电力系统稳定性分析研究

电力系统稳定性分析研究
电力系统稳定性分析研究

电力系统稳定性分析研究

摘要:电力系统地域分布非常辽阔,是一个结构极为复杂的大系统,它由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成,电力系统具有的非线性、时变性以及参数的不确定等特性,并含有大量未建模动态部分,是一个巨维数的典型动态动力学系统。稳定的电力系统是保证电力系统安全和经济运行的有效手段,对保证经济发展和国民安全以及人民生活有重大的意义,随着科学技术不断提高,各类自动化技术也在电力系统中广泛的应用,电力系统的稳定性也越来越受到电力工作者们的重视。本文从电力系统稳定的重要性出发,首先分析了电力系统运行的基本状态,然后解释了稳定性的基本概念,最后提出了有关于电力系统稳定性的解决办法。

关键词:电力系统静态稳定暂态稳定

1、电力系统稳定性的重要性

我国经济发展速度越来越快,对电力的需求也越来越大,电力建设是各行各业发展的基础,是国民经济增长的基础,是我国向现代化前进的命脉。近年来我国电力消耗越来越高,预计到“十二五”时期,我国电力需求会逐年上升10%,在加上我国电力系统的大规模化和系统结构的复杂化,电力系统的不确定性也增加了发生电力事故的概率,给人民生活、工业生产以及国民安全带来较大的损失。所以要维持我国经济的高速发展,必须要建立现代化的电力系统,其首要问题就是保证电力系统稳定正常安全的运行。

电力系统所具有复杂的非线性特征,其不确定的动态行为使得电力系统会出现混沌振荡、频率崩溃和电压崩溃,这三种现象就是电网系统不稳定的典型特征,这也是电网事故三大主要原因。1966年美国两大电网西北西南电网合并互联时,就曾发生过振荡现象,在一分钟内发生了六次混沌振荡,从而导致两大电网解列。1996年5月28日11时57分我国华北电网发生了一起较为罕见的系统振荡事故,振荡持续了1分46秒,造成地处张家口地区的两座火力发电厂的停电,即沙岭子电厂(4*300MW),下花园电厂(2*100+200MW)全停,最后导致该区域大部分地区停电,这就是严重的“5.28”华北电网事故。由此可见,电力工作者们必须在工程和技术上非常重视和关注电力系统的稳定性。

2、电力系统运行的基本状态

电力系统应有充足的静态稳定容量,分有功和无功两种,而且在正常负荷的波动下,能够有效的调节有功和无功间的潮流,并且不发生振荡,这样就可以保持电力系统正常运行的稳定性。若系统任意一元件发生故障,如发电机或变压器等,不应导致主系统发生频率崩溃或电压崩溃等非同步运行的情况。

若电力系统的总功率与总负荷随时相等,那么我们可以称该电力系统正常运行。用数学公式表示为:;

,式中P为有功功率,Q为无功功率,g为功率,l为负荷,△P、Q分别代表有功、无功的损耗。

电力运行的状态主要包括以下四种。(1)正常状态:电力系统可以在电压和频率上满足各用户的用电需求。(2)警戒状态:电力系统在正常运行状态下受到振荡等一些因素的干扰,并且将干扰带来的影响积累起来,当干扰的影响积累足够多时,电力系统进入警戒状态。(3)紧急状态:当干扰的影响积累足够多时,各运行水平偏离正常值,电力系统已经不能在电压和频率上满足各用户的用电需

