°kV。试用牛顿-拉夫逊法计算潮流：

（1）形成节点导纳矩阵；（2）求第一次迭代用的雅可比矩阵；（3）列写出第一次迭代时的修正方程。

解：（1）节点导纳矩阵

???????????

???

?????????????????

??????

????

????????????????????????????????????????????????????????-=??????????????????????????3322333323233333232

3323222223

22223322f e f e f Q e Q f Q e Q f P e P f P e P f Q e Q f Q e Q f P e P f P e P Q P Q P 0078.0j 049.01

2j 5.131

16j 10111131211+=+++=+=

Z Z Y ，044.0j 028.016j 1011122112+-=+-=-=-=Z Y Y 033.0j 021.021j 5.131

1133113+-=+-=-=

-=Z Y Y ，065.0j 050.022j 24116j 10111231222-=+++=+=

Z Z Y j0.020022.022

j 241

1233223+-=+-=-=

-=Z Y Y ，j0.054044.022j 24121j 5.131********-=+++=+=

Z Z Y 1151=e ，01=f ；110)

0(2

=e ，0)0(2=f ；110)0(3=e ，0)0(3=f

(2) 列写矩阵

?????-??+--?+-+-+=??????????=j0.054044.0j0.020022.0065.0j 050.0033.0j 021.0044.0j 028.00078.0j 049.0333231232221131211Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y

(3) 列写出第一次迭代时的修正方程

673

)

110022.0110050.0115028.0(11020)

(20)

0(323)0(222)0(121)0(2)0(2-=?-?+??-=++-=?e G e G e G e P 1549.5)110020.0110065.0115044.0(11015))

((15)

0(323)0(222)0(1212)0(2=?+?+??+=++?--=?e B e B e B e Q 668

)110022.0110050.0115028.0(11025)

(25)

0(323)0(222)0(121)0(2)0(3-=?-?+??-=++-=?e G e G e G e P 1552.5

)

110020.0110065.0115044.0(11018))((18)

0(323)0(222)0(1212)0(2=?+?+??+=++?--=?e B e B e B e Q

.5110050.0)110022.0110050.0115028.0()()()(e P J 2

2233222211222222222j 23

j j j 222

11=?-?-?+?--=-++-=---=???=∑=e G e G e G e G f B e G f B e G =-+--=???=∑=)()(P J 222222j j 231

j j j 222

12f G e B e B f G f

31.2)110021.0()(P J 2322323

213-=?-=+-=???=f B e G e ，????????+=?+=?+=?+=)

0(3)0(3)1(3

)0(3)0(3)

1(3

)

0(2)0(2)

1(2)

0(2

)0(2)

1(2f f f e e e f f f e e e

12-1电力系统的无功功率平衡

1.无功负荷的无功特性：分串联之路和并联之路（填空）

答：系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定。它所消耗的无功功率为：σσX I X V Q Q Q m

m M 22

+=+=，

（m Q 为励磁功率，σQ 漏抗无功损耗），在额定电压附近，电动机的无功功率随电压的升降而增减，当电压明显地低于额定值时，无功功率主要由漏抗中的无功损耗决定，因此，随电压下降反而具有上升的性质。 2.变压器的无功特性

答：变压器的无功损耗LT Q 包括励磁损耗o Q ?和漏抗中的损耗T Q ?，励磁功率大致与电压平方成正比，当通过变压器的视在功率不变时，漏抗中损耗的无功功率与电压平方成反比，因此，变压器的无功损耗电压特性也与异步电动机的相似。

3.输电线路的无功特性

答：35KV 及以下架空线路是消耗无功功率的，110kV 及以上架空线路，当传输功率较大时，线路为无功负载，当传输功率较小时，线路成为无功电源。 4.无功电源的种类（填空）

答：①发电机； ②同步调相机；③静电电容器；④静止无功补偿器； ⑤静止无功发生器 5.无功功率平衡的含义

答：系统中的无功电源可能发出的无功功率应该大于或至少等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗之和。为了保证运行可靠性和适应无功负荷的增长，系统还必须配置一定的无功备用容量。令GC Q 为电源供应的无功功率之和，

LD Q 为无功负荷之和，L Q 为网络无功功率损耗之和，res Q 为无功功率备用，则系统中无功功率的平衡关系式是：GC LD L res Q Q Q Q --=

12-2 电压调整的基本概念 ? 允许电压偏移的围（填空）

答：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% 。

? 电力系统的四种常见调压措施。（问答必考）

答：（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

? 2.电力系统三种调压方式及含义（填空必考）

答：逆调压、顺调压、恒/常调压

（1）逆调压：在大负荷时升高电压(1.05UN)，小负荷时降低电压(UN ) 。

（2）顺调压：大负荷时允许电压稍低(>1.025UN ) ；小负荷时允许稍高(<1.075UN ) 。（3）常调压：保持为大约恒定的数值1.02~1.05UN 。

12-3电压调整的措施

? 改变变压器变比的调压方法（分降压变两种情况，看例12-3）；

答：对应额定电压N V 的称为主接头，改变变压器的变比调压实际上就是根据调压要求适当选择分接头。 ①降压变压器分接头的选择：1()/T T T V PR QX V ?=+，21()/T V V V k =-?，12/t N k V V =，高压侧分接头电压是：1122T t N V V V V V -?=

