广西大学电力系统稳态题库

广西大学电气工程学院题库（稳态）第一章思考题：请说明火力发电的能量转换过程。电力系统中除火电、水电及核电以外的其他发电形式一般称为"新能源"，你能说出几种新能源发电形式及其特点？（更新的说法：新兴能源）火力发电使用的一次能源都有哪些？负荷成分主要是什么？（用户的用电方式）电力系统包括哪些主要组成部分？分别起哪些作用？什么是电力网？什么是动力系统？电力系统常用的结线图有几种？（从供电组成供电网络的角度看）电力系统生产的特点是什么？对电力系统运行的基本要求是什么？电能质量的主要指标是什么？考核电力系统运行经济性的指标是什么？什么是"有备用结线"？什么是"无备用结线"？各有几种形式？我国电力系统3kV以上的额定电压等级是什么？我国电力系统中性点的运行方式是什么？什么是"消弧线圈”？作用原理是什么？升压变和降压变的变化有何区别？我国三峡电站将装设台水轮发电机组，每台额定电容为—MW。什么是线路的经济输送功率和输送距离？（自然功率）什么是"黑启动”？*什么是"能量管理系统（EMS）”?*你对电力市场了解多少？*什么是高压直流（HVDC）输电系统？与交流输电相比有哪些优缺点？23*什么是灵活交流输电系统（FACTS）？1.给出下图4个电压等级系统的负荷端额定电压、变压器各侧绕组的额定电压2.在括号中给出各变压器的额定电压第一章"数学模型”的含义是什么？什么是发电机的"运行极限图（功率圆图）’？什么是发电机的"进相运行”？什么是变压器的铜耗和铁耗？为什么说变压器的铜耗是可变损耗？铁耗是不变损耗？升压三绕组变压器三个绕组由内至收卜的排列顺序是：中、低、高；降压三绕组变压器三个绕组由内到外的排列|1顺序是：低、中、高，为什么？采用扩径导线或分裂导线的主要目的是什么？220kV和500kV线路上每串绝缘子的片数一般为多少？铝线和铜线的电阻率是多少？架空输电线为什么要换位？何谓"完全换位”？架空输电线路的电抗一般为Q/km左右。架空输电线路的电纳一般为S/km左右。正常的架空输电线路的电导一般为S/km左右。架空线路与电缆线路在电气参数上主要有哪些差别？什么是电晕？三相导线等间距水平排列时，边相导线和中间相导线哪个更容易发生电晕现象？计算线路的参数时，在什么情况下需要考虑分布参数特性？什么是"平均额定电压"？它是如何规定的？标么制与有名制有何区别？在等值电路中，线路的对地支路是容性的，变压器的对地支路是感性的，为什么？什么是线路的"充电功率”？它对线路输送容量及系统运行有何影响？什么是负荷特性？它有什么涵义？*什么是负荷曲线？日负荷曲线和年负荷曲线各有何用处？*电力系统为什么要进行负荷预测？*日负荷曲线上如果有很大的"峰谷差"会对系统有何影响？有何办法减小它？1有一长度为100km的110KV输电线路，导线型号为LGJ-185，导线水平排列，相间距离为4m，求线路参数及输电线路的等值电路。（由手册查得LGJ-185的计算直径为19mm，计及绞线及钢芯影响，取r'=0.95r）2有一台SFL1-20000/110型降压变压器向10KV网络供电。铭牌上给出的实验数据为：Aq=135知，(完整word版)广西大学电力系统稳态题库Uk%=10.5,AP0=22kw,I%=0.8,K=110/11，试求归算到高压侧的变压器参数，并作等值电路。3.已知某三绕组变压器铭牌上参数有：额定容量120MVA，容量比为100/100/50，变比为220/121/10.5KV，I%=0.9，AP=123.1kW，竺(12)=660kW，立'k(3_1)=256kW，闭、k(2_3)=227kW，u%=24.7、u%=14.7、u%=8.8。试计算变压器参数，并作等值电路。k(1—2) k(1—3) k(2—3)2-4.根据下图系统接线图，①作出其实际有名值等值电路，以额定电压为基准值，②作出其归算到220kV的归算有名值等值电路，③再以Sb=100MVA，各级基准电压％等于相应电压等级的额定电压吼的标幺值等值电路。T1:STN=60MVA,231/110kV,Pk=223kW,Uk%=13.6T2:STN=240MVA,231/121kV,Pk=787kW,Uk%=9.43LGJ-400/50:r1=0.0787Q/km,x1=0.42Q/km,b1=2.8x10-6S/kmLGJ-120/25:r1=0.2708Q/km,x1=0.4167Q/km第二章什么是"潮流计算”？