论电力系统稳定性

论电力系统稳定性 发表时间:2018-10-19T09:07:14.800Z 来源:《电力设备》2018年第17期作者:姚彦枝 [导读] 摘要:随着电力工业的迅速发展,我国发电机、变压器单机容量不断增大,电力系统正朝着“大机组、超高压、大电网”的方向发展。 摘要:随着电力工业的迅速发展,我国发电机、变压器单机容量不断增大,电力系统正朝着“大机组、超高压、大电网”的方向发展。在当今电力作为推动社会飞速发展的主动力时代,电力网是否稳定对社会的生产、生活、发展起着决定性的影响。因此,研究电力系统在各种条件下的稳定性问题对社会的发展具有特别重要的意义。 关键词:电力系统;稳定性;措施 1电力系统稳定性的作用及要求 1.1电力系统稳定性的作用 (1)对于企业的调配与服务有优化作用。之所以说电力系统稳定性的提供对企业的调配与服务功能有一定程度的优化作用,是因为相关人员在电力系统应用中,可以根据具体运行情况来开展工作,根据不同类型的电力设备特点,来实现设备利用的最优化,为电力企业工作效率的提升做好准备。相关人员可以全面掌握设备的利用情况,以此来对设备进行合理而科学的配置,实现设备的高效率运行,从而还能降低企业成本的使用率。对于传统电力技术而言,稳定性技术式是一个大胆创新,相关人员在实际作业中可以利用该技术实现对电力设备的协调配置。 (2)有利于促进电力企业的高效发展。电力系统稳定性对电力企业的经济效益具有促进作业。众所周知,电对于人们的生活是何等重要,可以说生活处处都需要电。一旦电力系统稳定性受到冲击,便会发生大面积停电的安全事故,这种现状会导致电力系统的运行受到干扰,对企业的生产,人们的生活都起到了很大的影响。电力系统稳定性技术则可以在这种情况下,对相关干扰进行及时排除,保障用户的正常用电。 1.2电力系统稳定性的要求 电力系统稳定性要求电网结构与设备的选用必须科学合理,供电可靠性必须相对较高,工作人员的技术也必须相对过硬,以此来保证电力系统的正常运行,其中,工作人员的技术具有关键作用,他们必须在实际操作前,做好相关准备,采取有效措施来应对突发故障。 2确保电力系统稳定性的措施 目前,我国电力系统已步入大电网、大机组、超高压、远距离输电时代,随着电力系统的发展及其互联,电力系统稳定问题也将越来越突出。有关电力系统稳定问题的研究已成为国内外电力界的热门课题之一。因此,在当前,研究电力系统稳定问题的机理、以及提高电力系统稳定性的控制措施,具有重要的意义。 2.1对送电系统的控制 改善发电机励磁调节系统的特性:由电力系统功率极限的简单表达式可知,减小发电机的电抗,可以提高电力系统功率极限和输送能力。 改善原动机的调节特性:我们根据发电机功角变化对于再热式轮机可以采用快速调节轮机汽门与带有微机控制和带有功角检测仪的高速系统来消除故障后发电机输入以及输出功率之间的不平衡,交替关、开快速汽门,以缩短振荡时间,提高暂态稳定。 快速操作汽阀(快关):当系统受到较大干扰时,输出的电磁功率突变,这时,如果原动机的调节装置非常的准确、灵敏和快速,使得原动机自身的功率能跟上相应的变化的电磁功率,则能极大让系统稳定性得以提高[2]。 切机:提高系统暂态稳定的基本措施包括减小原发电机大轴不平衡功率。方法有两个一个是减少原发动机的输入功率,第二个是增大发电机发出的电磁功率,当系统有充足的备用电机时,我们同时切除故障线,同时切除部门联锁发电机,这样就能有效的增大系统稳定性。 2.2采用附加装置提高电力系统的稳定性 在输电线路串联电容:利用电容器容抗和输电线路感抗性质相反的特点,在输电线路中串联电容补偿线路中的电感来提高超高压远距离输电的功率极限,从而起到提高系统稳定的作用。 在输电线路中并联电抗:改善远距离输电系统稳定性的重要措施之一就是将电抗并联到输电线路中。因为随着输电线路长度的增加,产生的电抗就会越大,随之容抗也会变大,而增加的电容则会给线路带来大量的无功,当线路负荷较轻情况下,线路中大量的无功会造成线路末端电压过高。为改善这种情况,我们将电抗器并联到输电线路上来吸收由长距离线路所产生的大电容造成的无功功率,这样,可以减小发电机的运行功角,提高发电机的电势从而提高长距离输电系统的稳定性。 将变压器中性点改为小阻抗接地:电力系统发生接地短路情况时产生的暂态稳定和变压器中性点接地情况有着重要的联系。为了提高中性点直接接地系统的稳定性,我们利用电流流过阻抗会消耗有功功率原理将系统中变压器的中性点改为经小阻抗接地,这样系统短路时产生的零序电流经过变压器中性点小阻抗后消耗有功这就增加了发电机的输出电磁功率,减小了发电机转轴上存在的不平衡功率,进而提高了系统的暂态稳定。 2.3非线性控制技术在暂态稳定控制中的应用 为提高电力系统运行的稳定性,除应对电网进行合理的规划、建设、采取紧急措施之外,最主要的就是对相关部件采取有效的控制手段。根据电力系统采用模型的不同可选取不同的方法。通常对非线性系统进行控制的方法有: Lyapunov直接法:在假设非线性控制系统的原点为平衡点,寻找一个正定Lyapunov函数,,且,在此基础上求出反馈控制规律,使得,这就是正定函数的思想,当时闭环系统才会逐渐的趋向稳定。由此可见,要想使受干扰后的系统动态过程以较快的速度趋向平衡点则需要V越负越大。自适应、滑膜等控制设计都可以用Lyapunov直接法。 变结构控制方法:20世纪70年代中期科学研究者们开始研究变结构控制方法,该方法不但能有很好的全局渐进稳定性,而且它有很强的鲁棒性,能抗外部干扰和参数的摄动。该方法的基本思想是:预先选定一个超平面,利用切换函数和高速开关将电力系统的相轨迹按照一定的规律驱动到超平面上,我们将该运动定义为滑动模态,其基本思想是,利用高速开关和切换函数将系统的相轨迹按一定的趋近律驱动到一个预先选定的超平面S(X)=0(称滑行面或切换面)上,超平面上的系统运动称为滑动模态(Slidingmode),且系统的滑动模态

最新电力系统稳态分析考试试题

三.简答题:(每小题5分,共25分) 1、对电力系统的基本要求是什么? 2、对调频电厂的基本要求是什么?什么电厂最适宜担负系统调频电厂? 3、什么叫功率分点?标出下图所示电力系统的功率分点。 4、在下图所示的电路中,变压器的实际变比如图所示,并联运行的两台变压器中有无循环 功率存在?为什么?如果循环功率存在的话,请指出循环功率的方向。 5、在无功电源不足引起电压水平普遍偏低的电力系统中,能否通过改变变压器变比调压? 为什么? 四.计算题:(共50分) 1、某35KV电力系统采用中性点经消弧线圈接地的运行方式,已知35KV线路长度为100公里,线路每相的对地电容为,单相接地时流过接地点的电流为3.6安培,求消弧线圈的 电感值。(10分) 2、110kv降压变压器铭牌数据为: ①计算变压器的参数(归算到110KV侧); ②画出变压器的形等值电路。(10分) 3、某地方电力网的等值电路如下图,有关参数均已标于图中,求网络的初步功率分布标出 其功率分点,并计算其经济功率分布。(10分) 4、联合电力系统的接线图及参数如下,联络线的功率传输限制为300MW,频率偏移超出才进行二次调频,当子系统A出现功率缺额200MW时,如系统A不参加一次调频,联络线 的功率是否越限?(10分)

