2023年4月考试电力系统稳态分析第一次作业

2023年4月考试电力系统稳态分析第一次作业

一、单项选择题（本大题共10分，共10小题，每小题1分）

1.发电机经多级变压向负荷供电时，通过变更发电机端电压（）各种状况下

负荷对电压质量的要求。

A.基本满意

B.完全满意

C.不能满意

D.较好满意

2.用电设备的额定电压等于（）。

A.变压器一次侧额定电压105%

B.变压器二次侧额定电压

C.线路额定电压的105%

D.线路额定电压

3.隐极式发电机的无功功率功角关系为（）。

AQ=EtU^8!X^

A.

BQ=E&cos61X[Q

D.

4.用调速器进行频率的一次调整（）。

A.只能限制周期较短、幅度较大的负荷变动引起的频率偏移

B.只能限制周期较短、幅度较小的负荷变动引起的频率偏移

C.只能限制周期较长、幅度较大的负荷变动引起的频率偏移

D.只能限制周期较长、幅度较小的负荷变动引起的频率偏移

5.节点电压幅值和角度称为（）。

A.扰动变量

B.限制变量

C.状态变量

D.电源变量

6.电力系统运行应当满意的基本要求不包括（）。

A.保证牢靠的持续供电

B.保证良好的电能质量

C.保证系统运行的经济性

D.保证电能大量存储

7.双绕组变压器的电导（）。

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

8.高峰负荷时，电压中枢点的电压上升至105%U；低谷负荷时，电压中枢点的

电压下降为瓜的中枢点电压调整方式是（）。

A.逆调压

B.顺调压

C.常调压

D.故障时的调压要求

9.下列说法不正确的是（）。

A.电力系统中性点运行方式主要有中性点干脆接地和中性点不接地两种。

B.中性点干脆接地系统一相接地时必需快速切除三相。

C.中性点不接地系统中一相接地时可短时间运行，不必快速切除接地相。

D.干脆接地系统对绝缘水平的要求高，不接地系统对绝缘水平的要求低。

10.若网络中共有n个节点，其中有1个平衡节点，m个PV节点，其余为PQ

节点，则极坐标形式牛顿-拉夫逊潮流算法的修正方程个数为（）。

A.n-m-1个有功方程和m个无功方程

B.n-1个有功方程和m个无功方程

C.n-1个有功方程和n-m-1个无功方程

D.n-1个有功方程和n-m个无功方程

二、多项选择题（本大题共10分，共10小题，每小题1分）

1.电力系统的潮流计算中采纳节点电压方程的优点有（）。

A.节点电压方程数少于回路电流方程数

B.便利用于有交叉跨接的非平面网络

C.建立节点电压方程式前必需合并并联支路

D.网络结构或变压器变比变更时变更方程式系数便利

2.若末端电压肯定，中枢点电压变更的特点是（）。

A.高峰负荷时，中枢点电压应提高

B.高峰负荷时，中枢点电压应降低

C.低谷负荷时，中枢点电压应提高

D.低谷负荷时，中枢点电压应降低

3.产生循环功率的缘由是（）。

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

4.良好的电能质量包括（）。

A.电压质量

B.频率质量

C.波形质量

D.相角质量

5.PV节点是指（）。

A.给定扰动变量的节点

B.给定有功限制变量的节点

C.给定无功限制变量的节点

D.待求角度状态变量的节点

6.线路上损耗的电能与线路始端输入电能的比值，常用百分值表示的是

（）O

A.输电效率

B.最大负荷利用小时数

C.线损率

D.网损率

7.稳态运行时发电机组的给定条件（）。

A.给定发出的有功功率和无功功率

B.给定发出的有功功率和无功限额

C.给定发出的有功功率和端电压及无功限额

D.给定发出的无功功率和端电压及无功限额

8.牛顿-拉夫逊迭代法的计算步骤为（）。

A.计算支路参数

B.选择初值和允许误差

C.形成并求解修正方程

D.修改未知量

9.运转中的发电设备可能发的最大功率包括（）。

A.负荷备用

B.部分事故备用

C.部分检修备用

D.发电负荷

10.变压器一次侧额定电压的取值可以有以下状况（）。

A.等于线路的额定电压

B.等于用电设备的额定电压

C.等于整流器的额定电压

D.等于发电机的额定电压

三、推断题（本大题共10分，共10小题，每小题1分）

