電力系統(tǒng)分析下考試復(fù)習(xí)資料教材

1、電力系統(tǒng)分析（下）復(fù)習(xí)題、問答題1. 綜合負(fù)荷的定義 答：系統(tǒng)中所有電力用戶的用電設(shè)備所消耗的電功率總和就是電力系統(tǒng)的負(fù)荷，亦稱電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷。它是 把不同地區(qū)、不同性質(zhì)的所有的用戶的負(fù)荷總加起來而得到的。2. 綜合負(fù)荷、供電負(fù)荷和發(fā)電負(fù)荷的區(qū)別及關(guān)系 答：綜合用電負(fù)荷加上電力網(wǎng)的功率損耗就是各發(fā)電廠應(yīng)該供給的功率，稱為電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷。供電負(fù)荷再加上 發(fā)電廠廠用電消耗的功率就是各發(fā)電廠應(yīng)該發(fā)出的功率，稱為電力系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷。3. 負(fù)荷曲線的定義 答：反映一段時(shí)間內(nèi)負(fù)荷隨時(shí)間而變化的規(guī)律用負(fù)荷曲線來描述4. 日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線的慨念 答：負(fù)荷曲線按時(shí)間長(zhǎng)短分，分為日負(fù)荷曲線和年負(fù)

2、荷曲線。日負(fù)荷曲線描述了一天 24 小時(shí)負(fù)荷的變化情況； 年負(fù)荷曲線描述了一年內(nèi)負(fù)荷變化的情況。5. 日負(fù)荷曲線中最大負(fù)荷、最小負(fù)荷、平均負(fù)荷、負(fù)荷率、最小負(fù)荷系數(shù)的慨念答：負(fù)荷曲線中的最大值稱為日最大負(fù)荷Pmax （又稱峰荷） ，最小值稱為日最小負(fù)荷 Pmin （又稱谷荷） ；平均負(fù)荷是指某一時(shí)期（日，月，年）內(nèi)的負(fù)荷功率的平均值，Pav WdPdt ；負(fù)荷率 km是日平均負(fù)荷 Pav 與日最大負(fù)荷 Pmax之24 0比，即 kmPmax最小負(fù)荷系數(shù)是日最小負(fù)荷 Pmin 跟日最大負(fù)荷 Pmax 之比，即Pmin。Pmax6. 日負(fù)荷曲線的作用 答：日負(fù)荷曲線對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行非常重要，它是調(diào)

3、度部門安排日發(fā)電計(jì)劃和確定系統(tǒng)運(yùn)行方式的重要依據(jù)。7. 年最大負(fù)荷曲線的定義和作用 答：年最大負(fù)荷曲線描述一年內(nèi)每月（或每日）最大有功功率負(fù)荷變化的情況，它主要用來安排發(fā)電設(shè)備的檢修計(jì)劃， 同時(shí)也為制訂發(fā)電機(jī)組或發(fā)電廠的擴(kuò)建或新建計(jì)劃提供依據(jù)。8. 年持續(xù)負(fù)荷曲線的定義、最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)的慨念、年持續(xù)負(fù)荷曲線的用途 答：年持續(xù)負(fù)荷曲線是按一年中系統(tǒng)負(fù)荷的數(shù)值大小及其持續(xù)小時(shí)數(shù)順序排列而繪制成，作用是安排發(fā)電計(jì)劃和進(jìn)行可靠性估算。最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax是全年實(shí)際耗量 W跟負(fù)荷最大值 Pmax 之比，即 TmaxWPmax1Pmax8760Pdt09. 負(fù)荷電壓靜態(tài)特性、 ZIP 模型 答：當(dāng)

4、頻率維持額定值不變時(shí)，負(fù)荷功率與電壓的關(guān)系稱為負(fù)荷的電壓靜態(tài)特性；負(fù)荷模型 ZIP 是指在電力系統(tǒng)分析 計(jì)算中對(duì)負(fù)荷特性所作的物理模擬或數(shù)學(xué)描述，負(fù)荷模型分為靜態(tài)模型和動(dòng)態(tài)模型。PPNaP（V /VN）2bP（V /VN）cPaPbPcP1其中系數(shù)滿足 P P PQQNaq（V /VN）2bq（V /VN）cqaqbqcq1上式中第一部分與電壓平方成正比，代表恒定阻抗消耗的功率；第二部分與電壓成正比，代表與恒電流負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的 功率；第三部分為恒功率分量。10. 負(fù)荷頻率靜態(tài)特性的線性模型PPN (1 kPVV) PPN (1 kPf f )答：和式中V(VVN)/VN ，QQN (1 kqVV

5、) QQN(1kqf f )PPN(1kPVV)(1kPf f )需要同時(shí)考慮電壓和頻率的變化時(shí)，也可采用QQN (1kqVV)(1kqf f )11.電壓降落縱分量和橫分量的計(jì)算公式（分兩種情況，見圖10-2，(f fN)/ fN掌握計(jì)算，畫相量圖）答：電壓降落縱分量V2 RI cos 2 XI sin 2 ； 橫分量 V2 XI cos 2 RI sin 2V2PR Q X以電壓相量 V&2 作參考軸，V2V2P X Q RV1(V2 V2)2 (V2) 2V2以電壓相量 V&1 作參考軸，P R QX22(V1 V1) 2 (V1)2V11， V2PX Q R 2 V112. 電壓降落、