5、某降压变电所装有一台容量为10MVA,电压为的变压器。已知:最大负荷时变压器高压侧电压为114KV,归算到高压侧的变压器电压损耗为5KV;最小负荷时变压器高压侧电压为115KV,归算到高压侧的变压器电压损耗为3KV。现要求在低压母线上实行顺调压(最大负荷时要求电压不低于线路额定电压的倍;最小负荷时要求电压不高于线路额定电压的 倍),试选择变压器的分接头。(10分) 三.简答题:(每小题5分,共25分) 1、答:对电力系统的基本要求有:满足用户对供电可靠性的要求(2分);具有良好的电能质量(2分);电力系统运行的经济性要好(1分)。(意思对即可得分) 2、答:对调频厂的基本要求是①具有足够的调节容量;(1分)②调节速度要快;(1分) ③调节过程的经济性要好(1分)。具有调节库容的大型水电厂最适宜作为调频电厂(2分)。 3、答:电力系统中如果某一负荷点的负荷功率由两侧电源供给,则该负荷点就是功率分点,功率分点又分为有功功率分点和无功功率分点(3分),分别用“▼”和“▽”标注。图示电力系统中负荷点2为有功功率分点(1分),负荷点3为无功功率分点(1分)。 4、答:有循环功率存在(3分)。因为上述网络实际上是一个多电压等级环网,两台变压 器的变比不匹配(如取绕行方向为顺时针方向,则,所以存在循环功率(1分);循环功率的方向为逆时针方向(1分)。 5、答:不能(3分),因为改变变压器的变比并不能改善电力系统无功功率平衡状态(2分)。 四.计算题:(共50分) 1、解: 单相接地短路时的原理电路图和相量图如下:

电力系统稳定与控制

电力系统稳定与控制 廖欢悦电自101 2 电力系统的功能是将能量从一种自然存在的形式转换为电的形式,并将它输送到各个用户。电能的优点是输送和控制相对容易,效率和可靠性高。为了可靠供电,一个大规模电力系统必须保持完整并能承受各种干扰。因此系统的设计和运行应使系统能承受更多可能的故障而不损失负荷(连接到故障元件的负荷除外),能在最不利的可能故障情况些不知产生不可靠的广泛的连锁反应式的停电。 由此,电力系统控制所要实现的目的: 1.运行成本的控制:系统应该以最为经济的方式供电; 2.系统安全稳定运行的控制:系统能够根据不断变化的负荷变化及发电资源变化情况调整功率 分配情况; 3.供电质量的控制:必须满足包括频率、电压以及供电可靠性在内的一系列基本要求;一.电力系统的稳定性设计与基本准则 首先,一个正确设计和运行的电力系统: 1.系统必须能适应不断变化的负荷有功和无功功率需求。与其他形式的能量不同,电能不能方便地以足够数量储存。因而,必须保持适当的有功和无功的旋转备用。 2.系统应以最低成本供电并具有最小的生态影响 3.考虑到如下因素,系统供电质量必须满足一定的最低标准: a)频率的不变性 b)电压的不变性 c)可靠性水平 对于一个大的互联电力系统,以最低成本保证其稳定性运行的设计是一个非常复杂的问题。通过解决这一问题能得到的经济效益是巨大的。从控制理论的观点来看,电力系统具有非常高阶的多变量过程,运行于不断变化的环境。由于系统的高维数和复杂性,对系统作简化假定并采用恰当详细详细的系统描述来分析特定的问题是非常重要的。 二、电力系统安全性及三道防线可靠性-安全性-稳定性 电力系统可靠性:是在所有可能的运行方式、故障下,供给所有用电点符合质量标准和所需数量的电力的能力。是保证供电的综合特性(安全性和充裕性)。可靠性是通过设备投入、合理结构及全面质量管理保证的。 电力系统安全性:是指电力系统在运行中承受故障扰动的能力。通过两个特征表征(1)电力系统能承受住故障扰动引起的暂态过程并过渡到一个可接受的运行工况,不发生稳定破坏、系统崩溃或连锁反应;(2)在新的运行工况下,各种运行条件得到满足,设备不过负荷、母线电压、系统频率在允许范围内。 电力系统充裕性:是指电力系统在静态条件下,并且系统元件负载不超出定额、电压与频率在允许范围内,考虑元件计划和非计划停运情况下,供给用户要求的总的电力和电量的能力。 电力系统稳定性:是电力系统受到事故扰动(例如功率或阻抗变化)后保持稳定运行的能力。包括功角稳定性、电压稳定性、频率稳定性。 正常运行状态下,通过调度手段让电力系统保持必要的安全稳定裕度以抵御可能遭遇的干扰。要实现预防性控制,首先应掌握当前电力系统运行状态的实时数据和必要的信息,并及时分析电网在发生各种可能故障时的稳定状况,如存在问题,则应提示调度人员立即调整运行方式,例如重新分配电厂有功、无功出力,限制某些用电负荷,改变联络线的送电潮流等,以改善系统的稳定状况。 目前电网运行方式主要靠调度运行方式人员预先安排,一般只能兼顾几种极端运行方式,且往往以牺牲经济性来确保安全性。调度员按照预先的安排和运行经验监视和调整电网的运行状态,但他并不清楚当前实际电网的安全裕度,也就无法通过预防性控制来增强电网抗扰动的能力。因此,实现电力系统在线安全稳定分析和决策,得出当前电网的稳定状况、存在问题、以及相应的处理措

电力系统分析期末考试试题AB卷

一、填空题(每空1分,共30分) 1、电力系统运行的基本要求是、、。 2、电力系统中性点运行方式可分为、。 3、升压变压器的的绕组从绕组最外层至铁心的排列顺序为、、。 4、由于变压器的变比不匹配而产生的功率称为,它取决于和。 5、电力系统节点按照给定条件不同可以分为、、。 6、频率的一次调整由进行,频率的二次调整由进行。 7、电力系统无功电源电源包括、、、。 8、中枢点调压方式分为、、。 9、电力系统调压措施有、、 、。 10、等面积定则是。 11、变压器的负序阻抗正序阻抗。(等于/不等于) 12、电力系统频率的一次调整是调整,频率的二次调整可实现调整。 二、简述题(35分) 1、电力系统中性点不同接地方式的优缺点。 2、导线截面选择的几种方法。 3、无限大容量电源。 4、耗量微增率,等耗量微增率准则

5、正序等效定则。 6、什么是电力系统静态稳定性,电力系统静态稳定性的实用判据是什么? 7、为什么把短路功率定义为短路电流和网络额定电压的乘积? 三、计算题(40分) 1、两个电力系统由联络线连接为一个联合电力系统,如图1所示,正常运行时,△P ab=0。两个电力系统容量分别为1500MW和1000MW;各自的单位调节功率分别以两系统容量为基准的标幺值;设A系统负荷增加100MW。试计算下列情况下的频率变化量和联络线上流过的交换功率:①A、B两系统机组都参加一次调频②A、B两系统机组都不参加一、二次调频。A、B两系统都参见一次调频,A系统由机组参加二次调频增发60MW(13分) 1500MW 1000MW 图1