它有什么作用？比较潮流计算与一般电路计算有何异同？为什么潮流计算要计算功率和电压而不是电流和电压？如果将功率换成电流对潮流计算会带来什么影响？选择填空：在潮流计算中，(1\功率(包括功率损耗)代表(三相(单相)功率，单位是(MVA.MW、Mvar)(kVA、kW、kvar)(VA、W、var);（完整word版）广西大学电力系统稳态题库（2\电压代表（线）（相）电压，单位是（kV）（V）;（3\阻抗和导纳代表（单）（三）相参数，单位分别是欧姆和西门子。"电压降落（电压升高”"电压偏移（电压偏差”"电压调整”和"电压损耗”这些概念有何异同？什么是"输电效率”？请解释以下名词的含义并说明它们之间有何关系：（1）最大负荷利用小时数；（2）年负荷率；（3）年负荷损耗率；（4）最大负荷损耗时间；（5）线损率。当输电线路空载运行时，线路的末端电压」将高于始端电压，为什么？500kV架空线路要装设并联电抗补偿，一般电缆线路要加串联电抗补偿，为什么？"运算负荷”与"运算功率”有何差别？“环型网络”与"辐射型网络”的潮流计算有何不同？什么是"功率分点”？"无功分点”与"有功分点”各有何特点？什么是"电磁环网”？它有几种表现形式？它对系统有哪些危害？环网（两端电源网络）中的"循环功率"会对系统有哪些影响？环网中潮流的"自然分布”与"经济分布”有何区别？潮流的调整控制手段主要有哪些？1某110KV输电线路，长100km，r=0.21Q/km，x=0.409（Q/km），b=2.74x10_65/km，线路末端功率10MW，cos4=0.95滞后，已知末端电压为110kV，试计算始端电压大小和相位，始端功率，并作相量图。2某变电站两台容量为20MVA、变比为110/11的降压变压器并列运行，其最大负荷为30MW，cos中=0.85，变压器的参数△弓=104kW，AP=27.5kW，年负荷曲线如下图所示，求下列情况下变压器的电能损耗。（1）两台变压器全年并列运行；(2)当负荷将至60%时，立即切除一台变压器运行。pgH1100 80-60 40•20-I40M 8760叫用图年负荷曲线3开式网络的接线如图所示，电源电压为 116kV，双回线供电，线路长100km，r=0.2Q/km，x=0.409(Q/km)，b=2.74x10-6S/km，变电站a装有两台同型号双绕组变压器，容量31500kVA，P=190kw，u%=10.5，P=31kw，I%=2.8，变电站低压侧负荷50MW，cos^=0.9，试求变电k k 0 0所高压侧母线的运算负荷，并利用该运算负荷计算高压母线的电压。叫叫第四章1.一般来说，潮流计算要有几个主要步骤？常用的潮流计算的数学模型是什么？什么是"自导纳"、"互导纳"？怎样形成和修改导纳阵？导纳阵都有哪些主要特点？在形成网络矩阵时，"树枝”和"链枝”的含义是什么？什么是导纳阵的"稀疏特性"？怎样计算导纳阵的稀疏度？什么是"压缩存储技术"？阻抗阵的定义是什么？形成阻抗阵都有哪些方法？潮流计算中的变量都有哪些？是怎样分类的？潮流计算中的节点分为几种类型？什么是"功率方程”？为什么说它是非线性方程？为什么说潮流计算只能采用"迭代法"求出满足一定精度的近似解？有几种"常规潮流”算法？你了解多少"扩展潮流”算法？什么是考虑"负荷静特性”的潮流计算？高斯-赛德尔迭代法的特点是什么？牛顿-拉夫逊迭代法的特点是什么？"直角坐标”和"极坐标"指的是什么？P-Q分解法也叫"快速分解法(fastde-couplingmethod)”或“P-Q解耦法”，它的主要特点是什么？牛顿-拉夫逊迭代法和P-Q分解法有何关系？在P-Q分解法中，因为考虑到电力系统的两个特点所以才能够对修正方程式进行简化，这两个特点是什么？它在什么情况下失效？在P-Q分解法中，雅可比矩阵变成了B’和B’’，它们有什么特点？P-Q分解法的修正方程式是什么？请比较三种潮流计算方法的特点，包括原理及修正方程、迭代次数、收敛性、计算速度、实用性及计算准确度。P-Q分解法的修正方程式相对于牛顿法进行了种种简化，这是否意味着P-Q分解法的计算准确度低于牛顿法？什么是"雅可比矩阵(Jacobianmatrix)"？它有什么特点？为什么把它叫做"灵敏度矩阵"？为什么说分块雅可比矩阵与节点导纳阵具有相同的结构？为什么极坐标形式的修正方程式比直角坐标形式的修正方程式少了n-m个？牛顿法潮流计算的基本步骤有哪些？*什么是"因子表"？