1.雅可比矩阵是对称矩阵。

2.电力网络结构变更后的节点导纳矩阵必需按定义重新形成。

3.输电效率是指线路末端输出视在功率与线路始端输入视在功率的比值，常用

百分值表示。

4.电网的线损率或网损率是指电力网络中损耗的功率与向电力网络供应功率的

百分比。

5.无载调压变压器没有分接头。

6.用电设备的额定电压比线路额定电压低5%。

7.牛顿-拉夫逊迭代法的基本原理是用泰勒级数绽开非线性方程组，略去二阶

及以上的高阶项得到线性修正方程组，通过一次求解修正方程组和修正未知量

就可得到未知量的精确解。

8.由于大容量变压器的阻抗中以电抗为主，因此可以用短路电压百分值计算电

抗

9.自然功率指负荷阻抗为波阻抗时所消耗的功率，为感性功率。

10.电压下降时，并联电容器供应的无功功率可以上升。

四、名词说明题（本大题共20分，共10小题，每小题2分）

1.热电厂的强迫功率

2.潮流计算

3.电力系统的中性点是（）。

4.常调压

5.总装机容量

6.自然功率因数

7.火力发电厂的煤耗率。

8.变压器的分接头

9.电压调整

10.电压崩溃

五、计算题（本大题共35分，共5小题，每小题7分）

1.一台变压器的标么值参数为1=j0.1,k；1.05,计算其口形模型等值电路

的参数。

2.简洁电力网络中各元件的支路导纳标么值参数如图所示，试计算该网络的

Y1RY12和Y22。

3.一回110kV线路向变电所供电。取基准值SB=100,UB=110,标么值参数为：

llOkV线路ZL=O.1+jO.2,YL=jO.02；变压器ZT=O.02+j0.3,YT=0.0006-

jO.004o若UOkV线路始端电压标么值为1.05,变电所末端负荷标么值为

0.2+j0.E试计算整个系统的输电效率和变电所末端母线电压（不计电压着陆

横重量）。

4.若图所示的UOkV环网的线路均为LGJ-95型导线，线路AB、AC和BC的总

的充电功率分别为1.2826Mvar、0.962Mvar和0.962Mvar0试计算不计线路阻

抗功率损耗的功率分布。

5.500kV输电线路长600km,采纳三分裂导线3XLGJQ-400,单位长度的参数

为n=0.02625Q/km,x,=0.298Q/km,b,=3.735X10^6S/km,试计算输电线路n

型等值电路精确计及分布特性时的参数。

六、问答题（本大题共15分，共5小题，每小题3分）

1.负荷功率变动引起的电压偏移分成几类？

2.双回路放射式结线不够经济的缘由是什么？

3.为什么变压器二次侧额定电压较线路额定电压高10%?

4.无功-电压调整和有功-频率调整的不同点有（）。

5.中性点干脆接地系统和中性点不接地系统运行时各自有什么特点？

答案:

一、单项选择题（10分,共10题，每小题1分）

1.C2.D3.D4.B5.C6.D7.A8.A9.D10.C

二、多项选择题（10分,共10题，每小题1分）

1.ABD2.AD3.ABD4.ABC5.ABD6.CD7.AC8.BCD9.ABD10.AD

三、推断题（10分，共10题，每小题1分）

1.X2.X3.X4.X5.X6.X7.X8.V9.X10.X

四、名词说明题（20分，共10题，每小题2分）

1.

参考答案：

热电厂的强迫功率是由热负荷确定的技术最小负荷。

解题方案：

从火力发电厂的特点分析。

评分标准：

2.

参考答案：

潮流计算是指为求得潮流分布的计算。

解题方案：

考查潮流计算概念。

评分标准：

3.

参考答案：

电力系统的中性点是星形联结的变压器或发电机的中性点。

解题方案.

考查电力亲统的中性点定义。

评分标准：

4.

参考答案：

常调压是指在任何负荷下都保持中枢点电压为（102%〜105%）UN中一不变的值

的中枢点电压调整方式。

解题方案・

考查中枢"电压调整方式

评分标准：

5.

参考答案：

电力系统的总装机容量是指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总

和。

解题方案：

考查电力系统基本参量。

评分标准：

6.

参考答案：

自然功率因数是指未加补偿设备时负荷的功率因数

解题方案：

考查自然功率因数概念。

评分标准：

7.