2、某降压变电所中有一台容量为10MVA的变压器,电压为110±2×2.5%/6.6kV。已知最大负荷时,高压侧实际电压为113kV,变压器阻抗中电压损耗为额定电压的4.63%;最小负荷时,高压侧的实际电压为115kV,阻抗中的损耗为额定电压的2.81%,变电所低压母线采用顺调压方式,试选择变压器分接头电压。(12分)

完整word版电力系统稳态分析考试试题

电力系统稳态分析考试试题 (时间100分钟,满分100分) 一.单选题:(在本题的每一小题的备选答案中,只有一个答案是正确的,请把你认为正确答案的题号,填入题干的括号内,多选不给分。每小题1分,共10分) 1、下面所列各组电力网接线方式中,完全属于有备用接线的一组是()。 A、两端供电网、环网、双回线路辐射网 B、双回线路辐射网、环网、单回路链式网 C、单回路辐射网、两端供电网、单回路干线网2、关于中性点不接地三相对称系统的中性点对地电压,下述说法中正确的是 A、正常运行时为零,单相接地时升高为线电压; B、正常运行时为零,单相接地时升高为相电压; C、正常运行时无法确定,单相接地时为相电压。 3、220kv电力系统中性点应采用的接线方式是( )。 A、不接地; B、直接接地; C、经消弧线圈接地。 4、架空输电线路采用分裂导线的目的是 A、减小输电线路电阻; B、减小输电线路电抗; C、增大输电线路电容。 5、500kv超高压输电线路两端装设并联电抗器的目的是 A、防止输电线路重载时末端电压降低; B、防止输电线路轻载时末端电压升高; C、防止输电线路轻载时末端电压降低。 6、关于单侧电源电力网,下述说法中正确的是()。 A、电力网的功率分布由负荷分布确定,其潮流无法调控; B、电力网的功率分布与线路阻抗有关,其潮流无法调控; C、电力网功率自然分布就是功率的经济分布。 7、在一个具有n个独立节点的系统中,节点阻抗矩阵的阶数为 A、nXn 阶; B、(n — 1) x(n — 1)阶; C、(n + 1)x( n+ 1)阶。 &系统中有功功率不足,会造成 A、电压水平上升; B、电压水平下降; C、频率下降。 4发电厂两台发电机组芥列运行时,如果两台发电机的有功出力都没有达到额定值.且有

风电水电互补电力系统稳定性分析与计算

风电——水电互补电力系统稳定性分析与计算 摘要 本文介绍了含风力发电的风电一水电互补电力系统如何处理风力发电参数,进行稳定性分析与计算的方法,并结合新疆阿勒泰地区布尔津风电一水电互补电力系统计算实例验证其方法的正确性及可行性。 引言 近年来,由于当代科学技术的发展,加之能源短缺和环境保护等方面的影响,人类正在致力于寻找可再生的,取之不尽,用之不竭又是洁净的绿色能源,而水能与风能是绿色能源中最有发展潜力和前景的品种。同时水能与风能又都容易转化为能源的更高级形式一电能,其经济效益显著。 由于风力资源的随机性和季节性使风力发电的出力不平稳,风力发电不具备有功调节和无功调节的能力。风电的缺点也就是无风就无电,影响到风电的连续及稳定性。为了解决风电的连续性和稳定性问题就需要有一个互补系统。 在我国西北、华北、东北等内陆风区,风资源的季节分布特色大多为冬春季风大、夏秋季风小,与水能资源夏秋季丰水、冬春季枯水的季节分布正好形成互补特性,这是构建风能一水能互补系统的基础条件。如果在上述地区内,以带有蓄水调节水库的水电站为依托,在风资源丰富的地点建设适当容量的风电场,两者以电网连接实现季节性能量互补,以水库做为能源调剂手段,就能够实现风能与水能这两种最佳绿色能源的联姻,充分发挥绿色能源的优势,以风一水联手供电取代传统的水一火联合供电,这将是人类能源利用形式的历史性突破。由于阿勒泰地区的风资源和水资源具有极强的互补性,更由于阿勒泰地区具有较大的水电装机容量,而且其中有三个电站带有库容可观的调节水库,因此在该地区突破传统限制,在风电装机大大超出电网容量10%的条件下建设水电一风电互补系统,在技术上和经济上都是可行的。在我国类似阿勒泰那样资源条件的地区还有很多,都可以构建水电一风电互补系统解决供电问题,这将是对现有禁区的重要突破,有可能为阿勒泰及有类似条件地区的电源建设找到一条最为多快好省的途径。 1问题的提出 在电力系统中,传统的发电方式为水力发电和火力发电,一般均为同步电机。目前,风力发电这一新成员加入电网,一般都采用电容励磁感应异步发电机。使其分析计算复杂化。风电的加入使电网的稳定性受到影响。对风力发电机如何给定运行条件,如何建立数学模型、如何确定参数,是进行含风力发电的风电一水电互补电力系统静态和暂态及动态稳定性分析和计算的关键。本文介绍了含风力发电的风电一水电互补电力系统如何处理风力发电参数,进行稳定计算的方法。 2风力发电机的处理 电力系统是由发电厂、输电网络及电力负荷三大部分组成的能量生产、传输和使用系统。在过去的几十年间,同步发电机(水轮发电机或汽轮发电机)、输电网络及负荷的稳定计算已经成熟。只有风力发电技术在国内外都属于研究阶段,建立适合潮流计算、暂稳、动稳和静稳