6、電壓損耗、電壓偏移的定義有所不同答：網(wǎng)絡(luò)元件的 電壓降落 是指元件首末端兩點(diǎn)電壓的相量差，即V&1 V&2 （R jX ）I&；把兩點(diǎn)間電壓絕對(duì)值之差稱為電壓損耗 ，用 V 表示， V V1 V2 ；電壓偏移 是指網(wǎng)絡(luò)中某點(diǎn)的實(shí)際電壓同網(wǎng)絡(luò)該處的額定電壓之差，可以用 KV 表示，也可以用額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示。若某點(diǎn)的實(shí)際電壓為V ，該處的額定電壓為 VN ，則用百分?jǐn)?shù)表示的電壓偏移 為， 電壓偏移（ %） V VN 100VN13. 電壓降落公式的分析（為何有功和相角密切相關(guān)，無功和電壓密切相關(guān)？）；答： 從電壓降落的公式可見，不論從元件的哪一端計(jì)算，電壓降落的縱、橫分量計(jì)算公式的結(jié)構(gòu)都是一樣

7、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(shù)中，電抗要比電阻 大得多，作為極端情況，令 R=0，便得 V QX /V ， V PX / V ，上式說明，在純電抗元件中，電壓降落的縱分 量是因傳送無功功率而產(chǎn)生，電壓降落的橫分量則因傳送有功功率產(chǎn)生。換句話說，元件兩端存在電壓幅值差是傳送 無功功率的條件，存在電壓相角差則是傳送有功功率的條件。14. 網(wǎng)絡(luò)元件功率損耗的計(jì)算公式分串聯(lián)支路和并聯(lián)支路的兩種情況答： 網(wǎng)絡(luò)元件主要是指輸電線路和變壓器。電流在線路的電阻和電抗上產(chǎn)生的功率損耗為SLQB122P 2Q ( R jXV2212BV12 ,

8、QB2222(RSL P V12QjX )其中 B b0l ， RL rol ， X L xolST變壓器的功率損耗：So1 BV22222P 2 Q 2P V22Q (RT(GT jBT)V 2jXT)PojQoPo j I1o0%0 SN10015. 輸電線路何時(shí)作為無功電源、何時(shí)作為無功負(fù)荷答： 35KV 及以下的架空線路的充電功率甚小，一般說，這種線路都是消耗無功功率的； 110KV 及以上的架空線路當(dāng) 傳輸功率較大時(shí)，電抗中消耗的無功功率將大于電納中產(chǎn)生的無功功率，線路成為無功負(fù)載，當(dāng)傳輸功率較小（小于自然功率） 時(shí)，電納中生產(chǎn)的無功功率， 除了抵償電抗中的損耗以外， 還有多余， 這

9、時(shí)線路就成為無功電源。 （ 1800 ：無功電源；1800 ，無功負(fù)荷） 。16. 兩端供電網(wǎng)絡(luò)功率分布的計(jì)算公式掌握假設(shè)的條件和兩個(gè)功率分量式 11-7答： 第一部分由負(fù)荷功率和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確定，阻抗共軛值成反比的關(guān)系分配；第二部分與負(fù)荷無關(guān)，它可以在網(wǎng)絡(luò)中負(fù)荷切除的情況下，由兩個(gè)供電點(diǎn)的電壓差和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確定。17. 什么是循環(huán)功率的定義答：由兩端電壓不等而產(chǎn)生的功率叫循環(huán)功率，它與負(fù)荷無關(guān)，當(dāng)兩電源點(diǎn)電壓相等時(shí)，循環(huán)功率為零。18. 兩臺(tái)變壓器 BYQ并聯(lián)的功率分布計(jì)算 例 11-4 11-8 P7619. 功率自然分布和經(jīng)濟(jì)分布的慨念 答：功率在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中是與阻抗成反比分布的，這種分布稱為功

10、率的自然分布。功率在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中與電阻成反比分布 時(shí)，功率損耗為最小，這種功率分布為經(jīng)濟(jì)分布。20. 潮流方程的表達(dá)式式 11-25答：nPi jQi V&i Y&ijV&j (i 1,2, n)i121. 潮流方程中節(jié)點(diǎn)的分類及相應(yīng)的定義； （填空或問答） 答：（1）節(jié)點(diǎn)可分為： PQ節(jié)點(diǎn)、 PV 節(jié)點(diǎn)和平衡節(jié)點(diǎn)三種類型。（2）各類節(jié)點(diǎn)介紹： PQ 節(jié)點(diǎn)的有功功率 P 和無功功率 Q 是給定的，節(jié)點(diǎn)電壓（ V ，）是待求量； PV 節(jié)點(diǎn) 的有功功率 P和電壓幅值 V 是給定的，節(jié)點(diǎn)的無功功率 Q 和電壓的相位是待求量； 平衡節(jié)點(diǎn)在潮流分布算出以前， 網(wǎng)絡(luò)中的功率損失是未知的，因此，網(wǎng)絡(luò)中至少有

11、一個(gè)節(jié)點(diǎn)的有功功率 P 不能給定，這個(gè)節(jié)點(diǎn)承擔(dān)了系統(tǒng)的有功功率 平衡。22. 潮流方程中平衡節(jié)點(diǎn)存在的必要性潮流計(jì)算前有功網(wǎng)損未知 ,且電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)電源的相角須有參考軸 答：在潮流分布算出以前，網(wǎng)絡(luò)中的功率損失是未知的，因此，網(wǎng)絡(luò)中至少有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的有功功率 P 不能給定，這個(gè) 節(jié)點(diǎn)承擔(dān)了系統(tǒng)的有功功率平衡，故稱之為平衡節(jié)點(diǎn)。另外必須選定一個(gè)節(jié)點(diǎn)，指定其電壓相位為零，作為計(jì)算各節(jié)QGiminQGi QGi max牛頓法的幾何解釋點(diǎn)電壓相位的參考，這個(gè)節(jié)點(diǎn)稱為基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)。為了計(jì)算上的方便，常將平衡節(jié)點(diǎn)和基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)選為同一個(gè)節(jié)點(diǎn)。23. 潮流計(jì)算的約束條件（問答必考）答：（1）所有節(jié)點(diǎn)電壓必須滿足 Vi