；②升压变压器分接头的选择：1122

t N V V V V V +?=

例12-3 降压变压器及其等值电路示于图（a ）、（b ）。已知在最大和最小负荷时通过变压器的功率分别为S max =（28

＋j14）MVA 和S min =（10＋j6）MVA ，高压侧的电压分别为V 1max ＝110kV 和V

1min ＝113kV 。要求低压母线的电压变化不超出（6～6.6）kV

解：先计算最大/最小负荷时变压器的电压损耗

34.2113

40644.210kV

7.5110

1444.228Tmin

Tmax =?+?=?=?+?=?V V

假定在最大/最小负荷时低压侧V2max ＝6kV 和V2min ＝6.6kV ，则

6.1053.66

.634.2113kV 4.1093.60

.67

.5110tmin

1tmax 1=?-==?-=V V

取算术平均值V1tav=107.5kV

选最接近的分接头V1t=107.25kV 并校验低压母线的实际电压

6.6kV kV 5.63.625

.10734.21136kV

kV 13.63.625

.1077

.5110tmin

2tmax 2<=?-=>=?-=V V

可见所选分接头是能满足电压要求的。

2.利用无功功率补偿调压的原则和基本思路（分并联电容器补偿和调相机补偿两种情况）。（填空）

答：思路：合理的配置无功功率补偿容量，以改变电力网的无功潮流分布，可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而改善用户处的电压质量。

①补偿设备为静电电容器：原则：在最大负荷时电容器应全部投入，在最小负荷时全部退出。

②补偿设备为同步调相机：原则：调相机在最大负荷时按额定容量过励磁运行，在最小负荷时按（0.5~0.65）额定容量欠励磁运行。

(a)

1 S

110±2*2.5%/6.3kV

31.5MV A

1 S

2.44+j40Ω

2 (b)

简述电力系统通信设计

简述电力系统通信设计摘要：本文分析了目前电力通信网的特点，介绍了电力通信设计应满足的特性和电力通信设计一般采用的通道技术类型。关键词：电力系统通信设计 0、引言电力通信网是电力企业生产、经营和管理的核心支撑系统。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。电力通信网是由光纤、微波及卫星电路构成主干线，各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式，并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。 1、目前电力通信网的特点 (1)要求有较高的可靠性和灵活性。电力对人们的生产、生活及国民经济有着重大的影响，电力供应的安全稳定是电力工作的重中之重；而电力生产的不容间断性和运行状态变化的突然性，要求电力通信有高度的可靠性和灵活性。 (2)传输信息量少、种类复杂、实时性强。电力系统通信所传输的信息有话音信号、远动信号、继电保护信号、电力负荷监测信息、计算机信息及其他数字信息、图像信息等，信息量虽少，但一般都要求很强的实时性。目前一座110kV 普通变电站，正常情况下只需要1到2路600-1200Bd的远动信号，以及1到2路调度电话和行政电话。 (3)具有很大的耐“冲击”性。当电力系统发生事故时，在事故发生和波及的发电厂、变电站，通信业务量会骤增。通信的网络结构、传输通道的配置应能承受这种冲击;在发生重大自然灾害时，各种应急、备用的通信手段应能充分发挥作用。 (4)网络结构复杂。电力系统通信网中有着种类繁多的通信手段和各种不同性质的设备、机型，它们通过不同的接口方式和不同的转接方式，如用户线延伸、中继线传输、电力线载波设备与光纤、微波等设备的转接及其他同类型、不同类型设备的转接等，构成了电力系统复杂的通信网络结构。 (5)通信范围点多且面广。除发电厂、供电局等通信集中的地方外，供电区内所有的变电站、电管所也都是电力通信服务的对象。很多变电站地处偏远，通信设备的维护半径通常达上百公里。 (6)无人值守的机房居多。通信点的分散性、业务量少等特点决定了电力通信各站点不可能都设通信值班。事实上除中心枢纽通信站外，大多数站点都是无

电力系统分析课后作业题及练习题

第一章电力系统的基本概念 1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统 1-2 电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的 1-3 我国电网的电压等级有哪些 1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。 1-5 请回答如图1－5所示电力系统中的二个问题： ⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。 ⑵ 当变压器1T 在+%抽头处工作，2T 在主抽头处工作，3T 在%抽头处工作时，求这些变压器的实际变比。 1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。 1-7 电力系统结线如图1-7所示，电网各级电压示于图中。试求：习题1-5图习题1-6图习题1-4图

⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。 ⑵设变压器1T 工作于+%抽头， 2T 工作于主抽头，3T 工作于-5%抽头，求这些变压器的实际变比。 1-8 比较两种接地方式的优缺点，分析其适用范围。 1-9 什么叫三相系统中性点位移它在什么情况下发生中性点不接地系统发生单相接地时，非故障相电压为什么增加3倍 1-10 若在变压器中性点经消弧线圈接地，消弧线圈的作用是什么第二章电力系统各元件的参数及等值网络 2-1 一条110kV 、80km 的单回输电线路，导线型号为LGJ —150，水平排列，其线间距离为4m ，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。 2-2 三相双绕组变压器的型号为SSPL —63000/220，额定容量为63000kVA ，额定电压为242/，短路损耗404=k P kW ，短路电压45.14%=k U ，空载损耗93=o P kW ，空载电流 41.2%=o I 。求该变压器归算到高压侧的参数，并作出等值电路。 2-3 已知电力网如图2-3所示：各元件参数如下：变压器：1T ：S =400MVA ，12%=k U ， 242/ kV 2T ：S =400MVA ，12%=k U ， 220/121 kV 线路：2001=l km, /4.01Ω=x km (每回路) 习题1-7图 115kV T 1 T 2 l 1 l 2 习题2-3图

