电力系统分析复习思考题

1、电力系统分析复习思考题 单项选择题 单项选择题 答案 k点发生三相短路时，短路电流标么值为： 1 S叱，其中Zkk疋（）o Zkk A A、节点阻抗矩阵的对角元 B、 自导纳 C、节点导纳矩阵的对角元 D、 互阻抗 电力系统的静态稳定性指的是正常运行的电力系统经受（）后能够自动恢复到原来 状态的能力，或者用原有运行状态近似表示新运行状态的可能性。 B A、大干扰 B、普通照明设备开停 C、三相短路 D、两相短路 电力系统的暂态稳定性所指的干扰不包括（ )o B A、大容量发电机突然退岀运行 B 、 风吹导线导致的架空线路参数的改变 C、三相短路D 、 两相短路 电力系统的暂态稳定性所指的干扰不

2、包括（ )o D A、两相短路接地B、 两相短路 C、三相短路D 、 一个普通灯泡的熄灭 电力系统二次调频（ )o C A、是由于生产、社会、气象变化引起的 B 、是有差调节 C、由发电机组的调频器完成 D 、不可以实现无差调节 电力系统二次调频或频率的二次调整（ )o D A、由发电机组的调速器完成 B、是由于生产、生活、社会、气象等变化引起的 C、是有差调节 D、可以实现无差调节 对于两端供电网，如果两个电源点i、j的电压完全相等，那么线路中的初步功率 （）。 A A、不需考虑循环功率 B、需叠加由节点i流向节点 j的循环功率 C、需叠加由节点j流向节点 D、等于零 i的循环功率 发电机的

3、P-Q运行极限图如图一所示，（ )o B A、当 cos =0.9 时，Pmax=320MW， Qmax150Mvar B、当 cos =0.9 时，Pmax=300MW， Qmax150Mvar C、当 cos =0.85 时，Pmax=350MW， Qmax=186Mvar D、当 cos =0.7 时，Pmax=300MW， Qm ax=186Mvar y J500 八 5- 魁相 迟相 isa - ioo - so B、APg1 Pg2 C、APgi = Pg2 D、K G1 K G2 某电力网的全年供电量为 800万kWh，电力网的全年电能损耗为70万kWh，则（。 C A、发电机的

4、全年发电量为 800 万 kWh B、用户全年实际用电量为 800 万 kWh C、电力网的网损率为8.75% D、发电负荷为 870万kW 某系统总负荷为200MV，负荷单位调节功率为Kl* =1.5，运行在50Hz；系统发电机总容量 A 为200MV，调差系数c%=2.5。当用电设备容量增加10MW寸，系统发电机增发功率为（） MW/ A、0B、5 C、1.5D、2.5 如果变压器的空载损耗为 100kW，该变压器在一年中退岀运行的小时数为100h，那么变压 A 器一年的铁损电量为（ ）万 kWh。 A、86.6B、 87.6C、100D、200 如果线路以Smax运行，经过3600小时后

5、，线路中消耗的电能恰好等于线路全年实际消耗 A 的电能，那么这个 3600小时便称为（）。 A、最大负荷损耗时间 B、最大负荷利用小时数 C、线路年运行小时数 D、变压器年运行小时数 如图二所示，变压器阻抗 RT+jX T=2.44+j40欧已归算到高压侧，最大、最小负荷时，通过 D 变压器的功率分别为 Smax=28+j14MV A 和 Smin=10+j6MV A，高压侧的电压分别为 U1max-110kV和U1min=113kV，要求低压母线的电压变化不超过6.06.6kV的范围，则分接 头应选择为（） kV。 110 2 X 2.5%/6.3kV 閔一 A、110B、 图二 121C、

6、115.5D、107.25 如图一所示的年持续负荷曲线，负荷的最大负荷利用小时数为（）小时。 A、8760B、 6000C、 4928D、 3680 巩MW) 100 60一 图一 钢厂的最大负荷利用小时数一般（）农村灌溉最大负荷利用小时数。 A、等于B、大于C、小于D、大于等于 一个两端供电网络，如图1所示，两个电源点i、j的电压分别为116kV和112kV,那么在 线路中初步功率（）。 B、需叠加由节点i实际流向节点j的循环功率 C、需叠加由节点j实际流向节点i的循环功率 D不需考虑循环功率 一条35kV线路的参数为：r1=0.26 Q /km, L=20km ;线路末端最大负荷Pmax=