12、min Vi Vi max（i 1,2 ,n） ；（ 2 ） 所 有 電 源 節(jié) 點(diǎn) 的 有 功 功 率 和 無 功PG功i min率PG必i 須PGim滿ax 足 ， ；（ 3）某此節(jié)點(diǎn)之間電壓的相位差應(yīng)滿足i j i j 。24. 用單變量非線性方程解釋牛頓 -拉遜法的一般思路答：函數(shù) y f (x) 為圖中的曲線， f(x) 0的解相當(dāng)于曲線與 x 軸的交點(diǎn)。如果第 k 次迭代中得到 x(k)，則過x(k), y(k)f ( x(k) 點(diǎn)作一切線，此切線同x 軸的交點(diǎn)便確定了下一個(gè)近似解 x( k1) 。由此可見，牛頓 -拉夫遜法實(shí)質(zhì)上就是切線法，是一種逐步線性化的方法。迭代計(jì)算的通式：

13、 x( k 1) x( k)(k)f (x )(k)f ( x )x(k)x(k)25. 潮流方程雅可比短陣的慨念答： F(X (k)J(k)答： X (k 1) X ( k)X(k)X(k)式中， X 和 X 分別是由 n 個(gè)變量和修正量組成的n 維列向量； F(X)是由 n 個(gè)多元函數(shù)組成的 n 維列向量；n階方陣，稱為雅可比矩陣， 它的第 i, j 個(gè)元素 Jiji 是第 i 個(gè)函數(shù) fi (x1, x2 ,., xn ) xj對(duì)第 j 個(gè)變量 xj的偏導(dǎo)數(shù)；上角標(biāo)( k)表示 J 陣的每一個(gè)元素都在點(diǎn) (x1(k),x2(k),.,xn(k) ) 處取值。26. 潮流方程的直角坐標(biāo)和極

14、坐標(biāo)的表達(dá)式,了解節(jié)點(diǎn)和電壓相量的表示形式 ,潮流方程存在不同的形式表達(dá)式：答：潮流方程的直角坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)電壓： V&i ei jf i導(dǎo)納矩陣元素： YijGijjB ijnPiei(GijejBij f j ) ij jn fi(Gij f jBij e j )j1 n Qifiii(GijejBij f j ) ij jj1 n ei(GijfjBijej)j 1 j 1極坐標(biāo)的表達(dá)式：節(jié)點(diǎn)電壓： V&i Vii Vi (cos i j sin i)nPi Vi Vj (Gij cos ij Bij sin ij ) j1節(jié)點(diǎn)功率方程： n 式中， ij i j ，是i, j兩節(jié)點(diǎn)電壓的相角

15、差。 Qi Vi Vj (Gij sin ij Bij cos ij )j127. 潮流計(jì)算的基本步驟(問答必考)答：(1)形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。 ( 2)設(shè)定節(jié)點(diǎn)電壓的初值。 ( 3)將各節(jié)點(diǎn)電壓初值代入求得修正方程式中的不平衡量。 ( 4)將各節(jié)點(diǎn)電壓初值代入求雅可比矩陣的各元素。( 5)求解修正方程式，求得各節(jié)點(diǎn)電壓的增量。(6)計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓的新值，返回第3 步進(jìn)入下一次迭代，直到滿足收斂判據(jù)為止。(7)最后計(jì)算平衡節(jié)點(diǎn)功率和線路功率、損耗。28. 無功負(fù)荷的無功特性：分串聯(lián)之路和并聯(lián)之路(填空)答：系統(tǒng)無功負(fù)荷的電壓特性主要由異步電動(dòng)機(jī)決定。它所消耗的無功功率為：QM Qm QV2Xm2

16、I 2 X ，( Qm為勵(lì)磁功率， Q 漏抗無功損耗) ，在額定電壓附近，電動(dòng)機(jī)的無功功率隨電壓的升降而增減，當(dāng)電壓明顯地低于額定 值時(shí)，無功功率主要由漏抗中的無功損耗決定，因此，隨電壓下降反而具有上升的性質(zhì)。29. 變壓器的無功特性答：變壓器的無功損耗 QLT 包括勵(lì)磁損耗 Qo和漏抗中的損耗 QT ，勵(lì)磁功率大致與電壓平方成正比，當(dāng)通過變壓器 的視在功率不變時(shí)，漏抗中損耗的無功功率與電壓平方成反比，因此，變壓器的無功損耗電壓特性也與異步電動(dòng)機(jī)的 相似。30. 輸電線路的無功特性答： 35KV 及以下架空線路是消耗無功功率的， 110kV 及以上架空線路，當(dāng)傳輸功率較大時(shí)，線路為無功負(fù)載，當(dāng)