电力系统题库道

《电力系统基础》试题库 一、名词解释: 1、动力系统-将电力系统加上各种类型发电厂中的动力部分就称为动 力系统 2、电力系统-由发电机、变压器输配电线路和用户电器等各种电气设 备连接在一起而形成的生产、输送分配和消费电能的整体就称为电力系统 3、电力网-由各种电压等级的变压器和输、配电线路所构成的用于变 换和输送、分配电能的部分称为电力网 4、频率的一次调整-由发电机的自动调速器完成的频率调整 5、频率的二次调整-就是自动或手动地操作调频器而完成的频率调整 6、频率的三次调整-按照负荷曲线及最优化准则在各个发电厂之间分 配发电负荷。 7、电压中枢点-指在电力系统中监视、控制、调整电压的有代表性的 点母线 8、同步运行状态-指电力系统中所有并联运行的同步电机都有相同的 电角速度

9、稳定运行状态-在同步运行状态下,表征运行状态的各参数变化很 小,这种情况为稳定运行状态 10、稳定性问题-电力系统在运行时受到微小的或大的扰动之后,能否 继续保护系统中同步电机同步运行的问题称为电力系统稳定性问题11、静态稳定-指电力系统在运行中受到微小扰动后,独立地恢复到它 原来的运行状态的能力叫静态稳定 12、暂态稳定-指电力系统受到较大的扰动后各发电机是否能继续保持 同步运行的问题 13、功角稳定-指系统中各发电机之间的相对功角失去稳定性的现象 14、顺调压-在最大负荷时使中枢点的电压不低于线路额定电压的% 倍,在最小负荷时使中枢点的电压不高于线路额定的额定电压的%倍,这种调压方式叫顺调压 15、逆调压-在最大负荷时使中枢点的电压较该点所连接线路的额定电 压提高5%,在最小负荷时使中枢点的电压等于线路额定电压的调压方式叫逆调压 16、常调压-在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%,这种调压方式叫常调压 二、问答:

电力系统稳态分析习题课及答案新

1、某电力系统额定频率N f 为 50HZ ,负荷的频率静态特性 **2*3*0.20.40.30.1L P f f f =+++,试求: (1) 当系统频率为50HZ 时,负荷的调节效应系数*L K ; (2) 当系统运行频率为48HZ 时,负荷功率变化的百分数及此时的调节效应系数*L K 。 答: 2、如下图所示,某水电厂通过SFL1-40000/110升压变压器与系统连接,最大负荷与最小负荷时高压母线电压分别为及,要求最大负荷时低压母线的电压不低于10KV ,最小负荷时低压母线的电压不高于11KV ,试选择变压器分接头。 ~m in (1510)S j M VA =+~ max (2821)S j MVA =+(2.138.5)T Z j =+Ω 140000 S F L -2*2.5%/10.5kv ±(10~11)kv (112.09~115.45)kv 3、如图降压变压器的等效电路中,折算到一次侧的阻抗为(2.4440)T T R jX j +=+Ω。已知在 最大负荷和最小负荷时通过变压器的功率分别为~~ max min (2814)(106)S j MVA S j MVA =+=+,,一次侧的电压分别为1max 1min 110113U KV U KV ==和。求二次侧母线的变化不超过~的范围,试选择分接头。 2 1110(12*2.5%)/6.331.5kv kv MVA ± 4、110/11kV 降压变压器折算到一次侧的阻抗为(2.330)j +Ω,已知最大负荷和最小负荷时流

过变压器等效阻抗首端的功率分别为~ max(2412) S j MVA =+, ~ min(126) S j MVA =+,一次侧实 际电压分别为 1max 110 U kV =, 1min 112 U kV =。要求二次侧母线电压在最大负荷时不低于,最小负荷时不高于。确定变压器二次侧所需的无功补偿容量(电容器)。 5、电网结构如图所示,其额定电压为10KV。已知各节点的负荷功率及线路参数如下: ~ 2(0.30.2) S j MVA =+ ~ 3 (0.50.3) S j MVA =+ ~ 4 (0.20.15) S j MVA =+ 12(1.2 2.4) Z j =+Ω 23(1.0 2.0) Z j =+Ω 24(1.5 3.0) Z j =+Ω试作功率和电压计算。

《电力系统稳态分析》课程试卷1

《电力系统稳态分析》课程试卷1 本试题用于电气工程系电力专业本科学生 (时量:120分钟 总分100分) 注意:1. 答案必须填写在答题纸上,填写在试题上无效。 2. 答卷必须写明题目序号,并按题号顺序答题。 3. 请保持行距,保持卷面整洁。 4. 本卷共九大题,要求每题的解答必须写出详细的求解过程 一、(共22分)填空题 1、电力网络主要由电力线路和 组成。 2、电能生产最基本首要的要求是 。 3、连接额定电压分别为220kV 和35kV 两个电力网的一台降压变压器,变压器的两侧均接线路,则此变压器的变比为 。 4、在我国110kV 以上电力系统的中性点运行方式一般为 。 5、电压降落指元件两端电压的 。 6、在电磁环网中,由于变压器变比不匹配而产生的功率称为 。 7、电力系统频率的一次调整,通过调节发电机组上的 完成。 8、双绕组变压器的分接头在 侧。 9、挂接在kV 10电网上的发电机的额定电压应为 kV ,该电压等级的平均标称电压为 kV 。 10、(6分)变化前的电力网络如图(a )所示,这时在节点阻抗阵中,i 节点的自阻抗元素为ij Z 。如在i 节点上接出变压器支路ij ,变化后的电力网络如图(b )所示,图中k 为理想变比,ij a 为支路阻抗,则在变化后的节点阻抗矩阵中, j 节点的自阻抗元素jj Z 为 ,互阻抗ij Z 为 。 图(a ) 图(b ) 11、(6分)如下图系统,X ,R ,S 均已知,则基本功率分布=1 S ( ); =2 S ( )。