电力系统分析(本)网上作业二及答案

练习二：单项选择题 1、通过10输电线接入系统的发电机的额定电压是（）。 A 10 B 10.5 C11 （答案：B） 2、根据用户对（）的不同要求，目前我国将负荷分为三级。 A 供电电压等级 B 供电经济性 C供电可靠性（答案：C） 3、为了适应电力系统运行调节的需要，通常在变压器的（）上设计制造了分接抽头。 A 高压绕组 B中压绕组 C低压绕组（答案：A） 4、采用分裂导线可（）输电线电抗。 A 增大 B 减小 C保持不变（答案：B） 5、在有名单位制中，功率的表达式为( ) A 1.732×V×I B ×I C 3×V×I （答案：A） 6、电力系统的中性点是指( ) A变压器的中性点 B星形接线变压器的中性点 C发电机的中性点 D B和C （答案：D）

7、我国电力系统的额定电压等级为( ) A 3、6、10、35、110、220() B 3、6、10、35、66、110、220() C 3、6、10、110、220、330() D 3、6、10、35、60、110、220、330、500() （答案：D） 8、计算短路后任意时刻短路电流周期分量时，需要用到（）。 A.互阻抗 B.转移阻抗 C.计算电抗（答案：C） 9、冲击电流是短路电流（）。 A.最大瞬时值 B.最小瞬时值 C.有效值（答案：A） 10、短路电流周期分量的标么值与（）有关。 A.转移电抗和短路时间 B.计算电抗和短路点距离 C.计算电抗和短路时间（答案：C） 11、在系统发生短路时，异步电动机（）向系统提供短路电流。 A.绝对不 B.一直 C.有时（答案：C） 12、对于静止元件来说，其（）。 A 正序电抗＝负序电抗 B正序电抗＝零序电抗 C负序电抗＝零序电抗（答案：A） 13、有架空地线的输电线的零序电抗（）无架空地线的输电线的零序电抗。

电力系统分析实验报告

五邑大学电力系统分析理论实验报告院系专业学号学生姓名指导教师

实验一仿真软件的初步认识一、实验目的：通过使用PowerWorld电力系统仿真软件，掌握电力系统的结构组成，了解电力系统的主要参数，并且学会了建立一个简单的电力系统模型。学会单线图的快捷菜单、文件菜单、编辑菜单、插入菜单、格式菜单、窗口菜单、仿真控制等菜单的使用。二、实验内容：（一）熟悉PowerWorld电力系统仿真软件的基本操作（二）用仿真器建立一个简单的电力系统模型： 1、画一条母线，一台发电机； 2、画一条带负荷的母线，添加负荷； 3、画一条输电线，放置断路器； 4、写上标题和母线、线路注释； 5、样程存盘； 6、对样程进行设定、求解； 7、加入一个新的地区。三、电力系统模型：按照实验指导书，利用PowerWorld软件进行建模，模型如下：四、心得体会：这一次试验是我第一次接触PWS这个软件，刚开始面对一个完全陌生的软件，我只能听着老师讲解，照着试验说明书，按试验要求，在完成试验的过程中一点一点地了解熟悉这个软件。在这个过程中也遇到了不少问题，比如输电线的画法、断路器的设置、仿真时出现错误的解决办法等等，在试验的最后，通过请教老师同学解决了这些问题，也对这个仿真软件有了一个初步的了解，为以后的学习打了基础。在以后的学习中，我要多点操作才能更好地熟悉这个软件。

实验二电力系统潮流分析入门一、实验目的通过对具体样程的分析和计算，掌握电力系统潮流计算的方法；在此基础上对系统的运行方式、运行状态、运行参数进行分析；对偶发性故障进行简单的分析和处理。二、实验内容本次实验主要在运行模式下，对样程进行合理的设置并进行电力系统潮流分析。选择主菜单的Case Information Case Summary项，了解当前样程的概况。包括统计样程中全部的负荷、发电机、并联支路补偿以及损耗；松弛节点的总数。进入运行模式。从主菜单上选择Simulation Control，Start/Restart开始模拟运行。运行时会以动画方式显示潮流的大小和方向，要想对动画显示进行设定，先转换到编辑模式，在主菜单上选择Options，One-Line Display Options，然后在打开的对话框中选中Animated Flows Option选项卡，将Show Animated Flows复选框选中，这样运行时就会有动画显示。也可以在运行模式下，先暂停运行，然后右击要改变的模型的参数即可。三、电力系统模型