17、傳輸 功率較小時(shí)，線路成為無功電源。31. 無功電源的種類（填空）答：發(fā)電機(jī)； 同步調(diào)相機(jī)；靜電電容器；靜止無功補(bǔ)償器； 靜止無功發(fā)生器32. 無功功率平衡的含義 答：系統(tǒng)中的無功電源可能發(fā)出的無功功率應(yīng)該大于或至少等于負(fù)荷所需的無功功率和網(wǎng)絡(luò)中的無功損耗之和。為了 保證運(yùn)行可靠性和適應(yīng)無功負(fù)荷的增長(zhǎng)，系統(tǒng)還必須配置一定的無功備用容量。令QGC 為電源供應(yīng)的無功功率之和，QLD 為無功負(fù)荷之和， QL 為網(wǎng)絡(luò)無功功率損耗之和，Qres 為無功功率備用，則系統(tǒng)中無功功率的平衡關(guān)系式是：QGC QLD33 電力系統(tǒng)的四種常見調(diào)壓措施。 （問答必考） 答：（1）調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流以改變發(fā)電機(jī)端電壓VG ；

18、（2）適當(dāng)選擇變壓器的變比；（3）改變線路的參數(shù)； （ 4）改變無功功率的分布34. 電力系統(tǒng)三種調(diào)壓方式及含義（填空必考） 答： 逆調(diào)壓、順調(diào)壓、恒 /常調(diào)壓（1）逆調(diào)壓：在大負(fù)荷時(shí)升高電壓 （1.05UN） ，小負(fù)荷時(shí)降低電壓 （UN ） 。（2）順調(diào)壓：大負(fù)荷時(shí)允許電壓稍低 （1.025UN ） ；小負(fù)荷時(shí)允許稍高 （1.075UN ）（3）常調(diào)壓：保持為大約恒定的數(shù)值1.021.05UN 。35. 允許電壓偏移的范圍（填空）答： 35kV 及以上供電電壓正、 負(fù)偏移的絕對(duì)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

19、壓允許偏移為額定電壓的 +7% 和 -10% 。36.改變變壓器變比的調(diào)壓方法（分降壓變兩種情況，看例12-3）；答：對(duì)應(yīng)額定電壓 VN 的稱為主接頭，改變變壓器的變比調(diào)壓實(shí)際上就是根據(jù)調(diào)壓要求適當(dāng)選擇分接頭。降壓變壓器分接頭的選擇：VT （PRT QXT）/V1，V2 （V1 VT）/k，k V1t /V2N，高壓側(cè)分接頭電壓是： V1t V1 VT V2N ；升壓變壓器分接頭的選擇： V1t V1 VT V2NV2V236. 利用無功功率補(bǔ)償調(diào)壓的原則和基本思路（分并聯(lián)電容器補(bǔ)償和調(diào)相機(jī)補(bǔ)償 兩種情況 ）。（填空）答：思路：合理的配置無功功率補(bǔ)償容量，以改變電力網(wǎng)的無功潮流分布，可以減少網(wǎng)

20、絡(luò)中的有功功率損耗和電壓損 耗，從而改善用戶處的電壓質(zhì)量。補(bǔ)償設(shè)備為靜電電容器：原則：在最大負(fù)荷時(shí)電容器應(yīng)全部投入，在最小負(fù)荷時(shí)全部退出。補(bǔ)償設(shè)備為同步調(diào)相機(jī)：原則：調(diào)相機(jī)在最大負(fù)荷時(shí)按額定容量過勵(lì)磁運(yùn)行，在最小負(fù)荷時(shí)按（0.50.65）額定容量欠勵(lì)磁運(yùn)行。37. 有功負(fù)荷的三種分量已及它們的各調(diào)整方法（填空）答：有功負(fù)荷的三種分量：第一種：幅度小，周期短（10S ）的負(fù)荷分量；第二種：幅度大，周期較長(zhǎng)（10S3min ）的負(fù)荷分量；第三種：變化緩慢的持續(xù)變動(dòng)負(fù)荷。調(diào)整方法：頻率的一次調(diào)整（發(fā)電機(jī)組的調(diào)速器進(jìn)行調(diào)整） ；二次調(diào)整（調(diào)頻器參與調(diào)整） ；聯(lián)合調(diào)整（調(diào)度安 排）。38. 負(fù)荷的頻率特

21、性 答：系統(tǒng)處于運(yùn)行穩(wěn)態(tài)時(shí)，系統(tǒng)中有功負(fù)荷隨頻率的變化特性稱為負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性。當(dāng)頻率偏離額定值不大時(shí)， 負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性常用一條直線近似表示。 直線的斜率為 KD tgPD / f ，用標(biāo)幺值表示： KD* KD fN /PDN ，KD* 1 3 ，表示頻率變化KD、 K D*稱為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)或簡(jiǎn)稱為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)。在實(shí)際系統(tǒng)中，1%時(shí)，負(fù)荷有功功率相應(yīng)變化（ 13） %。39、頻率的一次調(diào)整（掌握例 13-2）答：當(dāng) n 臺(tái)裝有調(diào)速器的機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，可根據(jù)各機(jī)組的調(diào)差系數(shù)和單位調(diào)節(jié)功率算出其等值調(diào)差系數(shù)（*），或算出等值單位調(diào)節(jié)功率 KG（K G*）。N 臺(tái)機(jī)組的等值單

22、位調(diào)節(jié)功率：nnKGK Gii 1 i 1nKGi *PGiNKPGiNKGi*fN等值單位調(diào)節(jié)功率的標(biāo)幺值：KG* i 1；等值調(diào)差系數(shù)G*PGN1PGNK G*PGiNi 1 i*40. 頻率的二次調(diào)整 圖 13-7 13-8 13-18 13-19 答：當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)引起頻率變化時(shí)，利用同步器平行移動(dòng)機(jī)組功頻靜特性來調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率和分配機(jī)組間的有功功率， 這就是頻率的“二次調(diào)整” ，也就是通常所說的“頻率調(diào)整” 。系統(tǒng)負(fù) 荷的初 始增 量： PD0PG KG f KD f （ 二次 調(diào)整時(shí) 的功率 平衡 方程） 該式也 可改 寫成，PD0 PG K 二次調(diào)整一般只是由一臺(tái)或少數(shù)幾臺(tái)發(fā)電機(jī)組