*什么是"节点编号优化"？*什么是潮流计算的"收敛性"？发生不收敛的主要原因是什么？*什么是"优化潮流(OPF，OptimalPowerFlow)"？潮流的约束条件都有哪些？1如下图电力网络，已知参数标于图中。_ c110/38.5旧 ③① 6.3+j73Q④一、0.128+j2.59Q ③naI K®~~aJj8.94X10-5sJ取Sb100MVA，两个电压等级的基准电压为UB(110)=110kV,UB(35)=35kV，求该网络的标么值节点导纳矩阵。2电力网络等值电路参数如下图。求其节点导纳矩阵；若2、4节点间理想变压器变比改变为k*=1,修改(1)形成的节点导纳矩阵。3网络中有一变压器支路如下图，将变比k由1.1改为1.05后，该网络的节点导纳矩阵中*、Yijs*、*将作修正，求它们的修正量△Yii、^Yij、^Yji、^Yjj。i k*：1 户-j0.25j4-42节点的电力系统如下图所示。已知节点①的电 压为匕=1+j0，节点②上的发电机输出功率为SG=0.8+j0.6，负〔34―* 匚%^荷功率5=1.0+j0.8，输电线路导纳y=1-j4。以电压迭代初值为1+j0，潮流计算的牛顿-拉夫逊法写出第一L次迭代后的节点电压为f⑴二f（0）+Af=0-0.035294=-0.0352942 2 1e?）=号）+△<=1—0.058824=0.941176请求解作第二次迭代后的节点电压。并利用PowerWorld作该系统潮流计算.上图系统也是一个已知末端功率、始端电压的简单支路潮流计算，试推导简单支路电压计算的解析算法。4-5系统及参数如下图，其中节点②为PV节点，以电压初值U(0)二1，采用极坐标形式的牛顿-拉夫逊法作该系统平衡节点G］的注入发电功率计算。另，若采用解析法，试根据条件推导和计算节点②电压的相位角，再计算G/勺功率。提示：例如设Q2,根据P2、Q2和U2,按电压降落方法，得U］，即A'CPR+QXV（PX—QRVU2=dU2+2u2I+l2u2I* 2J' 2 '解得q2。大作业在总作业成绩中占20%。4-7、4-8中至少选做一题7任务:用牛顿-拉夫逊法计算一个5节点系统的潮流计算程序＞编写计算程序＞完成程序调试＞给出计算结果＞交上程序和结果（可以是电子文件）8利用Powerworld作IEEE14节点的潮流计算交Powerwodld电子数据文件附IEEE14节点系统数据节点数SB平衡节点号迭代精度14,100.00,1,0.00001，支路参数ijRXY/21,1,2,0.01938,0.05917,0.026402,2,3,0.04699,0.19797,0.021903,2,4,0.05811,0.17632,0.018704,1,5,0.05403,0.22304,0.024605,2,5,0.05695,0.17388,0.017006,3,4,0.06701,0.17103,0.017307,4,5,0.01335,0.04211,0.006408,7,8,0.00000,0.17615,0.000009,7,9,0.00000,0.11001,0.0000010,9,10,0.03181,0.08450,0.00000IlOSY‘0乙u七乙.仃’OO'O，9‘9097'09Z'00'0’OO'O0006T-饥日'00'0’OO'O七七00'6l'0^6‘6£沱乙’OO'O0Z71'QLTZ勺•乙17'。。•。伊7'乙0‘0 ‘0‘011。IdD&Ddi06T0’OO'O，61X£i696,0mgss'o'OOOOOP‘6七8Z6'0'乙160乙.()'OOOOOP'L七'乙乙£6'0'乙0芭乙.()'OOOOOP‘901¥，X£f1净勰庠器璃OOOOO'O'乙08坏・0'8£0ZT0tl'LlOOOOO'O'8866T0'乙60乙乙.()tl'lly9lOOOOO'O20乙6T00o乙8(yo11'0101OOOOO'O爆0M0衍，6衍OOOOO'O&0£T00199(H)tl，9tlOOOOO'OISSSl'O16乙乙TO'll，9'llOOOOO'O'0686T0'86176O・O11，911封盘擎粤蛎爰«用志p」om蠹当)7,7,0.00,0.00,0.00,0.008,8,0.00,17.36,0.00,0.009,9,0.00,0.00,29.50,16.6010,10,0.00, 0.00, 9.00, 5.8011,11,0.00,0.00,3.50,1.8012,12,0.00,0.00,6.10,1.6013,13,0.00,0.00,13.50,5.8014,14,0.00,0.00,14.90,5.00PV节点数据iVGPminPmaxQminQmax1,1,1.06,0,50, -10,102,2,1.045,0.3,0.7, -0.4,0.50第五章系统正常频率质量范围是多少？