7、6MW，功率 D 因数cos =0.95，最大负荷利用小时数Tmax=5000h，则（）。 A、 线路全年运行小时为5000 h B、 最大负荷损耗时间为 5000 h C、用户全年实际用电量为 550万kWh 5 D、 线路全年的电能损耗为5.4 X0 kWh 针对炼钢厂冷轧机引起的电压变动，宜采用（）调压措施。 A、同步调相机B、并联电抗器C、并联电容器D 、静止无功补偿器 针对冲击性负载引起的电压变动，宜采用（）调压措施。 A、并联电容器B、并联电抗器C、静止无功补偿器 D 、同步调相机 110士4X 1%/11kV的变压器高压侧绕组共有（）个分接头。 、计算题 计算题 答案 如图1所示

8、简单电力系统的发电机功-角特性曲线，哪一部分是最大减速面积？ 答案：最大减速面积为edgk fe包围的面积 Newt on-Raphson 法潮 流计算的的基本步骤 是什么？ 1) 取迭代次数k=0，给定各节点电压初始值e(k), f i(k), i=1,2,n。 2) 根据ei(k), fi(k)求功率或电压的不平衡量 R(k), Q(k) , U2(k)，比如: n ：Pi=PieGijej _Bjfj)fi(GjfjBjej) j=1 3) 根据ei(k), f i(k)求修正方程中系数矩阵中各元素。 4) 接修正方程得到电压的修正量 ei(k), f i(k)和各节点电压: .(k+1

9、)(k)人(k) ii. fi(k+1) = f i(k)+ fi(k) i.ei= ei + ei 如果max| ei(k)|, | fi(k)| ，则迭代收敛，可以计算各支路功率和平 衡节点功率；否则，迭代不收敛，令迭代次数k加1,转回步骤2)进行下 一次迭代，直到迭代收敛为止 变压器归算至高压侧的参数Z=2 + j39欧，最大、最小负荷时高压侧电压分别为112kV和115kV， 低压侧母线允许的电压为：最大负荷时不低于10.6kV，最小负荷时不高于10.3kV，通过变压器的 最大、最小功率分别为 头。 答案： 28+j21MVA和14+j11MVA，变比为 110 士 4X 1.5%/1

10、1kV，试选择合适的分接 最大、最小负荷时， .：LTmax= (28 X 2 + 21 厶 LTmin= (14 X 2 + 11 X 39) / 112=7.81kV X 39) / 115=3.97kV 根据低压母线的电压要求，可以取最大负荷时低压侧的电压U2max=10.6，最小负荷时低压侧的电压 Umin= 10.3kV UTHma=(U 1max - 心UTma) U TL / U 2max =(112 7.81) X 11/10.6=108.12kV UTHmin= (115- 3.97) X 11/10.3=118.58kV UTHav=(108.12+118.58)/2 =1

11、13.35kV 选择最接近的分接头：Uth=110 X (1 + 2 X 1.5%) =113.3kV 校验：U2max= (112- 7.81) X 11/113.3 = 104.19 X 11/113.3 = 10.1kV 10.3kV 不合格所以，没有分接头能够满足要求。 电力系统中可采用什么调压措施？各种调压措施各有什么特点？ 答案： （1）调发电机端电压； （2）调变压器分接头； （3） 改变网络无功分布（装并联无功补偿设备）； （4） 改变线路参数（装串联电容器、更换导线）。 主要特点：调发电机端电压方便、不需要增加投资；普通变压器需停电调分接头，使用有载调压变 压器时，调压灵活而