23、（一個(gè)或幾個(gè)廠）承擔(dān)，這些機(jī)組（廠）稱為主調(diào)頻機(jī)組（廠） 41.主調(diào)頻廠的慨念和選擇原則 答：概念：負(fù)責(zé)全系統(tǒng)的頻率調(diào)整（即二次調(diào)整）稱為主調(diào)頻廠（一般是 12 個(gè)電廠）。 原則： 應(yīng)擁有足夠的調(diào)整容量及調(diào)整范圍； 調(diào)頻機(jī)組具有與負(fù)荷變化速度相適應(yīng)的調(diào)整速度； 合安全及經(jīng)濟(jì)的原則。PD0PG(KG K D) fK f ，或調(diào)整出力時(shí)符42. 頻率調(diào)整和電壓調(diào)整的關(guān)系或它們的調(diào)節(jié)順序 答：當(dāng)系統(tǒng)由于有功不足和無功不足因而頻率和電壓都偏低時(shí)，應(yīng)該首先解決有功功率平衡的問題，因?yàn)轭l率的提高 能減少無功功率的缺額，這對(duì)于調(diào)整電壓是有利的。如果首先去提高電壓，就會(huì)擴(kuò)大有功的缺額，導(dǎo)致頻率更加下降， 因而

24、無助于改善系統(tǒng)的運(yùn)行條件。43. 網(wǎng)損，網(wǎng)損率的慨念 答：所有送電、變電和配電環(huán)節(jié)所損耗的電量，稱為電力網(wǎng)的損耗電量（或損耗能量） 。在同一時(shí)間內(nèi)，電力網(wǎng)損耗電 量占供電量的百分比，稱為電力網(wǎng)的損耗率，簡(jiǎn)稱網(wǎng)損率或線損率。電力網(wǎng)損耗率=電力網(wǎng)損耗電量供電量 100%44. 降低網(wǎng)損的技術(shù)措施（問答必考）答： 提高用戶的功率因數(shù)，減少線路輸送的無功功率； 改善網(wǎng)絡(luò)中的功率分布； 合理地確定電力網(wǎng)的運(yùn)行電 壓水平； 組織變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行； 對(duì)原有電網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造。45、耗量特性曲線及相應(yīng)微增率的概念； （必考）答：（1）反映發(fā)電設(shè)備（或其組合）單位時(shí)間內(nèi)能量輸入和輸出關(guān)系的曲線，稱為耗量特性。（2

25、）耗量特性曲線上某點(diǎn)切線的斜率稱為該點(diǎn)的耗量微增率， =dF/dP，發(fā)電效率 =P/F 。46、等微增率準(zhǔn)則（分兩臺(tái)機(jī)組的情況） 。 例 14-3 答：負(fù)荷在兩臺(tái)機(jī)組間分配時(shí)，如它們的燃料消耗微增率相等，即dF1/dPG1=dF2/dPG2，則總的燃料消耗量將是最小的。這就是著名的等微增率準(zhǔn)則。47、有功經(jīng)濟(jì)分配和無功經(jīng)濟(jì)分配目標(biāo)的區(qū)別（必考）答：（1）有功：消耗燃料最少，無功：有功分配已確定的前提下電網(wǎng)有功網(wǎng)損最小。（ 2）有功功率負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的原則是等微增率準(zhǔn)則，無功功率負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的原則也是等微增率準(zhǔn)則，48、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性 ,同步穩(wěn)定性慨念 答：電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，通常是指電力系統(tǒng)受到微小

26、的或大的擾動(dòng)后，所有的同步電機(jī)能否繼續(xù)保持同步運(yùn)行的問題。 同步穩(wěn)定性：人們把電力系統(tǒng)在運(yùn)行中受到微小的或大的擾動(dòng)之后能否繼續(xù)保持系統(tǒng)中同步電機(jī)（最主要是同步發(fā)電 機(jī)）的同步運(yùn)行的問題，稱為電力系統(tǒng)同步穩(wěn)定性問題（也叫功角穩(wěn)定性） 。49、靜態(tài)穩(wěn)定的初步概念（必考） 答：所謂電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性，一般是指電力系統(tǒng)在運(yùn)行中愛到微小擾動(dòng)后，獨(dú)立地恢復(fù)到原來的運(yùn)行狀態(tài)的能力。50. 引起電力系統(tǒng)大擾動(dòng)的主要原因（1）負(fù)荷的突然變化，如投入或切除大容量的用戶等； （2）切除或投入系統(tǒng)的主要元件，如發(fā)電機(jī)、變壓器及線路等；（ 3）發(fā)生短路故障， 短路故障擾動(dòng)最嚴(yán)重，作為檢驗(yàn)系統(tǒng)是否具有暫態(tài)穩(wěn)定的條件。51

27、、等面積定則 （問答） 答：當(dāng)加速面積和減速面積大小相等時(shí)，轉(zhuǎn)子動(dòng)能增量為零，發(fā)電機(jī)重新恢復(fù)到同步速度。52、提高穩(wěn)定性的一般原則（問答必考）答：（1）盡可能地提高電力系統(tǒng)的功率極限Pm EV ；（ 2）抑制自發(fā)振蕩的發(fā)生； （3）減小發(fā)電機(jī)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的振蕩幅X 度，減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的不平衡功率。53、可采取什么措施提高穩(wěn)定性（問答必考）答：（1）改善電力系統(tǒng)基本元件的特性和參數(shù)； （2）采用附加裝置提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（ 3）改善電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和及其他措施。、計(jì)算題km ，最小負(fù)荷系數(shù) a 以及峰谷差 Pm 。習(xí)題 9-1 ：某系統(tǒng)典型日負(fù)荷曲線如題圖所示，試計(jì)算：日平均負(fù)荷；負(fù)荷率解：（