电力系统稳态分析作业答案

第一章电力系统的基本概念 1．思考题、习题 1-1．电力网、电力系统和动力系统的定义是什么答：由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的网络称为电力网。把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起组成的整体称为电力系统。发电厂的动力部分和电力系统合在一起称为动力系统。 1-2．对电力系统运行的基本要求是什么答：（1）保证可靠地的持续供电（2）保证良好的电能质量（3）保证系统运行的经济性。（4）环保性。 1-3．何为电力系统的中性点其运行方式如何它们有什么特点我国电力系统中性点运行情况如何答：星型连接的变压器或发电机的中性点就是电力系统的中性点。中性点的运行方式有直接接地和不接地以及中性点经消弧线圈接地。直接接地供电可靠性低。系统中一相接地，接地相电流很大，必须迅速切除接地相甚至三相。不接地供电可靠性高，对绝缘水平的要求也高。系统中一相接地时，接地相电流不大，但非接地相对地电压升高为线电压。我国110kV及以上的系统中性点直接接地，60kV及以下系统中性点不接地。 1-4．中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各相对地电压有什么变化单相接地电流的性质如何怎样计算中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，接地相电压为0 倍，即升高为线电压。单项接地电流为容性。接地相的对地电容电流应为其它两非接地相电容电流之和，倍非接地相对地电容电流，也就等于正常运行时一相对地电容电流的3倍。（可画向量图来解释） 1-5．消弧线圈的工作原理是什么补偿方式有哪些电力系统一般采用哪种补偿方式为什么消弧线圈就是电抗线圈。中性点不接地系统中一相接地时，接地点的接地相电流属容性电流，通过装消弧线圈，接地点的接地相电流中增加了一个感性分量，它和容性电流分量相抵消，减小接地点的电流。使电弧易于熄灭，提高了供电可靠性。补偿方式有欠补偿和过补偿，欠补偿就是感性电流小于容性电流的补偿方式，过补偿就是感性电流大于容性电流的补偿方式。电力系统一般采用过补偿方式。因为随着网络的延伸，电流也日益增大，以致完全有可能使接地点电弧不能自行熄灭并引起弧光接地过电压，所以一般采用过补偿。 1-6．目前我国电力系统的额定电压等级有哪些额定电压等级选择确定原则有哪些答：我国电力系统的额定电压等级有3kV、6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、154kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV。额定电压等级选择确定原则有：用电设备的额定电压=系统额定电压。发电机的额定电压比系

电力系统分析实验报告

本科生实验报告实验课程电力系统分析学院名称核技术与自动化工程学院专业名称电气工程及其自动化学生姓名学生学号指导教师顾民实验地点6C901 实验成绩

二〇一五年十月——二〇一五年十二月实验一MATPOWER软件在电力系统潮流计算中的应用实例一、简介 Matlab在电力系统建模和仿真的应用主要由电力系统仿真模块(Power System Blockset 简称PSB)来完成。Power System Block是由TEQSIM公司和魁北克水电站开发的。PSB是在Simulink环境下使用的模块,采用变步长积分法,可以对非线性、刚性和非连续系统进行精确的仿真，并精确地检测出断点和开关发生时刻。PSB程序库涵盖了电路、电力电子、电气传动和电力系统等电工学科中常用的基本元件和系统仿真模型。通过PSB可以迅速建立模型，并立即仿真。PSB程序块程序库中的测量程序和控制源起到电信号与Simulink程序之间连接作用。PSB程序库含有代表电力网络中一般部件和设备的Simulink程序块，通过PSB 可以迅速建立模型，并立即仿真。 1)字段baseMVA是一个标量，用来设置基准容量，如100MVA。 2)字段bus是一个矩阵，用来设置电网中各母线参数。 ①bus_i用来设置母线编号(正整数)。 ②type用来设置母线类型, 1为PQ节点母线, 2为PV节点母线, 3为平衡(参考)节点母线，4为孤立节点母线。 ③Pd和Qd用来设置母线注入负荷的有功功率和无功功率。 ④Gs、Bs用来设置与母线并联电导和电纳。 ⑤baseKV用来设置该母线基准电压。 ⑥Vm和Va用来设置母线电压的幅值、相位初值。 ⑦Vmax和Vmin用来设置工作时母线最高、最低电压幅值。 ⑧area和zone用来设置电网断面号和分区号，一般都设置为1，前者可设置范围为1～100，后者可设置范围为1～999。 3)字段gen为一个矩阵，用来设置接入电网中的发电机(电源)参数。 ①bus用来设置接入发电机(电源)的母线编号。 ②Pg和Qg用来设置接入发电机(电源)的有功功率和无功功率。 ③Pmax和Pmin用来设置接入发电机(电源)的有功功率最大、最小允许值。 ④Qmax和Qmin用来设置接入发电机(电源)的无功功率最大、最小允许值。 ⑤Vg用来设置接入发电机(电源)的工作电压。 1.发电机模型 2.变压器模型 3.线路模型 4.负荷模型 5.母线模型二、电力系统模型电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网,它包括升降压变压器和各种电压等级的输电线路、动力系统、电力系统和电力网简单示意如图