二、(共22分)选择题 1、以下关于交流输电线路导线分裂技术的优点,错误的是( ): A :减少电晕损耗; B :减少线路串联电抗; C :减少线路并联电纳。 2、(4分)在双绕组变压器的等值参数中,若以变压器额定值为标么基准值,则空载电流的标么值在数值上等于( );短路损耗的标么值在数值上等于( )。 A :串联阻抗的标么值*T R ; B :串联电抗的标么值*T X ; C :励磁电导的标么值*T G ; D :励磁电纳的标么值*T B 。 3、关于节点导纳矩阵Y ,以下说法错误的是:( ) A :是复数方阵; B :一定存在与其对应的阻抗矩阵; C :是稀疏矩阵; D :既包含元件特性约束,又包含网络拓扑约束。 4、在潮流计算机解法中,与N-R 法相比,关于PQ 分解法的错误说法是( )。 A :收敛性差;B :计算速度较快;C :迭代次数较多;D :收敛精度较差。 5、(4分)在高压架空输线如下图所示,电压幅值21U U >,电压相角21θθ<,线路无功潮流最可能的流向为( ),线路有功潮流最可能的流向为( )。 A :从1流向2; B :从1流向大地; C :从2流向1; D :从2流向大地。 6、电力用户只能从一个电源获得电能的地理接线方式为( )。 A :双回路的放射式 B :两端供电式 C :有备用接线 D :无备用接线 7、手算潮流时,将变电所母线上所联线路对地电纳中无功功率的一半也并入到等值负荷功率中,这一功率称为( )。 A :运算负荷功率 B :运算电源功率 C :等值负荷功率 D :等值电源功率 8、和架空输电线相比,同截面电缆的电抗( )。 A :大 B :小 C :相等 D :都不对 9、在电力系统的标么值计算中,基准功率和基准电压之间的关系满足( )。 A :3 B B B I U S = B :B B B I U S = C :B B B I U S 732.1= D :B B B I U S 3= 三、(共22分)回答问题 1、等值电路中S 为三相功率时,V 、I 、z 和y 代表的数值分别是“线”还是“相” 值?(4分) 2、电力系统三相电路分析中用标幺制时,基准值的选取有几个任意给定量?为什么?(5分) 3、为什么在用计算机对某网络初次进行潮流计算时往往是要调潮流?而并非任何情况下只一次送入初始值算出结果就行呢?要考虑什么条件?各变量是如何划分的?哪些可调?哪些不可调?(6分) 4、某三个节点的环网,①节点为电源节点且电压给定,而②③节点为负荷节点且功率已知,若用手算潮流要求达到一定的精度,请给出计算的步骤。(7分) 四、(共34分)计算分析题

电力系统稳定分析 电力系统暂态分析 试题+答案资料讲解

1.采用分裂导线的目的是( A ) A.减小电抗 B.增大电抗 C.减小电纳 D.增大电阻 2.下列故障形式中对称的短路故障为( C ) A.单相接地短路 B.两相短路 C.三相短路 D.两相接地短路 3.简单系统静态稳定判据为( A ) A.>0 B.<0 C.=0 D.都不对 4.应用等面积定则分析简单电力系统暂态稳定性,系统稳定的条件是( C )A.整步功率系数大于零B.整步功率系数小于零 C.最大减速面积大于加速面积 D.最大减速面积小于加速面积 5.频率的一次调整是( A ) A.由发电机组的调速系统完成的 B.由发电机组的调频系统完成的 C.由负荷的频率特性完成的 D.由无功补偿设备完成的 6.系统备用容量中,哪种可能不需要( A ) A.负荷备用 B.国民经济备用 C.事故备用 D.检修备用 7.电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷的划分依据是用户对供电的(A )A.可靠性要求B.经济性要求 C.灵活性要求 D.优质性要求 9.中性点不接地系统发生单相接地短路时,非故障相电压升高至( A ) A.线电压 B.1.5倍相电压 C.1.5倍线电压 D.倍相电压 10.P-σ曲线被称为( D )

A.耗量特性曲线 B.负荷曲线 C.正弦电压曲线 D.功角曲线 11.顺调压是指( B ) A.高峰负荷时,电压调高,低谷负荷时,电压调低 B.高峰负荷时,允许电压偏低,低谷负荷时,允许电压偏高 C.高峰负荷,低谷负荷,电压均调高 D.高峰负荷,低谷负荷,电压均调低 12.潮流方程是( D ) A.线性方程组 B.微分方程组 C.线性方程 D.非线性方程组 13.分析简单电力系统的暂态稳定主要应用( B ) A.等耗量微增率原则 B.等面积定则 C.小干扰法 D.对称分量法 14.电力线路等值参数中消耗有功功率的是(A) A.电阻 B.电感 C.电纳 D.电容 15.一般情况,变压器的负序电抗X T(2)与正序电抗X T(1)的大小关系为(C) A.X T(1)>X T(2) B.X T(1)>X T(2) 16.电力系统分析中,有功功率的单位常用(B) A.VAR B.MW C.MVA D.V 17.在下列各种故障类型中,属于纵向故障的是(D) A.两相短路 B.两相断线 C.单相接地短路 D.两相短路接地 18.利用P—Q分解法和牛顿—拉夫逊法进行潮流计算,二者的收敛速度是(C) A.P—Q分解法高于牛顿—拉夫逊法

电力系统稳态分析试题

电力系统稳态分析模拟试题 一.单选题:(在本题的每一小题的备选答案中,只有一个答案是正确的,请把你认为正确答案的题号,填入题干的括号内,多选不给分。每小题1分,共10分) 1、下面所列各组电力网接线方式中,完全属于有备用接线的一组是()。 A、两端供电网、环网、双回线路辐射网 B、双回线路辐射网、环网、单回路链式网 C、单回路辐射网、两端供电网、单回路干线网 2、关于中性点不接地三相对称系统的中性点对地电压,下述说法中正确的是( )。 A、正常运行时为零,单相接地时升高为线电压; B、正常运行时为零,单相接地时升高为相电压; C、正常运行时无法确定,单相接地时为相电压。 3、220kv电力系统中性点应采用的接线方式是()。 A、不接地; B、直接接地; C、经消弧线圈接地。 4、架空输电线路采用分裂导线的目的是( )。 A、减小输电线路电阻; B、减小输电线路电抗; C、增大输电线路电容。 5、500kv超高压输电线路两端装设并联电抗器的目的是( )。 A、防止输电线路重载时末端电压降低; B、防止输电线路轻载时末端电压升高; C、防止输电线路轻载时末端电压降低。 6、关于单侧电源电力网,下述说法中正确的是()。 A、电力网的功率分布由负荷分布确定,其潮流无法调控; B、电力网的功率分布与线路阻抗有关,其潮流无法调控; C、电力网功率自然分布就是功率的经济分布。 7、在一个具有n个独立节点的系统中,节点阻抗矩阵的阶数为( )。 A、n×n阶; B、(n-1)×(n-1)阶; C、(n+1)×(n+1)阶。 8、系统中有功功率不足,会造成( )。 A、电压水平上升; B、电压水平下降; C、频率下降。 A、1号机组; B、2号机组; C、同时减小。 10、电力系统无功电源最优分配的目的是()。 A、使电力系统总的能源消耗最少; B、使电力网的有功损耗最小; C、使电力系统的电能质量最好。 二.判断题:(下列各题中,你认为正确的,请在题干的括号内打“√”,错误的打“×”。每小题1分,共15分) 1、输电线路首端电压不一定总是高于末端电压。()