28、1）日平均負(fù)荷70 2 50 4 80 2 pav2）負(fù)荷率100 4 80 22490 4 120 4 70 2MW85MW85120題圖 9-1 日負(fù)荷曲線0.70833）最小負(fù)荷系數(shù)a Pmin50 0.4167Pmax 120（4）峰谷差Pm Pmax Pmin （120 50）MW 70MW9- 2 若題圖 9-1 作為系統(tǒng)全年平均日負(fù)荷曲線，試作出系統(tǒng)年待續(xù)負(fù)荷曲線，并求出年平均負(fù)荷及最大負(fù)荷利用小 時(shí)數(shù) Tmax 解：年持續(xù)負(fù)荷數(shù)據(jù)如題表 9-2 所示。題表 9-2 年持續(xù)負(fù)荷有功功率 /MW持續(xù)時(shí)間 /h12043651461904365=146280

29、4365=1463704365=1464504365=14651）2）pav系統(tǒng)年持續(xù)負(fù)荷曲線如題圖 9-2 所示。年平均負(fù)荷（50 70 80 90 100 120） 4 365 MW 85MW3）8760最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax1 8760 Pdt Pav(y) 8760Pmax 0Pmax85 8760h 6205h1209-3 某工廠用電的年待續(xù)負(fù)荷曲線如題圖 9-3 所示。試求： 時(shí)數(shù) Tmax。解：（1）全年平均負(fù)荷100 2000 60 3000 40 3760MW 60.548MW53、工廠全年平均負(fù)荷，全年耗電量及最大負(fù)荷利用小pav(y)8760(2)全年耗電量8760W

30、 Pdt (100 200060 3000 40 3760)103kW3）5.304 108 kW h 最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)8760Pdt0Pmax5.304 108100 103 h5304h題圖 9-3 年持續(xù)負(fù)荷曲線10-1網(wǎng)絡(luò)元件的電壓降落和功率損耗54、習(xí)題 10-1 ：一條 100KV 架空輸電線路，長(zhǎng)100km ，ro 0.1209/km ， xo 0.400 /km ，忽略線路對(duì)地電容，（2） 解：（1）已知線路未端運(yùn)行電壓 VLD =105kV ，負(fù)荷 線路阻抗的功率損耗和輸電效率； R 12.09 10012.09， XPLD =42MW ，cos=0.85。試計(jì)算：（1）輸

31、電線路的電壓降落和電壓損耗； （ 3）線路首端和未端的電壓偏移。0.4 100 40R jXVLD 105KVQLDPLD tanPLD2coscos42 1 0.85 26.029MW0.85VPLD R Q LDX42 12.0926.029 40 14.7512KVVLD105PLD XQLD RVLD42 40 26.029 12.09 13.0031KV105電壓降落：?V1?V LD Vj V 14.7512 j13.0031電壓降落相量圖PLD jQ LD 輸電線路等效電路電壓損耗：V1(VLD V)2V 2(105 14.752)2 13.0032 120.4551KVV1VL

32、D 120.4551 10515.4551KV2）功率損耗P I2 RPLD QLD RVL2D22422 26.0292105212.092.6767MWQ I2XPL2DQ2LDVL2D422 26.02922105240 8.8560MW輸電效率：PLDPLDP100%100% 94.01%42 2.683)未端電壓偏移： 105 110 100% 4.545%11055、120.4551 110 首端電壓偏移： 100% 9.505% 11010- 2 若上題的負(fù)荷功率因數(shù)提高到 0.95，試作同樣計(jì)算，并比較兩題的計(jì)算結(jié)果。QLDPLD tanPLD1 cos21 0.95242 1

33、 0.95 13.8047MWVPLD R QLD XV LDPLD X Q LD RVLD?電壓降落： V1?V LDV1電壓損耗： V12）功率損耗I2RPL2Dcos0.9542 12.09 13.8047 40 10.095KV10542 40 13.8047 12.09 14.4105KV105V j V 10.095 j14.4105(VLD V)2VLD 115.994VL2DQLD R422V2105(105 10.095)2 14.41052 115.994KV10.994KV13.80472105212.09 2.1434MWI2XPL2DQ2LD X2XVL2D42213

34、.80472105240 7.0914MW輸電效率：PLDPLD100%42P100% 95.14%42 2.14343）未端電壓偏移：105110100% 4.545%首端電壓偏移：110115.994110 100% 5.449%11011-1 開式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計(jì)算1.已知供電點(diǎn)電壓和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率時(shí)的計(jì)算方法（逆功率傳輸方向計(jì)算功率損耗，順功率傳輸方向計(jì)算電壓降落，看 例 11-1 ）。答：已知供電點(diǎn)電壓和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率時(shí)的計(jì)算方法：22VAb)2 ( VAb )2Vc(VbVbc )2 ( Vbc) 2 從節(jié)點(diǎn) d 開始，利用 VN ，則S3 Sd ， SL3P3 2 QVN23