(完整版)电力系统稳态分析考试试卷及解析

电力系统稳态分析一、单项选择题（本大题共10分，共 10 小题，每小题 1 分） 1. 双绕组变压器的变比为110±8×1.25%/11，+4档分接头对应的变比为（）。 A. 114.5/11 B. 115.5/11 C. 116.5/11 D. 117.5/11 2. 电力网络的无备用接线不包括（）。 A. 单回路放射式 B. 单回路干线式 C. 单回路链式网络 D. 两端供电网络 3. 下列说法不正确的是（）。 A. 中性点经消弧线圈接地时，有过补偿和欠补偿之分。 B. 欠补偿是指消弧线圈中的感性电流小于容性电流时的补偿方式。 C. 过补偿是指消弧线圈中的感性电流大于容性电流时的补偿方式。 D. 在实践中，一般采用欠补偿的补偿方式。 4. 频率的二次调整是由（）。 A. 发电机组的调速器完成的 B. 发电机组的调频器完成的 C. 调相机的励磁调节器完成的 D. 静止无功补偿器完成的 5. 双绕组变压器的电阻（）。 A. 可由空载损耗计算 B. 可由短路电压百分值计算 C. 可由短路损耗计算 D. 可由空载电流百分值计算 6. 隐极式发电机组运行极限的原动机功率约束取决于（）。 A. 原动机的额定视在功率 B. 原动机的额定有功功率 C. 原动机的额定无功功率 D. 原动机的最大机械功率 7. 电力系统电压波动产生的原因有（）。 A. 由幅度很小，周期很短的偶然性负荷变动引起 B. 由冲击性或者间歇性负荷引起 C. 由生产和生活的负荷变化引起 D. 由气象变化引起中一不变的值的中枢点8. 在任何负荷下都保持中枢点电压为（102%～105%）U N 电压调整方式是（）。 A. 逆调压 B. 顺调压 C. 常调压 D. 故障时的调压要求

华南理工2019秋电力系统分析下作业

一．选择题（每题4分） 1. 电力系统的有功功率电源是（B ） A ．调相机 B ．发电机 C ．电容 D ．变压器 2. 电力系统的短路类型中，属于对称短路的是（D ） A ．单相短路； B ．两相短路； C ．两相短路接地； D ．三相短路。 3. 对电力系统并列运行的暂态稳定性而言，最不利的短路故障是（A ） A ．单相接地短路； B ．两相短路； C ．两相接地短路； D ．三相短路。 4. 作为判据0>δ d dP e 主要应用于分析简单系统的（D ） A. 暂态稳定 B. 故障计算 C. 调压计算 D. 静态稳定 5. 两相短路接地故障中，附加阻抗Z △为（D ） A.Z0Σ B.Z2Σ C.Z0Σ+Z2Σ D.Z0Σ∥Z2Σ 6. 电力系统的频率主要决定于（A ） A.有功功率的平衡 B.无功功率的平衡 C.电压质量 D.电流的大小 7. 若AC 两相发生短路，则基准相选择为（B ） A ．A 相 B ．B 相 C ．C 相 D ．A 相和C 相

8. 电压和电流的各序对称分量由Y，d11联接的变压器的星形侧经过三角形侧时，正序系统的相位发生的变化是（A） A．逆时针方向转过300 B．顺时针方向转过300 C．不变 D．不确定二．简答题（每题5分） 1. 简述电力系统静态稳定的定义，其稳定的标志是什么？答：静态稳定是指电力系统在某一运行方式下受到一个小干扰后，系统自动恢复到原始运行的能力。能恢复到原始运行状态，则系统是静态稳定的，否则就是静态不稳定的； 2. 简述电力系统暂态稳定的定义，其稳定的标志是什么？答：暂态稳定是指系统受到大干扰后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的稳定运行方式或恢复到原来稳定运行方式的能力。暂态稳定的标志通常指保持第一或第二个振荡周期不失步。 3. 什么是电力系统的短路？短路故障有哪几种类型？哪些是对称短路？哪些是不对称短路？答：电力系统的短路是指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。正常运行时，除中性点外，相与相之间或相与地是绝缘的。如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路，就称电力系统发生了短路故障。短路故障有四种类型：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。其中三相短路称为对称短路，其他三种类型的短路都称为不对称短路。 4. 什么是对称分量法？正序、负序、零序各有什么特点？答：对称分量法是指三相电路中，任意一组不对称的三相量Fa、Fb、Fc,可以分解为三组三相对称的分量，（1）正序分量（Fa1、Fb1、Fc1）：三相量大小相等，相位互差120，且与系统正常对称运行时的相序相同，正序分量为一平衡三相系统。（2）负序分量（Fa2、Fb2、Fc2）：三相量大小相等，相位互差120，且与系统正常对称运行时的相序相反，负序分量也为一平衡三相系统。（3）零序分量（Fa0、Fb0、Fc0）：三相量大小相等，相位一致。 5. 简述电力系统短路故障的类型，并指出哪些为对称短路，哪些为不对称短路。答：短路故障有四种类型：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。其中三相短路称为对称短路，其他三种类型的短路都称为不对称短路。

电力系统分析总结

电力系统分析总结集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

1。电力系统的组成？答: 电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。动力系统：电力系统和动力部分的总和。 2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5）答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。 3. 电力系统运行的特点和要求是什么？（p5）答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。（2）电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。（5）对电能质量的要求颇为严格。要求：（1）保证可靠的持续供电。（2）保证良好的电能质量。（3）保证系统运行的经济性。 4. 电网互联的优缺点是什么？（p7）答：可大大提高供电的可靠性，减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理的调配用电，降低联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合系统中发电设备的总容量；可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时，由于个别负荷在系统中所占比重减小，其波动对系统电能质

