完整word版2014電力系統分析穩(wěn)態(tài)復習思考題

1、1、電力系統各類元件的額定電壓與電力網的額定電壓有什么關系?*發(fā)電機的額定電壓與系統的額定電壓為同一等級時，發(fā)電機的額定電壓規(guī)定比系統的額定 電壓高5 %*電力線路和系統的額定電壓相等，稱為網絡的額定電壓*根據T的功率傳輸方向，規(guī)定 T接受功率側的繞組為一次繞組，輸出功率側的繞組為二次 繞組。一次繞組相當于受電設備時，變壓器額定電壓與系統的額定電壓相等，但直接與發(fā)電機聯接時，其額定電壓則與發(fā)電機的額定電壓相等。二次繞組的作用相當于供電設備，考慮其內部電壓損耗， 額定電壓規(guī)定比系統的額定電壓高10%，如果變壓器的短路電壓小于 7%或直接（包括通過短距離線路）與用戶聯接時， 則規(guī)定比系統的額定電壓

2、高 5 %。分接頭的額定電壓規(guī)定為：主抽頭額定電壓加上主抽頭額定電壓乘以分接頭檔位。例如242+0.05*242=254.1kV對于+ 5%抽頭，升壓變壓器為對于-5%抽頭，升壓變壓器為242-0.05 X 242=229.9kV ,同樣對于+ 5%抽頭，降壓變壓器則為同樣對于-5 %抽頭，降壓變壓器則為220+0.05*220=231kV220-0.05*220=209kV第二章1、架空線路的導線換位有什么作用？ 當三相導線排列不對稱時，各相導線所交鏈的磁鏈及各相等值電感便不相同, 三相參數不對稱。利用導線換位可使各相平均電感接近相等。這將引起2、分裂導線對線路的電感電容參數各有什么影響？分

3、裂導線的作用：1）減小輸電線電感參數 L0 ; 2）增大導線的等值半徑防止和減小電 暈損耗；3）增大輸電線電容參數 C03、試繪制電力網計算中常采用的雙繞組變壓器和三繞組變壓器的等值電路。TJAta1_1=5O協* ”叫雙繞組變壓器的單相等值電路接線圖ISm Ml優(yōu)酸萼肯電IS工，“町+叫帶有變比的雙繞組變壓器的單相等值電路接線圖2)XT :式中，XT : Q ; SN: kVA; VN : kVFr3)GT :晉 X 10-N式中， GT: S;A P0: kW; VN : kV8、試列寫變壓器短路試驗和開路試驗的所得的4個參數，寫出用這些參數計算變壓器漏電阻、漏電抗；勵磁電導和勵磁電納的計

4、算公式并說明公式中變量的單位。變壓器銘牌上的四個數據： 短路損耗 Ps,短路電壓 Vs %，空載損耗 P0,空載電流I0%。 利用這四個實驗數據計算變壓器折算到VN電壓側的參數的公式如下：F存X 1閃1)RT:式中， RT: Q ; Ps： kW; SN: kVA; VN : kVBT :式中， BT : S; SN : kVA ; VN :kV 9、變壓器的 實際變比 是如何定義的？試闡述各種變壓器原副方繞組匝數比和變壓器實際變 比的關系。運行中變壓器的實際變比是變壓器空載兩側繞組實際抽頭的線電壓之比Y-y ； D-d接法變壓器變比 k等于原副方繞組匝數比；Y-d接法變壓器變比k等于丫接法繞

5、組匝數先乘以 73然后再除以d接法繞組匝數 10、什么是標幺制？電力網計算中采用標幺制有什么好處?標么制是在電力系統計算中， 廣泛地采用單位制。 在標么制中系統分析中出現的物理量 和變量都用標么值表示。2）簡化計算；3）和便于采用標么值的好處：1）易于比較電力系統各元件的特性及參數, 對計算結果作出分析評價 第四章1節(jié)點導納有那些特點矩陣特點？（1 ）節(jié)點導納矩陣是n階復系數方矩陣，由于接地支路的存在，所以它是非奇異矩陣。（2）考慮實際電網母線平均只與35線路或變壓器相連，實際電力網絡的節(jié)點導納矩陣是非常稀疏的。2、節(jié)點導納矩陣元素的物理意義是什么？節(jié)點導納矩陣第k行j列元素Yik的物理意義為