35、( R3jX 3)， S3S3SL3對(duì)于第二段線路S2ScS S P2 2 Q2S3 ， SL2VN22(R2 jX 2)， S2S2SL 2第一段線路 S1SbS2 ，SL1P1 2V2Q1 2 (R1VN21jX1)， S1S1SL1VAb(P1R1Q1X1)/ VAVbc(P2R2Q2X2)/Vb56、知 VA ，算VbVAb(P1X1Q1R1) /VA算Vc，Vbc(P2X2Q2R2)/VbVb(VAVcd (P3R3 Q3X3) /Vc 算Vd ， Vcd (P3X3 Q3R3) /VcVd(VcVcd )2 ( Vcd )24.用牛頓 -拉遜法進(jìn)行潮流計(jì)算的基本步驟nPi Pis

36、Pi Pis ei(Gij ej Bij f j ) fij1nn(Gij f j j1nQiQisQiQisj1Bij ej ) 0 (i 1,2,., m)(11 46)(Gijej Bij fj) ei (Gij fj Bijej ) 0j1PiPisPiPiseiVi2222Vis2Vi 2Vis2(Gij ejj122(ei2 fi 2)Bij fj )JV(1148)當(dāng)ij時(shí)PiejPiQi(Gij eii時(shí)，i(Gij f j Bij ej )j1Bij fi )(i m 1,m 2,., n 1)(11 47)jVi2 ejPieiPiQieiQiVi2eiVi2輸電線路功率：

37、 SijijjQiejVi2Bij eiGij fi(11 49)(Gik ek1Bik fk )Gii eiBii fi(Gik fk1Bik ek )Bii eiGii fi(Gik fkBikek)BiieiGii fi ii i(Gik ekBik fk )Gii eiBf iik1nik nkn(1150)k12ei2fiPij jQij V&i Iij Vi2 yi0 V&i(V&i Vj)yij例題： 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖所示，額定電壓 10kV ，已知各節(jié) V1 點(diǎn)負(fù)荷及線路參數(shù)： S2=0.3+j0.2MV A ，2S12S3=0.5+j0.3MV A ，S4=0.2+j0.15MV

38、 A ，Z12=1.2+j2.4 ，Z23=1.0+j2.0 ， Z24=1.5+j3.0 ，電源電壓(11 56)Z12V1=10.5kV ，試作功率和電壓計(jì)算。解： (1) 先假設(shè)各節(jié)點(diǎn)電壓為額定電壓進(jìn)行功率損耗計(jì)算，以求得電源點(diǎn)始端功率。V2S2Z23Z24V3S4V4S23jX23)(R24220.52 0.32102(1 j2) 0.0034 j0.006822P42 Q42jX24)0.22 0.152102(1.5j3)0.0009 j0.0019S23S3S230.5034j0.3068S24S4S240.2009j0.1519S12S2S23S24 1.0043 j0.658

39、7S24P122 Q1221.00432 0.65872S1212 2 12 (R12 jX12 )2 (1.2 j2.4) 0.0173 j0.0346VN10S12 S12 S12 1.0216 j0.6933（2）用已知的電壓及第一步求得的功率分布，求出線路各點(diǎn)電壓。V12 (P12 R12 Q12 X12)/V1 0.2752V2 V1 - V12 10.2248kVV23 (P23 R23 Q23 X 23) /V2 0.1100V3 V2 - V23 10.0408kVV24 (P24 R24 Q24 X24)/V2 0.0740V4 V2 - V24 10.1508kV（3）根據(jù)

40、求得的電壓分布，重算功率分布。S230.52 0.322 (1 j2) 0.0034 j0.006810.042S24220.22 0.15210.152(1.5j3)S23S3S230.5034j0.3068S24S4S240.2009j0.1518S12S2S23S24 1.0043 j0.65860.0009 j0.0018S12221.00432 0.65862210.222(1.2j2.4)0.0166 j0.03310.3%，則可以結(jié)束計(jì)算。 （否則繼續(xù)重算電壓分布、功率分布S12 S12 S12 1.0209 j0.6917（4）比較兩次計(jì)算得到的電源點(diǎn)功率的差值，小于 到誤差足

41、夠小）11- 1 輸電系統(tǒng)如圖 11-1 所示。已知：每臺(tái)變壓器 SN=100MW A ， PO=450kW ， QO=3500kvar ， PS=100kW ，VS=12.5%，工作在 5%的分接頭；每回線路長(zhǎng) 250km，r1=0.08/km，x1=0.4/km ， b1=2.8 10-6S/km ；負(fù)荷 PLD =150MW ， cos=0.85。線路首端電壓 VA=245kV ，試分別計(jì)算： （ 1）輸電線路，變壓器以及輸電系統(tǒng)的 電壓降落和電壓損耗； （ 2）輸電線路首端功率和輸電效率； （3）線 路首端 A，未端 B 及變壓器低壓側(cè) C的電壓偏移。解：輸電線路采用簡(jiǎn)化型等值電路，變

42、壓器采用勵(lì)磁回路57、 11-10. 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng) 如圖 11-10 所示，已知各 段線 路阻 抗和節(jié) Z23=24+j22 ， SLD2=20+j15MV A ，SLD3=25+j18MV A，節(jié)點(diǎn) 1 為平衡節(jié)點(diǎn)， V1=115 0kV 。試用牛頓 -拉夫遜法計(jì)算潮流： （1）形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣； （2）求第一次迭代用的雅可比矩陣； （3）列寫出第一次迭代時(shí)的修正方程。解：（1）節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣P2Q2P3Q3P2P2P2P2e2f2e3f3Q2Q2Q2Q2e2f2e3f3P3P3P3P3e2f2e3f3Q3Q3Q3Q3e2f2e3f3e23Y111Z121Z13110 j16113.5j210