(完整版)电力系统稳态分析习题答案2015

目录 1.第一章 (2) 2.第二章 (2) 2.1 习题2.1 (2) 2.2. 习题2.2 (4) 2.3. 习题2.3 (5) 2.4. 习题2.4 (6) 2.5. 习题2.5 (7) 第三章 (8) 3.1. 习题3.1 (8) 3.2. 习题3.2 (10) 3.3. 习题3.3 (12) 3.4. 习题3.4 (13) 第四章 (14) 4.1. 习题4.1 (14) 4.2. 习题4.2 (15) 4.3. 习题4.3 (16) 4.4. 习题4.4 (17) 第五章 (17) 5.1. 习题5.1 (17) 5.2. 习题5.2 (18) 5.3. 习题5.3 (19)

1. 第一章 略 2. 第二章 2.1 习题2.1 500千伏线路有以下三种方案。三种方案,导线水平排列,相间距11米。求每公里电阻、电抗、电纳和电晕临界电压。 序号 截面积(mm 2 ) 直径(mm ) 分裂间距(mm ) 1 2*630/55 34.3 500 2 3*400/50 27.6 500 3 4*300/40 23.9 500 (1) (2) (3) 解: 1) 每公里电阻: 线路为钢芯铝线,截面积630/55mm 2前者表示铝线部分额定截面积630 mm 2,后者表示钢线部分额定截面积55 mm 2,计算时不予考虑。 则: km S r /0248.0630 22 .31Ω=?= = ρ ; 同理得: 230.026,0.026r r =Ω=Ω 2)、每公里电抗: 几何均距: 3312231311000*11000*2200013859.13mm m D D D D === 12131(34.3/2)*50092.60mm n eq n r rd d d ===L

简单电力系统暂态稳定性计算与仿真

中南大学CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 本科毕业论文(设计) 论文题目简单电力系统暂态稳定性计算与仿真 学生姓名李妞妞 指导老师 学院中南大学继续教育学院 专业班级电气工程及其自动化2014专升本 完成时间2016年5月1日

毕业论文(设计)任务书 函授站(点): 江西应用工程职业学院继续教育分院专业: 电气工程及其自动化 注:本任务书由指导教师填写并经审查后,一份由学生装订在毕业设计(论文)的封面之后,原件存函授站。

毕业设计(论文)成绩单

摘要 随着电力工业的迅速发展,电力系统的规模日益庞大和复杂,出现的各种故障,会给发电厂以及用户和电厂内的多种动力设备的安全带来威胁,并有可能导致电力系统事故的扩大,从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小,迫切要求运用电力仿真来解决这些问题,依据电网用电供电系统电路模型要求,因此,论文利用MATLAB 的动态仿真软件Simulink搭建了单机—无穷大电力系统的仿真模型,能够满足电网可能遇到的多种故障方面运行的需要。 论文以MATLAB R2009b电力系统工具箱为平台,通过SimPowerSyetem 搭建了电力系统运行中常见的单机—无穷大系统模型,设计得到了在该系统发生各种短路接地故障并故障切除的仿真结果。 本文做的主要工作有: (1)Simulink下单机—无穷大仿真系统的搭建 (2)系统故障仿真测试分析 通过实例说明,若将该方法应用到电力系统短路故障的诊断中,快速实现故障的自动诊断、检测,对于提高电力系统的稳定性具有十分重要的意义。 关键词:电力系统;暂态稳定;MATLAB;单机—无穷大;