量影响也减小。联合电力系统容量很大，个别机组的开停甚至故障，对系统的影响将减小，从而可采用大容高效率的机组。 5.我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？系统各元件的额定电压如何确定？（p8-9）答：额定电压等级有（kV）：3、6、10、20、35、60、110、154、220、330、500、750、1000 平均额定电压有（kV）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525 系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5%。变压器一次接发电机比额定电压高5%，接线路为额定电压；二次接线路比额定电压高10%，变压器如果直接接负荷，则这一侧比额定电压高5%。 6. 电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？（p8）答：三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为。当功率一定时电压越高电流越小，导线的载流面积越小，投资越小；但电压越高对绝缘要求越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘设备投资越大。综合考虑，对应一定的输送功率和输送距离应有一最合理的线路电压。但从设备制造角度考虑，又不应任意确定线路电压。考虑到现有的实际情况和进一步发展，我国国家标准规定了标准电压等级。 7. 导线型号LGJ-300/40中各字母和数字代表什么（p27）答：L表示铝，G表示钢，J表示多股导线绞合。300表示铝线额定截面积为 300 ， 40表示钢线额定截面积为40 。什么是电晕现象,它和输电线路的哪个参数有关

电力系统稳态分析复习资料教学文案

电力系统稳态分析一、单项选择题 1. 工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率之和是（C）。 A. 厂用电 B. 供电负荷 C. 综合用电负荷 D. 发电负荷 5. 高峰负荷时，电压中枢点的电压升高至105%U N；低谷负荷时，电压中枢点的电压下降为U N的中枢点电压调整方式是（A ）。 A. 逆调压 B. 顺调压 C. 常调压 D. 故障时的调压要求 6. 升压结构三绕组变压器高、中压绕组之间的短路电压百分值（A）。 A. 大于中、低压绕组之间的短路电压百分值 B. 等于中、低压绕组之间的短路电压百分值 C. 小于中、低压绕组之间的短路电压百分值 D. 不大于中、低压绕组之间的短路电压百分值 8. 在原网络的两个节点切除一条支路，节点导纳矩阵的阶数（C）。 A. 增加一阶 B. 增加二阶 C. 不变 D. 减少一阶 7. 线路末端输出有功功率与线路始端输入有功功率的比值，常用百分值表示的是（A）。 A. 输电效率 B. 最大负荷利用小时数 C. 线损率 D. 网损率 9. 电力系统电压波动产生的原因有（B）。 A. 由幅度很小，周期很短的偶然性负荷变动引起 B. 由冲击性或者间歇性负荷引起 C. 由生产和生活的负荷变化引起 D. 由气象变化引起 10. 下列说法不正确的是（B）。 A. 所谓一般线路，是指中等及中等以下长度的线路 B. 短线路是指长度不超过300km的架空线 C. 中长线路是指长度在100~300km之间的架空线路和不超过100km的电缆线路

D. 长线路指长度超过300km的架空线路和超过100km的电缆线路二、多项选择题 1.导线材料的电阻率略大于材料的直流电阻所考虑的因素有（ABD）。 A. 集肤效应的影响 B. 绞线每股长度略有增长 C. 相间距离略有增大 D. 额定截面积略大于实际截面积 5. 牛顿-拉夫逊迭代法用泰勒级数展开非线性方程后保留（AB ）。 A. 常数项 B. 一阶偏导数项 C. 二阶偏导数项 D. 高阶偏导数项 6. 调相机（AD ）。 A. 投资大和运行维护困难 B. 只能发出感性无功功率 C. 不能连续调节 D. 在一定条件下，当电压降低时发出的无功功率可以上升 7. 产生循环功率的原因是（ABD ）。 A. 双端供电网络两端的电源有电压差 B. 两台并列运行的变压器的变比不同 C. 两回并列运行的输电线路的长度不同 D. 环网中变压器的变比不匹配 8. 原子能电厂原则上应持续承担额定容量负荷的原因是（AB ）。 A. 一次投资大 B. 运行费用小 C. 可调容量大 D. 可调速度快 9. 实际中，三绕组变压器各绕组的容量比组合有（ACD ）。 A. 100/100/100 B. 50/100/100 C. 100/50/100 D. 100/100/50 10. 确定电力系统结线的基本原则有（ABCD ）。 A. 可靠、优质、经济 B. 运行灵活 C. 操作安全 D. 便于发展三、判断题 2.手算潮流时，在求得各母线电压后，应按相应的变比参数和变量归算至原电压级。(√) 4. 我国交流电力系统的额定频率是50Hz。(√)