6、（包括自導納和互導納）：當電力網絡除k節(jié) 點其余節(jié)點皆接地情況下，節(jié)點i注入電流相量同節(jié)點 k的電壓相量的比值。4、節(jié)點阻抗矩陣元素的物理意義是什么？節(jié)點導納矩陣第k行j列元素Zik的物理意義為（包括自導納和互導納）：當電力網絡除k節(jié) 點其余節(jié)點注入電流均為零情況下，節(jié)點i的電壓相量同節(jié)點 k注入電流相量的比值。B5、已知支路參數串聯阻抗R+jX，線路兩側接地電納為j-則該支路對節(jié)點導納矩陣對角Y,j和Yj,i的貢獻是元素Yii和Yjj的貢獻是j牛詁X ；對節(jié)點導納矩陣非對角元素的1R+jX第九章：何謂負荷率和最小負荷系數?日平均負荷：Pa 12424腫dt (GW，kW)(9-2)負荷率:P

7、kmP(無量綱)max(9-3)最小負荷系數：a =_P血P max（無量綱）(9-4)5.什么是年最大負荷利用小時數？你知道各類用戶年最大負荷利用小時數的數值范圍嗎? 根據年持續(xù)負荷曲線可以確定系統負荷的全年耗電量為8760W = f Pdt-0若P=Pmax，經過Tmax小時后所消耗的電能恰好等于全年的實際耗電量 最大負荷利用小時數，即(9-3)W，則稱Tmax為(9-4)W18760Tmax = = t PdtPmaxmax9-2。PR+QXAV2 =V2各類用戶年最大負荷利用小時數的數值范圍：見表6. 各類負荷曲線在電力系統運行中有什么用處。日負荷曲線是電力系統安排發(fā)電計劃和確定運行方

8、式的重要依據。年最大負荷曲線主要用來安排發(fā)電設備的檢修計劃，也為制訂發(fā)電機組或發(fā)電廠的擴建或新建計劃提供依據。第十章：1 .什么是電壓損耗？電壓損耗的近似計算公式是? 電壓損耗：末端與首端間電壓絕對值之差。末端與首端電壓之間的相角差母不大時，可近似地認為電壓損耗就等于電壓降落的縱分量。從單相電路導出的各公式中的電壓和功率應為相電壓和單相功率。在電力網的實際計算中， 習慣采用線電壓和三相功率，各公式仍然適用，阻抗為Q,導納為S,電壓為kV，功率為MV?A。2 .電壓降落縱分量和橫分量各包含哪些內容？這些公式對于你理解交流電網功率傳輸的基 本特點有什么啟發(fā)？縱分量av2=p ggxV2橫分量昭p

9、xqRV2從電壓降落的公式可見， 不論從元件的哪一端計算，電壓降落的縱、橫分量計算公式的結構都是一樣的， 元件兩端的電壓幅值差主要由電壓降落的縱分量決定，電壓的相角差則由橫分量確定。高壓輸電線的參數中，電抗要比電阻大得多，電壓降落的縱分量主要是因傳送無功功率而產 生，電壓降落的主要橫分量則因傳送有功功率產生。感性無功功率將從電壓較高的一端流向電壓較低的一端，有功功率則從電壓相位越前的一端流向電壓相位落后的一端，這是交流電網中關于功率傳送的重要概念。3. 什么叫電壓偏移？可以用kV表示，也可電壓偏移，是指網絡中某點的實際電壓同網絡該處的額定電壓之差, 以用額定電壓的百分數表示。4. 什么是輸電效