电力系统博士入学考试必备-入学考试试题(电力系统分析)答案

华北电力大学(北京) 2005年博士研究生入学考试试题(B) 解答下列各题(每题10分,共100分) 1、近几年我国多数地区出现了“电荒”现象,各地不得不采取拉闸限电措施,而10年前 我国的电力还是供大于求,你如何分析这种现象?对电力的规划和发展有何良策? 答案1:出现‘电荒’的原因:在“九五”期间特别是电力供应过剩之后,人们对电力工业是否应成为先行工业,有了不同的看法和不同的声音,这成为导致2002年开始出现较大范围缺电的重要原因之一。再加上多年来只高度重视电源,对电网协调发展有所忽视。即既有电源容量不足、又有电网结构薄弱问题,造成了电力短缺。 建议措施包括:建立电力安全危机管理机制,确保电网运行安全;进一步加强需求管理;深化电价改革,尽快形成分环节电价机制;完善宏观调控,深化电力项目审批制度改革,解决无序建设难题;加强协调,确保电煤供应;合理安排机组检修,提高设备健康水平;协调好水力调运与发电关系,提高水能利用率等。 答案2:产生‘电荒’的原因:(1)煤电价格冲突,凸显体制困局;(2)高耗能行业告诉增长,使电力供应对经济增长的支撑能力下降;(3)电力投资连年偏低,造成电力供应能力不足;(4)持续高温、干旱和水电不足,增加了随机性缺电;(5)省间电力壁垒困扰电力供应。 建议措施:加快电力建设同时抑制不合理需求;开发和节约并举;加大结构调整力度,租金产业升级;西电东送以资源换市场;发展循环经济,实行清洁生产;多元化开发电力资源。 2、什么是电力系统的可靠性?有哪些主要的研究内容? 答案:电力系统可靠性是对电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户供应电力和电能量之能力的度量。电力系统可靠性包括充裕度和安全性两个方面。 充裕度是指电力系统维持连续供给用户总的电力需求和总的电能量的能力,同时考虑到系统元件的计划停运及合理的期望非计划停运。充裕度又称静态可靠性,也就是在静态条件下,电力系统满足用户对电力和电能量的能力。 安全性是指电力系统承受突然发生的扰动,例如突然短路或未预料到的短路或丢失系统元件现象的能力。安全性也称动态可靠性,即在动态条件下电力系统经受住突然扰动,并不简短地向用户提供电力和电能量的能力。 电力系统规模很大,习惯上将电力系统分成若干子系统,可根据这些子系统的功能特点分别评估各子系统的可靠性。可分为: (1)发电系统可靠性:是对统一并网后的全部发电机组按可接受标准及期望数量,满足电力系统负荷电力和电能量需求之能力的度量。 (2)发输电系统可靠性:是由统一并网后运行的发电系统和输电系统综合组成的发输电系统按可接受标准和期望数量向供电点供应电力和电能量之能力。其可靠性包括充裕度和安全性两方面。 (3)输电系统可靠性:是对从电源点输送电力到供电点按可接受标准及期望数量满足供电负荷电力和电能量需求之能力的度量。其可靠性包括充裕度和安全性两方面。 (4)配电系统可靠性:是对供电点到用户,包括配电变电所、高低压配电线路及接户线在内的整个配电系统及设备按可接受标准及期望数量满足供电电力和电能量需求之能力的度量。 (5)发电厂变电所电气主接线可靠性:是对在组成主接线系统的元件(断路器、变压器、隔离开关、母线)可靠性的指标已知和可靠性准则给定的条件下,评估整个主接线系统可靠

电力系统稳态分析试题

电力系统稳态分析模拟试题 一.单选题:(在本题的每一小题的备选答案中,只有一个答案就是正确的,请把您认为正确答案的题号,填入题干的括号内,多选不给分。每小题1分,共10分) 1、下面所列各组电力网接线方式中,完全属于有备用接线的一组就是( )。 A、两端供电网、环网、双回线路辐射网 B、双回线路辐射网、环网、单回路链式网 C、单回路辐射网、两端供电网、单回路干线网 2、关于中性点不接地三相对称系统的中性点对地电压,下述说法中正确的就是( )。 A、正常运行时为零,单相接地时升高为线电压; B、正常运行时为零,单相接地时升高为相电压; C、正常运行时无法确定,单相接地时为相电压。 3、220kv电力系统中性点应采用的接线方式就是( )。 A、不接地; B、直接接地; C、经消弧线圈接地。 4、架空输电线路采用分裂导线的目的就是( )。 A、减小输电线路电阻; B、减小输电线路电抗; C、增大输电线路电容。 5、500kv超高压输电线路两端装设并联电抗器的目的就是( )。 A、防止输电线路重载时末端电压降低; B、防止输电线路轻载时末端电压升高; C、防止输电线路轻载时末端电压降低。 6、关于单侧电源电力网,下述说法中正确的就是( )。 A、电力网的功率分布由负荷分布确定,其潮流无法调控; B、电力网的功率分布与线路阻抗有关,其潮流无法调控; C、电力网功率自然分布就就是功率的经济分布。 7、在一个具有n个独立节点的系统中,节点阻抗矩阵的阶数为( )。 A、n×n阶; B、(n-1)×(n-1)阶; C、(n+1)×(n+1)阶。 8、系统中有功功率不足,会造成( )。 A、电压水平上升; B、电压水平下降; C、频率下降。 A、1号机组; B、2号机组; C、同时减小。 10、电力系统无功电源最优分配的目的就是( )。 A、使电力系统总的能源消耗最少; B、使电力网的有功损耗最小; C、使电力系统的电能质量最好。

(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

《电力系统分析》试题

《电力系统分析》试题 一、选择题 1.采用分裂导线的目的是(A) A.减小电抗 B.增大电抗 C.减小电纳 D.增大电阻 2.下列故障形式中对称的短路故障为( C ) A.单相接地短路 B.两相短路 C.三相短路 D.两相接地短路 3.简单系统静态稳定判据为(A) A.>0 B.<0 C.=0 D.都不对 4.应用等面积定则分析简单电力系统暂态稳定性,系统稳定的条件是( C )A.整步功率系数大于零 B.整步功率系数小于零 C.最大减速面积大于加速面积 D.最大减速面积小于加速面积 5.频率的一次调整是(A) A.由发电机组的调速系统完成的 B.由发电机组的调频系统完成的 C.由负荷的频率特性完成的 D.由无功补偿设备完成的 6.系统备用容量中,哪种可能不需要( A) A.负荷备用 B.国民经济备用 C.事故备用 D.检修备用

7.电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷的划分依据是用户对供电的(A)A.可靠性要求 B.经济性要求 C.灵活性要求 D.优质性要求 9.中性点不接地系统发生单相接地短路时,非故障相电压升高至(A) A.线电压 B.1.5倍相电压 C.1.5倍线电压 D.倍相电压 10.P-σ曲线被称为( D ) A.耗量特性曲线 B.负荷曲线 C.正弦电压曲线 D.功角曲线 11.顺调压是指( B ) A.高峰负荷时,电压调高,低谷负荷时,电压调低 B.高峰负荷时,允许电压偏低,低谷负荷时,允许电压偏高 C.高峰负荷,低谷负荷,电压均调高 D.高峰负荷,低谷负荷,电压均调低 12.潮流方程是( D ) A.线性方程组 B.微分方程组 C.线性方程 D.非线性方程组 13.分析简单电力系统的暂态稳定主要应用( B ) A.等耗量微增率原则 B.等面积定则 C.小干扰法 D.对称分量法 14.电力线路等值参数中消耗有功功率的是(A) A.电阻 B.电感 C.电纳 D.电容

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