华工电力系统分析下作业题库

1 同步发电机基本方程为什么要进行派克变换？磁链方程式中出现变系数的主要原因： (1) 转子的旋转使定、转子绕组间产生相对运动，致使定、转子绕组间的互感系数发生相应的周期性变化。 (2) 转子在磁路上只是分别对于d 轴和q 轴对称而不是任意对称的，转子的旋转也导致定子各绕组的自感和互感的周期性变化。 ①变换后的电感系数都变为常数，可以假想dd 绕组，qq 绕组是固定在转子上的，相对转子静止。 ②派克变换阵对定子自感矩阵起到了对角化的作用，并消去了其中的角度变量。Ld,Lq,L0 为其特征根。 ③变换后定子和转子间的互感系数不对称，这是由于派克变换的矩阵不是正交矩阵。 ④Ld 为直轴同步电感系数，其值相当于当励磁绕组开路，定子合成磁势产生单纯直轴磁场时，任意一相定子绕组的自感系数。 2、派克变换的物理意义是什么？它将观察者的角度从静止的定子绕组转移到随转子一同旋转的转子上，从而使得定子绕组自、互感，定、转子绕组间互感变成常数，大大简化了同步电机的原始方程。派克变换：将a 、b 、c 三相静止的绕组通过坐标变换等效为d 轴dd 绕组、q 轴qq 绕组，与转子一同旋转。 3、试写出同步电机的基本实用化方程。电势方程：00d d q d q q d q f f f f D D D Q Q Q v ri v ri v r i r i r i ψωψψωψψψψ+-+-+++＝＝-＝＝+＝+ 磁链方程：d d d ad f ad D q q q aq Q f ad d f f ad D D ad d ad f D D Q aq q Q Q x i x i x i x i x i x i x i x i x i x i x i x i x i ψψψψψ＝-++＝+＝-++＝-++＝+ 4、试说明 d x 、q x 、ad x 和aq x 的名称： d x ：同步电机纵轴同步电抗；q x ：同步电机横轴同步电抗；ad x ：同步电机纵轴电枢反应电抗；和aq x 同步电机横轴电枢反应电抗 5、什么叫短路？所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。正常运行时，除中性点外，相与相之间或相与地之间是绝缘的。如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路，我们就称电力系统发生了短路故障。 6、电力系统简单短路故障共有四种类型：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。其中三相短路又称为对称短路，其它三种类型的短路都称为不对称短路。电力系统的运行经验表明，单相接地短路发生的几率最大，约占70%左右；两相短路较少；三相短路发生的几率最少。三相短路发生的几率虽然少，但后果较严重，所以要给以足够的重视，况且，从短路计算的方法来看，一切不对称短路的计算，在采用对称分量法以后，都归结为对称短路的计算。因此，对三相短路的研究具有重要的意义。 7、短路的原因①绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路。 ?②恶劣天气：雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。 ?③人为误操作，如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设备检修后未拆除地线就加上电压引起短路。 ?④挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。 8、短路的危害(1)电流剧增：设备发热增加，若短路持续时间较长，可使设备过热甚至损坏；由于短路电流的电动力效应，导体间将产生很大的机械应力，致使导体变形甚至损坏。 ? (2)电压大幅度下降，对用户影响很大。 ? (3)当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，并列运行的发电机可能失去同步，破坏系统运行的稳定性，造成大面积停电，这是短路最严重的后果。 ? (4)发生不对称短路时，三相不平衡电流会在相邻的通讯线路感应电势，影响通讯。 9、计算短路电流的目的短路电流计算结果是选择电气设备（断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等）的依据；是电力系统继电保护设计和整定的基础；是比较和选择发电厂和电力系统电气主接线图的依据，根据它可以确定限制短路电流的措施。 10、无限大功率电源? 端电压幅值和频率都保持恒定，内阻抗为零。电源内阻抗小于短路回路总阻抗的10%，即可认为是无限大功率电源 11、什么是短路冲击电流？它在什么条件下出现？与短路电流周期分量有什么关系？

电力系统稳态分析考试及答案

第五次作业 1、造成电力系统电压水平波动的原因是什么？ 2、电力系统的电压调整与电力系统的频率调整相比较有那些特点？ 3、在常用的无功补偿设备中，那些无功补偿设备具有正的调节效应？那些具有负的调节效应？ 4、什么叫电力系统的电压中枢点？电压中枢点的电压调整方式有那几种？ 5、常用的调压措施有那些？对于由于无功缺乏造成电压水平下降的电力系统应优先采取何种调压措施？对于无功功率并不缺乏，但局部电网电压偏低的电力系统应优先采用何种调压措施？ 6、电力系统无功电源最有分布的目的是什么？无功电源最优分布的原则是什么？ 7、电力系统无功最优补偿的目的是什么？无功最优补偿的原则是什么？ 8、某降压变电所由110kV 线路供电，变电所装有一台40MVA 普通变压器，如图三所示。110kV 送端电压U1保持115kV 不变。若要求变电所10kV 母线电压U2变化范围不超出10.0～10.7kV ，试选择变压器分接头。 9、电力网接线如下图所示，已知Ω=70ij X ，变电所低压母线要求逆调压（最小负荷时电压为额定电压，最大负荷时电压为105%U N ），低压母线额定电压为10KV ，变压器额定电压为KV 11/%5.22110?±。最大负荷及最小负荷时，归算到高压侧的实际电压分别为：KV U KV U j j 2.110;1.101min .max .='='。若i U 不变，求应选择的变压器分接头和并联电容器的容量。