10、率？線路末端輸出的有功功率P2與首端輸人的有功功率 Pl之比，便是線路的輸電效率。P輸電效率=100%P11章思考題 1、兩端供電網絡的功率分布公式是：為什么說它只是近似的公式?Zitf= h rShi Fbz兩端供電網絡的的功率分布計算式（譏一仇）心十久:：+ 2b2j億一仇）Vn7.1 + 7恂 + 2噸L 12 + 戈 QS1 + 玄 bpy I 民】= 廠一:；H+ Zb2丸咼+么+九）S+ Zh2是（11-7）是近似的計算公式，因為該公式推導中忽略網絡中的功率損耗，并用相同的電壓 V計算功率。2、何謂功率分點？有功功率分點和無功功率分點是在同一節(jié)點嗎？ 在電力網中功率由兩個方向流入的

11、節(jié)點稱為功率分點， 有時有功功率和無功功率分點可能出現在電力網的不同節(jié)點。N+ 5,j,C11-T)3、何謂循環(huán)功率？它是怎樣計算出來的?G (Zu + 九頭,CV, 一 認JFne t cS.i 一:r :； = 厶訂.1十丸1 + 12 +力1 +2 2S2, J5尢角+ (玄“ + 2宀男 (K 一譏Wn C C ；:7 ；:T = OhgJR _ 門頊 Z.1 + Zii +缶 乙】+為+ A.第二部分與負荷無關，通常稱這部分功率為循環(huán)功率。循環(huán)功率可以在網絡中負荷切除的情 況下，由供電點的電壓差和網絡參數確定。4、在多電壓級的環(huán)狀網絡中怎樣計算環(huán)路電勢和循環(huán)功率?環(huán)路電勢5、在閉式網

12、絡中可以采取哪些措施進行潮流控制？在環(huán)網中引人環(huán)路電勢、產生循環(huán)功率，是對環(huán)網進行潮流控制和改善功率分布的有效手段;（1） 利用加壓調壓變壓器產生附加電勢。（2）利用FACTS裝置實現潮流控制是兩種常用產生循環(huán)功率的方法。6、復雜系統潮流計算中，根據定解條件可以將節(jié)點分為哪幾類? PV、PQ和V 0 （平衡節(jié)點）三類7、潮流計算用的網絡節(jié)點導納矩陣由哪些元件的參數形成？輸電線路、變壓器及母線接地支路元件的參數形成8、極坐標和直角坐標的潮流方程個數？n 節(jié)點電網共有 m 個 PV 節(jié)點，則該電網直角坐標表示的潮流方程共有 2(n-1) 個， 極坐標表示的潮流方程共有 n-1+m 個。9、潮流計算

13、中采用“平直電壓”法，計算初值的選取方法：PQ分解和極坐標牛頓潮流算法：PQ節(jié)點：V=1.0, 5 =0.0 ; PV節(jié)點：5 =0.0;直角坐標牛頓潮流算法： PQ 節(jié)點和 PV 節(jié)點： e=1.0， f=0.012 章 無功平衡與電壓調整1電力系統的無功功率需求由哪些主要成分構成？電力系統的無功功率需求構成：異步機負荷；變壓器；輸電線2電力系統中主要的無功功率電源有哪些？發(fā)電機、同步調相機、靜電電容器、靜止無功補償器和靜止無功發(fā)生器3何謂發(fā)電機進相運行？發(fā)電機進相運行的特點是什么？ 發(fā)電機正常運行時以滯后功率因數運行為主， 必要時也可以減小勵磁電流在超前功率因數下運行，此時的運行狀態(tài)稱作謂

14、進相運行。進相運行時，發(fā)電機的5角增大，從電網吸收無功。為保證靜態(tài)穩(wěn)定，發(fā)電機的有功功率輸出應隨著發(fā)電機吸收無功功率的增加而減小。4試對作為無功電源的同步調相機和靜電電容器的優(yōu)缺點做比較分析。 同步調相機優(yōu)點： 能根據裝設地點電壓的數值平滑改變輸出的無功功率， 障情況下，還能調整系統的電壓，有利于提高系統的穩(wěn)定性。缺點：維護比較復雜。有功功率損耗較大。投資費用也較大。 靜電電容器缺點：靜電電容器供給的無功功率QC與所在節(jié)點的電壓 V的平方成正比。因此,發(fā)生故障或由于其他原因電壓下降時， 電容器無功輸出的減少將導致電壓繼續(xù)下降。 的無功功率調節(jié)性能比較差。優(yōu)點：裝設容量可大可小，既可集中使用，又