43、.049j0.0078，Y12Y211Z12110 j160.028j0.044Y13Y311Z1313.5 j210.021j0.033，Y221Z121Z2310 j16124 j220.050j0.065Y231Z 23241j220.022j0.020 ， Y331Z131Z 23113.5 j21124 j220.044j0.054e1115，110 ，(0)0； e3(0) 110，(0)320 110(0.0281150.050 1100.022110)25 110 (0.028 1150.050 1100.022110)673668Q2(0) 15 ( e2(B21e1(0)

44、B22e2(0) B23e3(0)Q2(0) 18 ( e2 ( B21e1(0 ) B22e2(0) B23e3(0)15 110(0.0441150.065 1100.020110)18 110 ( 0.044 1150.065 1100.020110)1549.51552.5(2)列寫矩陣Y11 Y12Y130.049j0.00780.028j0.0440.021 j0.033YY21 Y22Y230.050j0.0650.022 j0.020Y31 Y32Y330.044 j0.05425 e2(0) (G21e1(0) G22e2(0)20列寫出第一次迭代時(shí)的修正方程(3)G23e3

45、(0)G23e3(0)P2(0)e(20)(G21e1(0)G22e2(0)3J11P2(G2jej B2j f2) (G22e22 e2j 1( 0.028115 0.050 1100.022J12P2f23(G2j fj B2jej) j1(B22e2J13P2e3(G23e2 B23 f2)(0.021B22 f2)(G21e1G22e2G23e3) G22e2電力系統(tǒng)的無功功率平衡110) 0.050 110 5.64G22 f 2)110)2.31，(0)2(0)3e2(0)(0)f2e3(0)f (0)f312-1例 12-3 降壓變壓器及其等值電路示于圖（ a）、（b）。已知在最

46、大和最小負(fù)荷時(shí)通過變壓器的功率分別為Smax=（ 28j14） MV A 和 Smin=（ 10j6）MVA ，高壓側(cè)的電壓分別為 V1max 110kV 和 V1min113kV 。要求低壓母線的電壓 變化不超出（ 6 6.6）kV 的范圍，試選擇分接頭。1解：先計(jì)算最大 /最小負(fù)荷時(shí)變壓器的電壓損耗VTmax28 2.44 14 401105.7kVVTmin10 2.44 6 401132.34kV假定在最大 /最小負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)V2max 6kV 和 V2min 6.6kV ，則110 5.7V1tmax6.3 109.4kV1tmax 6.0113 2.34V1tmin6.3 105.

47、6kV1tmin 6.6取算術(shù)平均值 V1tav=107.5kV選最接近的分接頭 V1t=107.25kV 并校驗(yàn)低壓母線的實(shí)際電壓V2 tmax110 5.7107.256.36.13kV6kV113 2.34V2tmin6.3 6.5kV 6.6kV107.25可見所選分接頭是能滿足電壓要求的。39.發(fā)電機(jī)的頻率特性（靜態(tài)調(diào)差系數(shù)，單位調(diào)節(jié)功率）答：當(dāng)調(diào)速器的調(diào)節(jié)過程結(jié)束，建立新的穩(wěn)態(tài)時(shí)，發(fā)電機(jī)的有功出力同頻率之間的關(guān)系稱為發(fā)電機(jī)組調(diào)速器的功率頻率靜態(tài)特性（簡(jiǎn)稱為功頻靜態(tài)特性） 。機(jī)組的靜態(tài)調(diào)差系數(shù)： = - f / P （Hz/MW ），以額定參數(shù)為基準(zhǔn)的標(biāo) 幺值表示時(shí)，便有 * f /

48、 fNPGN 。調(diào)差系數(shù)也叫調(diào)差率，可定量P/PGNfN表明某臺(tái)機(jī)組負(fù)荷改變時(shí)相應(yīng)的轉(zhuǎn)速（頻率）偏移。例如，當(dāng) * 0.05 ，如負(fù)荷改變 1%，頻率將偏移 0.05% ；如負(fù)荷改變 20%，則頻率將偏移 1% （0.5HZ ）。調(diào)差系數(shù)的倒數(shù)就是機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率（或稱發(fā)電機(jī)組功頻靜特性系1數(shù)）即 KGPG ，或用表幺值表示 KG* 1 1 fNf * PGNKGPGNKG 的數(shù)值表示頻率發(fā)生單位變化時(shí)，發(fā)電機(jī)組輸出功率的變化量。調(diào)差系數(shù)的大小對(duì)頻率偏移的影響很大，調(diào)差系數(shù)愈小（即單位調(diào)節(jié)功率愈大）汽輪發(fā)電機(jī)組： * 0.04 0.06 ， KG* 25 16.7水輪發(fā)電機(jī)組： * 0.02 0.04 ， KG* 5025400.電力系統(tǒng)的有功功率 頻率靜態(tài)特性答： PD0 =PG-PD= -（KG+KD） f = -Kf ；K= KG+KD = - PD0 /ffNf0f發(fā)電機(jī)組的功頻靜特性，頻率偏移亦愈小。電力系統(tǒng)功率 -頻率靜態(tài)特性K 的數(shù)值越大，負(fù)荷增減引起的頻率變化就越小，頻30%為火電廠，有 15%的備用容量，其單位調(diào)節(jié)功率為16；18；系統(tǒng)有功負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)為KD* 2.0 。試問：1，即發(fā)電機(jī)組的等值單位調(diào)節(jié)功率為K 稱為系統(tǒng)的功率 頻率靜特性系數(shù)，或系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率。 率也就越穩(wěn)定。5.負(fù)荷的頻率特性和發(fā)電機(jī)的頻率