系统怎样保证频率质量？为什么说系统的频率质量主要取决于有功平衡？*50Hz系统与60Hz系统相比有何特点？怎样理解负荷的变动与频率调整的关系？节点电压角度与系统的频率有何关系？什么是"调速器”和"调频器”？它们有何作用？什么是"开停机计划”？什么是"发电计划”？*什么是"负荷控制”？网络损耗的两个组成部分是什么？高压输电系统的网络损耗一般占系统总负荷的百分之多少？五级电压变换的系统，整个系统的网络有功损耗一般占系统总负荷的百分之多少？水电厂、火电厂和原子能电厂的厂用电率为多少？有功负荷预测的意义是什么？怎样进行预测？怎样理解系统设备的"定期维修”和“状态维修"？什么是系统的备用容量？怎样确定电力系统的备用容量？什么是负荷备用？什么是事故备用？承担负荷备用的机组和承担事故备用的机组，各有怎样的运行特点？八*、•什么是"热备用"？什么是"冷备用"？怎样确定系统的热备用容量？有功功率的最优分配包括两个内容，它们是什么？各有什么含义？火电、水电和核电各有何特点？什么是"抽水蓄能”电厂？它有何作用？枯水期和丰水期的机组安排各有何特点？什么是"耗量特性"？什么是"比耗量”和"耗量微增率"？什么是最优分配负荷的目标函数和约束条件？什么是"等耗量微增率准则"？什么是"水煤换算系数”？什么是"网损微增率"？什么是有功负荷经济分配的"协调方程式"？*什么是计算网损微增率的“B系统法"？系统的频率不满足质量要求会产生哪些不好影响？什么是"有功电源的静态频率特性"？什么是"有功负荷的静态频率特性"？"调差系数”和"单位调节功率”的含义是什么？说明ALFC、AGC、EDC和ACE的含义。什么是频率的"无差控制”和"有差控制"？1两台容量均为200MW的发电机并列运行，向300MW负荷供电。发电机的最小有功出力均为60MW，耗量特性分别为：F=0.001尸2+0.2P+2（t/h）F=0.002P2+0.2P+4（t/h）2 G2 G2（1） 求机组的经济分配方案；（2） 若平均分担负荷，多消耗的燃料（单位时间内）为多少？2 某电力系统有一个火电厂和一个水电厂并联运行，其耗量特性分别为：F=4+0.3P+0.0003P2（t/h）W=0.5%+0.001P2（m3/s）设水电厂给定日用水量为K=107m3，系统的日负荷曲线如图所示。火电厂容量700MW，水电厂容量400MW，试①确定火、水电厂的经济负荷分配。②若考虑开停机计划，再确定火、水电厂的经济负荷分配。图日负荷曲线5-4某一容量为100MW的发电机，调差系数整定为4%，当系统频率为50HZ时，发电机出力为60MW；若系统频率下降为49.8HZ时，在一次调频作用下的发电机出力是多少？5-5如下图所示的互联系统，系统A、B的电源额定容量、负荷容量及单位调节功率均示于图上。A系统由于电源事故切除2000MW有功时，系统频率及联络线上功率的变化是多少？图两系统组成的互联系统第六章电力系统中的无功电源都有哪些？各有何特点？什么是"无功优化”问题？什么是"等网损微增率准则"？电力系统中主要有几种电压调整的措施？各自有何特点？什么是"中枢点电压管理"？它有几种调压方式？无功电源最优分布的基本准则是什么？无功负荷最优补偿的基本准则是什么？电力系统中电压偏差过大的原因是因为无功问题，一种是无功不足，另一种是无功分布不合理，它们分别需要采取哪种调压措施才能解决？为什么调节发电机的励磁可以调节端电压？变压器的分接头一般设在哪个绕组？为什么选择不同的分接头可以调压？并联电容器调压和并联调相机调压有哪些不同？说明并联和串联补偿设备调压的原理是什么？为什么说电压的变化主要受无功分布的影响？怎样根据电压要求确定并联无功补偿容量？电压和频率是电能质量的两个重要指标，试比较调频和调压各有何特点？（完整word版）广西大学电力系统稳态题库1某水电厂通过升压变压器SFL140000与系统相连，如图，高压母线电压最大负荷时为112.09kV,最小负荷为115.45