15、可分散裝設、就地供應無功功率。 電容器每單位容量的投資費用較小且與總容量的大小無關， 運行時功率損耗亦較小。維護也較方便。進行電壓調節(jié)。在系統故當系統電容器5為什么說電力系統的運行電壓水平取決于無功功率的供需平衡？負荷和系統的特性是： 當系統的無功電源已不能滿足在正常電壓下無功平衡的需要， 只好降低電壓運行， 以取得在較低電壓下的無功平衡。 所以，如果系統的無功電源比較充足， 能滿足較高電壓水平下的無功平衡的需要， 系統就有較高的運行電壓水平； 反之， 無功不足 就反映為運行電壓水平偏低。 所以， 電力系統的運行電壓水平取決于在額定電壓下的無功功率的供需平衡。6. 在現代電力系統中，一方面要裝

16、設并聯電抗器以吸收超高壓線路的充電功率，另一方面又要在較低電壓等級的配電網絡中配置補償設備以滿足無功功率需求，為什么不宜進行無功功率的調余補缺？在現代大型電力系統中，從系統安全運行考慮，需要裝設并聯電抗器予以吸收，根據我國有關技術導則，330-500kV電網應按無功分層就地平衡的基本要求配置高、低壓并聯電抗器。一般情況下，高、低壓并聯電抗器的總容量應達到超高壓線路充電功率的90%以上。在超高壓電網配置并聯電抗補償的同時，較低電壓等級的配電網絡也許要配置必要的并聯電無功功率往往過剩， 導致電壓升高超出將危及系統及用戶的用電設備的安全容補償，這種情況是正常的。擁有大量超高壓線路的大型電力系統在低谷

17、負荷時， 容許范圍，如不裝設并聯電抗器吸收過剩的無功功率， 運行。7、我國電力系統對于供電電壓的允許偏移有什么具體的規(guī)定？我國規(guī)定的在正常運行情況下供電電壓的允許偏移如下：35kV及以上供電電壓正、負偏移的絕對值之和不超過額定電壓的 10%; 10kV及以下三相供電電壓允許偏移為額定電 壓的+-7% ; 220V單相供電電壓允許偏移為額定電壓的 +7%和-10%。8、從降低網絡功率損耗考慮，應該盡量避免通過電網元件大量地傳送無功功率。9、何謂順調壓、逆調壓和常調壓？這些調壓方式各適用于哪些情況？在大負荷時升高中樞點電壓（最高比線路額定電壓高5%）,小負荷時降低電壓（最低保持為線路額定電壓）、的

18、調壓方式稱為“逆調壓”。供電線路較長、負荷變動較大的中樞點 往往要求采用這種調壓方式?！绊樥{壓”方式，這就是：在大負荷時允許中樞點電壓低一些（不低于線路額定電壓的 102.5%）;小負荷時允許其電壓高一些（不超過線路額定電壓107.5%）。對某些供電距離較近，或者負荷變動不大的變電所，可以采用“順調壓”的方式。任何負荷下，中樞點電壓保持為大約恒定的數值（一般較線路額定電壓高2%5） %的調壓方式是“恒調壓”（常調壓）。介于上述兩種情況之間可以采用“恒調壓”的方式。10、調整電壓可以采取哪些技術措施？你能從原理上做簡要的說明嗎？采取以下的措施：（I）調節(jié)勵磁電流以改變發(fā)電機端電壓VG ; （2）

19、適當選擇變壓器的變比;（3）改變線路的參數；（4）改變無功功率的分布。% I : A.4：1 幾P P I QX叭=（V庶L 一皿皿%跖因為當某一這就可11、為什么在無功功率不足的條件下，不宜采取調整變壓器分接頭的辦法來提高電壓？ 在系統無功不足的條件下，不宜采用調整變壓器分接頭的辦法來提高電壓。地區(qū)的電壓由于變壓器分接頭的改變而升一高后，該地區(qū)所需的無功功率也增大了,能擴大系統的無功缺額，從而導致整個系統的電壓水平更加下降。12、用于調壓目的的并聯電容補償和串聯電容補償各有什么特點？從調壓的角度看，并聯電容補償和串聯電容補償的作用都在于減少電壓損耗中的QX/V分量，并聯補償能減少 Q,串聯補