12、且有效，但价格较贵，而且一般要求系统无功功率供应较充裕；系统无功功率 供应不充裕时，可以用并联电容器、调相机、静止无功补偿器调压，还可以降低AP。但需额外增 加投资；静止无功补偿器调节速度快，可用于冲击负荷的调压。 Newt on-Raphs on法潮流计算的基本思路是什么？ 答案： Newton-Raphson迭代法的基本思路是从给定的电压初值岀发，根据线性修正方程求岀新的电压近似 解；然后再次以这组解为初值，求岀另一组近似解；如此继续下去，如果这些近似解序列收敛，那 么它的极限就是实际的节点电压。 发电机组间有功负荷经济分配的目 标是什么？应按什么准则分配？ 潮流计算中，PV节点待求的物理

13、量 有哪些？ 目标是使全系统燃料消耗（或电能成本）最小。 应按等耗量（或电能成本）微增率准则进行有功功率分配。 潮流计算中，PV节点待求的物理量是该节点的有功功率和电 压大小。 负序电抗 X2=0.432 ;变压器参数：Xti=0.138，Xt2=0.122 ;电力线路丨的参数：Xi=0.487，零序电 抗X|o=4Xii。在f点发生两相短路接地故障时，如果在：.c=66切除故障，试判断系统暂态稳定性。 第19页共13页 答案：1）求给定条件下 E和 Xi=X d+XTi+XT2+Xi/2 =0.295+0.138+0.122+0.487/2=0.799 =1.1620.7992 =1.41

14、E=（U誓）0.2 0.799 21 0.799 2 珂仆 +1)2 +(1)2 - j 0.799o 二tg34.53 1.16 2) 求故障时的功-角特性 _ (0.432 0.138) (0.2440.122) (0.432 0.138)(0.2440.122) =0.222 一=0.138 (0.974 0.122) 0 - 0.138(0.974 0.122) =0.123 附加电抗： （嘗）2 X(1,1) _ X2 于 0匕 X2;X0 . 0.222 0.123 0.079 0.2220.123 (Xd Xti)(X|/2 Xt2) X| =X| (1.1) X : (0.29

15、5 +0.138) X(0.244 +0.122) =0.7992.804 0.079 P|I.ma“畀=為=0.502 XII 2.804 3) 求故障切除后的功-角特性 Xiii 二Xd Xt1 Xi Xt2 PIII .max EU XIII 1.41 1 1.403 =1.35 g 氏if才i* Piii =Piii .max sin . =1.35sin，- jP0 .cr =cos4 PWkO)怖.maxcos k -P|.maxcos0 Piii . max -P| .max 3 14Q 1 (132.3 34.53)： 1.35 COS132.3 -0.5 cos34.53 1

16、 180 =cos 1.350.5 二 62.7 5）稳定性判断 、c=66 、c.cr 所以，系统不能暂态稳定。 =0.2950.1380.4880.122 =1.043 画岀负荷、发电机 的静态频率特性 曲线；一次调频与 二次调频之间有 什么不同？ 负荷的静态频率特性曲线: f 一次调频与二次调频之间的不同： 一次调频由发电机组的调速器完成，只能实现有差调节, 周期很短的偶然性负荷变动引起的频率偏移进行调整。 二次调频由发电机组的调频器完成， 可以实现无差调节, 周期也较长、带有冲击性负荷变动引起的频率偏移进行调整。 是针对变化幅值很小、 是针对变化幅值较大, 如图二所示，变压器阻抗RT+

17、jX T=2.44+j40欧已归算到高压侧，最大、最小负荷时，通过变压器的 功率分别为 Smax=28+j14MV A 和 Smin=10+j6MV A，高压侧的电压分别为Ulmax=110kV 和 Ulmin=113kV， 要求低压母线的电压变化不超过6.06.6kV的范围，试选择合适的分接头。 110 2 X 2.5%/6.3kV 答案：最大、最小负荷时， U2max=6.0，最小负荷时低压侧的电压 U Tmax= (28 X 2.44 + 14 X 40) / 110=5.7kV ：UTmin= (10 X 2.44 + 6 X 40) / 113=2.34kV 根据低压母线的电压要求，