电力系统稳态分析第五次作业参考答案 1、造成电力系统电压水平波动的原因是什么？答：造成电力系统电压水平波动的原因是电力系统无功负荷的波动。（要保持电力系统的电压在正常水平，就必须维持在该电压水平下的无功功率平衡，当电力系统无功负荷波动时，电力系统的的无功功率平衡关系被破坏，相应的电力系统的电压水平也就发生波动） 2、电力系统的电压调整与电力系统的频率调整相比较有那些特点？答：电力系统的频率只有一个，频率调整也只有调整发电机有功出力一种方法（调速器、调频器和有功负荷最优分配都是改变发电机有功出力）；而电力系统中各点的电压都不相同，电压的调整也有多种方式。 3、在常用的无功补偿设备中，那些无功补偿设备具有正的调节效应？那些具有负的调节效应？答：在常用的无功补偿设备中，调相机、SR型静止无功补偿器和TCR型静止无功补偿器具有正的电压调节效应；而电力电容器、TSC型静止无功补偿器具有负的电压调节效应。 4、什么叫电力系统的电压中枢点？电压中枢点的电压调整方式有那几种？答：电力系统的电压中枢点是指某些可以反映电力系统电压水平的主要发电厂或枢纽变电所母线，只要控制这些点的电压偏移在一定范围，就可以将电力系统绝大部分负荷的电压偏移在允许的范围。电压中枢点的电压调整方式有三种：即逆调压、顺调压和常调压。（顺调压指负荷低谷时，允许电压适当升高，但不得高于107.5U N%,负荷高峰时允许电压适当适当降低，但不得低于102.5U N的调压方式；逆调压指负荷低谷时，要求将电压中枢点电压适当降低，但不低于U N，负荷高峰时要求将电压中枢点电压升高至105U N%的电压调整方式；常调压则指无论在负荷低估还是负荷高峰时均保持中枢点电压为一基本不变的数值的电压调整方式。） 5、常用的调压措施有那些？对于由于无功缺乏造成电压水平下降的电力系统应优先采取何种调压措施？对于无功功率并不缺乏，但局部电网电压偏低的电力系统应优先采用何种调压措施？答：常用的调压措施有改变发电机机端电压调压、改变变压器变比调压和利用无功补偿装置调压等。对于由于无功缺乏造成电压水平下降的电力系统应优先采取增加无功补偿设备的调压措施。（因为此时采用改变变压器变比调压并不能改变电力系统的无功功率平衡关系，只能改变电力系统的无功流向，提高局部电网的电压水平，但这部分电网电压水平的提高，使其消耗的无功功率增大，将更加增大整个电力系统的无功缺额，导致电网其他部分的电压水平进一步下降）对于无功功率并不缺乏，但局部电网电压偏低的电力系统应优先采用改变变压器变比的调压措施。 6、电力系统无功电源最有分布的目的是什么？无功电源最优分布的原则是什么？答：电力系统无功电源最优分布的目的是使整个电力系统的有功损耗最小。电力系统无功电源最优分布的原则是等网损微增率准则。 7、电力系统无功最优补偿的目的是什么？无功最优补偿的原则是什么？答：电力系统无功负荷最优补偿的目的是使增加无功补偿装置所减少电网损耗费用与增加无功补偿设备所增加的设备费用之差取得最大值，即取得最好无功补偿经济效益。无功负荷最优补偿的原则是最优网损微增率准则。 8、某降压变电所由110kV线路供电，变电所装有一台40MVA普通变压器，如图三所示。110kV送端电压U1保持115kV不变。若要求变电所10kV母线电压U2变化范围不超出10.0～10.7kV，试选择

电力系统分析(完整版)

电力系统分析复习题 9-1负荷的组成 1.综合负荷的定义答：系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统的负荷，亦称电力系统的综合用电负荷。它是把不同地区、不同性质的所有的用户的负荷总加起来而得到的。 2. 综合负荷、供电负荷和发电负荷的区别及关系答：综合用电负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率，称为电力系统的供电负荷。供电负荷再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率，称为电力系统的发电负荷。 9-2负荷曲线 1.负荷曲线的定义答：反映一段时间内负荷随时间而变化的规律用负荷曲线来描述 ? 2.日负荷曲线和年负荷曲线的慨念答：负荷曲线按时间长短分，分为日负荷曲线和年负荷曲线。日负荷曲线描述了一天24小时负荷的变化情况；年负荷曲线描述了一年内负荷变化的情况。 ? 3.日负荷曲线中最大负荷、最小负荷、平均负荷、负荷率、最小负荷系数的慨念答：负荷曲线中的最大值称为日最大负荷max P （又称峰荷），最小值称为日最小负荷min P （又称谷荷）；平均负荷是指某一时期（日，月，年）内的负荷功率的平均值，24 24d av W P Pdt =?；负荷率m k 是日平均负荷av P 与日最大负荷max P 之比，即max av m P k P = ；最小负荷系数α是日最小负荷min P 跟日最大负荷max P 之比，即min max P P α=。 ? 4.日负荷曲线的作用答：日负荷曲线对电力系统的运行非常重要，它是调度部门安排日发电计划和确定系统运行方式的重要依据。 ? 5.年最大负荷曲线的定义和作用答：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，它主要用来安排发电设备的检修计划，同时也为制订发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据。 ? 6.年持续负荷曲线的定义、最大负荷利用时数的慨念、年持续负荷曲线的用途答：年持续负荷曲线是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，作用是安排发电计划和进行可靠性估算。最大负荷利用小时数max T 是全年实际耗量W 跟负荷最大值max P 之比，即8760 max 0 max max 1 W T Pdt P P = =? 9-3负荷特性与负荷模型 1.负荷电压静态特性、ZIP 模型答：当频率维持额定值不变时，负荷功率与电压的关系称为负荷的电压静态特性；负荷模型ZIP 是指在电力系统分析计算中对负荷特性所作的物理模拟或数学描述，负荷模型分为静态模型和动态模型。 2 2(/)(/)(/)(/)N P N P N P N q N q N q P P a V V b V V c Q Q a V V b V V c ??=++?? ??=++?? 其中系数满足11P P P q q q a b c a b c ++=??++=? 上式中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，代表与恒电流负荷相对应的功率；第三部分为恒功率分量。 2.负荷频率静态特性的线性模型答：(1)(1)N PV N qV P P k V Q Q k V =+????=+??? 和(1) (1)N Pf N qf P P k f Q Q k f =+????=+??? 式中()/N N V V V V ?=-，()/N N f f f f ?=-

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