20、償則能減少 X。只有在電壓損耗中 QX/V分量占有較大 比重時，其調壓效果才明顯。在高壓電力網中，電壓損耗 V中無功功率引起的 QX/V分量就占很大的比重。 在這種 情況下，進行并聯電容補償，減少輸送無功功率可以產生比較顯著的調壓效果。對于35kV或10kV的較長線路，導線截面較大（在 70平方mm以上），負荷波動大而 頻繁，功率因數又偏低時，采用串聯補償調壓可能比較適宜。串聯電容器的另一個顯著優(yōu)點是即調壓效果隨無功負荷大小而變，負荷大時增大，負荷小時減少，恰與調壓的要求一致。這兩種調壓措施都需要增加設備費用。13. 我國有關技術導則規(guī)定，35kV及以上電壓等級直接供電的工業(yè)負荷，及其它要達到

21、多少，或不低于多少？為了減少輸送無功功率引起的網損，我國有關技術導則規(guī)定，以35kV及以上電壓等級0.85。直接供電的工業(yè)負荷，功率因數要達到0.90以上，對其他負荷，功率因數不低于 14、我國正常運行情況下供電電壓的允許偏移是如何規(guī)定的?我國規(guī)定的在正常運行情況下供電電壓的允許偏移如下：10%，如供電電壓上下35kV及以上供電電壓正、負偏移的絕對值之和不超過額定電壓的 偏移同號時，按較大的偏移絕對值作為衡量依據；10kV及以下三相供電電壓允許偏移為額定電壓的7%;單相供電電壓允許偏移為額定電壓的+7%和-10 %。13章有功平衡和頻率調整220V1、按規(guī)定我國電力系統頻率對額定值的允許偏移是

22、多少?頻率偏差范圍為+-0.2+-0.5Hz-亠、 _ 尸n/尸DN _酊Fn23）心=麗兀=尺口殛2. 何謂負荷的頻率調節(jié)效應系數?13-4)，PDN為頻率等于Kd =館0 =券KD、KD*稱為負荷的頻率調節(jié)效應系數（簡稱為負荷的頻率調節(jié)效應） 額定值fN時整個系統的有功負荷。3 .何謂頻率的一次調整？它由發(fā)電機組的哪個機構執(zhí)行？為什么頻率的一次調整是有差 的？第一種變化幅度很小，變化周期較短（一般為10s以內）的負荷分量的變化引起的頻率偏移的調整稱作頻率的一次調整。一次調整由發(fā)電機組的調速器執(zhí)行。因各機組的調差系數和單位調節(jié)功率不同所以頻率的一次調整是有差的。4.何謂頻率的二次調整？在什么

23、條件下頻率的二次調整能使負荷增大后的頻率恢復到額定 值？針對變化幅度較大，變化周期較長(一般為10s到3min)的負荷分量的變化引起的頻率變動，發(fā)電機調頻器參與頻率調整，這種調整通常稱為頻率的二次調整。負荷變化時，如果所有主調頻機組 (廠)二次調整所得的總發(fā)電功率增量足以平衡負荷 所出現的功率 部分由負荷的功率的初始增量，則系統的頻率將恢復到初始值。否則頻率將不能保持不變,缺額將根據一次調整的原理，部分由所有配置了調速器的機組按靜特性承擔，調節(jié)效應所產生的功率增量來補償。5.互聯系統的頻率調整要考慮什么問題?to】佔互互聯系統在調整頻率時，還必須注意聯絡線交換功率的控制問題。6.調頻廠的選擇要考慮哪些原則？在選擇主調頻廠(機組)時，主要應考慮：(1) 應擁有足夠的調整容量及調整范圍；(2) 調頻機組具有與負荷變化速度相適應的