18、可以取最大负荷时低压侧的电压 U2min = 6.6kV。 UTHmax=(U Imax - UTmax) U TL / U 2max =(110 5.7) X 6.3/6=109.4kV UTHmin = (113 -2.34) X 6.3/6.6=105.6kV UTHav =(109.4+105.6)/2 =107.5kV 选择最接近的分接头：Uth=110 X (1 -2.5%) =107.25kV 校验：U2max= (110 -5.7) X 6.3/107.25=6.13kV6kV U2min= (113 -2.34) X 6.3/107.25=6.5kV6.6kV 所以，分接头1

19、07.25kV可以满足要求。 如图二所示系统，5=112 / 0OkV , Z12=8.1+j12.69 Q, Z23=9.9+j12.87 Q, Z34=13.2+j17.16 Q,不计功 率损耗， (1) 如果1、4点电压大小和相位相同，试求功率分布。 (2) 如果U4=116 / 0.38okV，不计电压降落横分量时，2、3点电压为多少？ 1 U1 Z122 Z23 4k- Z34 S2 =23.2j15.87MVA 图二 S3 =14.14 J11.76MVA 1) 1、4点电压大小和相位相同时的功率分布: (9.9T12.87 13.2-j 17.16)(23.2 j15.87) (

20、13.2-j仃.16)(14.14 j11.76) S1 一8.1j12.69 9.9 j12.87 13.2j17.16 =21.99j16.73MVA 23 =21.99 j16.73 -(23.2 j15.87) =_1.21 j0.86MVA S4 =S3 -S23 =14.14 j11.76(4.21 j0.86) =15.35 10.9MVA 2) * * 二UNdU110 (116/0.38 -112) Sc - Zy 8.1 j12.69 +9.9 j12.87 +13.2 j17.16 =6.19j5.77(MVA ) 功率分布: 功率分点是2节点，不计电压降落横分量时，2、

21、3点电压: 112 U2 =112 _2.38 =109.62kV 21.54X13.2 +16.67X17.16 U434.92kV a? J5-8 发电机参数：X=0.295，负序电抗 X2=0.432 ;变压器参数：Xti=0.138，Xt2=0.122 ;电力线路 丨的 参数：X 1=0.487，零序电抗Xi0=4Xii。在f点发生两相短路接地故障时，如果在8=60切除故障， 试判断系统暂态稳定性。 T2 图三 E和、g 答案：1求给定条件下 Xi=X d+ Xti+ XT2+X i/2 =0.295+0.138+0.122+0.487/2=0.799 PnX|)2 E(U 習)2 (

22、 u x(1,1) X2 兰0二 X2X0= 0.222 0.123 0.2220.123 =0.079 x _x (Xd Xt1)(Xi/2 Xt2) Xi1 “Ix(1.1) x : 799 +(0.295 +0.138) 0.244 +0.122) 0.7 99 0.079 = 2.804 Hi .max E U 1.41 1 0.502 Xii 2.804 3）求故障切除后的功-角特性 Xiii 二Xd Xt1 Xi Xt2 =0.2950.1380.488 0.122 =1.043 4 匕Jl- Piii 二Pin .maxSin、.=1.35sin、. EU 1.41 1 “ 1.

23、35 Xlll 1.403 jP0 、k =佃0 -sin 0 pIII .max 1 1 =180 sin 1.35 =180 -47.7 =132.3 4) 求极限切除角 Kg在同样负荷变化量的情况下，.计会更小，即有利于调 频。 三相短路电流计算机 算法的基本步骤是什 么？ 三相短路电流计算机算法的基本步骤: 1）输入数据； 2）形成节点导纳矩阵; 3）应用节点导纳矩阵计算点的自阻抗、互阻抗 Z1k,Zkk,Znk 4）计算短路点的三相短路电流: Uk(0) Zkk 1 st： Z kk U1 =U1(0) -Z1k提高静态稳定的措施根本措施：缩短 电气距离” 有哪些？1）采用自动调节励磁装置 某些发电机自动调节励磁装置可使Eq常数，所呈现的电抗为暂态电 抗 Xd。 减少线路电抗 采用分裂导线。 提高线路额定电压 采用串联电容器补偿 改善电力系统结构 将中间调相