参考答案：

火力发电厂的煤耗率是指每生产lkW・h电能所消耗的标准煤重。

解题方案：

电力系统的经济指标之一。

评分标准：

8.

参考答案：

变压器的分接头是指变压器的高压绕组或中压绕组可供选择的若干个接头。

解题方案：

考查变压器的分接头概念。

评分标准：

9.

参考答案：

电压调整是指线路末端空载与负载时电压的数值差，常用空载电压的百分值表

/J,So

解题方案：

考查电压质量指标。

评分标准：

10.

参考答案：

电压崩溃是指因无功短缺造成电压水平低下，枢纽变电站母线电压在微小扰动

下顷刻之间的大幅度下降。

解题方案：

考查电压崩溃现象。

评分标准：

五、计算题（35分，共5题，每小题7分）

1.

参考答案：

答案：变压器支路导纳："

1

=-J9.5238P

j0.lxl.05

上.—11.05-1

70.4762,

Mo=j0.lxl.05-一

Z》.

1-既_1-1,05

2=J0.4535,

zTkl~j0,lxl.05

解题方案：

考查变压器n形模型等值电路的参数计算。

评分标准：

2.

参考答案：

变压器支路导纳:

Y-is

工T=上=-/4.902

V12

k*1.02

.vio%?="贤一。.。98

v1一方*--1—1.02Anri

go=丘-p-=-J6]*=/00961

节点导纳矩阵的Yu、Y12和Y22：

=-70.098-；4.902=-J5

几=>4.902

Y22=jO.0961-74,902+3-j4+4->5=7-jl3.8059

解题方案:

考查按定义形成节点导纳矩阵。

评分标准：

3.

参考答案：

答案：取全掰为额定电压，其标么值为1,贝IJ：。

变压器阻抗支路功率损耗：-

22

ASTZ.=(0.2+0.1)X(0.02+J0.3)=0,0010+J0.0150^

变压器阻抗支路始端功率：，

S*.=(0,2+*.1)+(0.0010+J0.0150)=0.2010+殁H50"

线路阻抗末端的功率：”

%.=0.2010+70.1150+(0.0006+J0.004)-J0.02=0.2016+川.0990,

线路阻抗支路功率损耗：，

22

ASLZ.=(0.20164-0.0990)x(0.1+；0,2)=0,0050+JO.OIOI^

线路阻抗始端功率：“

S；.=(0.2016+70.0990)+(0.0050+J0.0101)=0.2066+加091“

整个系统的输电效率：，

02

7)=X100%=96.81%。

0.2066

线路阻抗的电压损耗(不计横分量)

0.2066x0.1+0,1091x0.2

A%.=-----------------------=0A.0A4/01A5Cd

1.05

变压器的电压损耗(不计横分量)

0.2010x0.02-1-0.1150x0.3A…仁

AZ7r.=------------------------=U.U允2。

1.05-0.0405

变电所末端母线电压：，

1.05-0.0405-0.0382=0.9714P

解题方案：

用已知末端功率和始端电压的简化方法计算。

评分标准：

4.

参考答案：

答案：变电站B和变电站C的运算负荷：，

1.2826.0.9620

现=(20+/15)-/-2—-7220+jl3.8777(Af7X)^

^=(10+J10)-j0.9620.0.9620

-2J2=10+J9.0380(AffG4)p

由于环网中的线路均为LGJ-95型导线，因此单位长度阻抗相同，可以按线路长度计算功率的初分布。，

不计功率损耗的功率初分布：/

(20+JI3.8777)(30+30)+(10+79,0380)x30

=15+jll,0380(AfK4)^

40+30+30

(10+79,0380)(30+40)+(20+jl3.8777)x40

SAC=15+jll.8777(^fK4)

40+30+30

=15+jl1.8777-(10+J9.0380)=5+j2.8397(A/E4)

解题方案：

考查按线路长度计算环形网络中的功率分布。

评分标准：

5.

参考答案：

输电线路口型等值电路不计分布特性时的参数为：

Z=(0.02625+70,298)x600=15.75+jl78.8(Q)

D1

一二—X3.735X10-6X600=11205xIO-4(S)

解题方案：

考查线路n型等值电路的参数计算。

评分标准：

六、问答题(15分，共5题，每小题3分