電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析復習思考題

1、第一章：1、電力系統(tǒng)、電力網答：電力系統(tǒng)是由發(fā)電機、變壓器、輸配電線路和用電設備按一定規(guī)律連接起來所組成的用于電能生產、變換輸送分配和消費的系統(tǒng)。電力網是由變壓器和輸配電線路組成的用于電能變換和輸送分配的網絡。2、我國電力系統(tǒng)主要發(fā)電廠類型 答： 我國電力系統(tǒng)主要發(fā)電廠有火力發(fā)電廠、水電廠和核電廠。其中火電廠所占比例最大，其次為水電廠和核電廠。3、對電能生產的基本要求答：對電能生產的基本要求有保證供電的可靠性、良好的電能質量和運行的經濟性。4、電力系統(tǒng)負荷的分類及各類負荷對供電可靠性的要求答：電力系統(tǒng)負荷按照供電中斷或減少所造成的危害的大小可以分為三級（三類）一級負荷（I類負荷）：指供電中斷將

2、造成設備損壞、人員傷亡、社會秩序混亂、人民生活受到很大影響并較長時間不能恢復、政治影響大的用戶的用電設備。一級負荷在任何情況下都不允許停電；二級負荷（II類負荷）：指供電中斷或減少，將造成大量產品產量和質量下降、人民生活受到影響的用戶的用電設備。二級負荷應盡可可能不停電；三級負荷（III類負荷）：除一級和二級負荷外的負荷，三級負荷可以停電。5、衡量電能質量的技術指標 答：衡量電能質量的技術指標主要有電壓偏移、頻率偏移和電壓波形。6、聯合電力系統(tǒng)及其優(yōu)越性答：通過聯絡線路將幾個地方電力系統(tǒng)連接起來所形成的電力系統(tǒng)稱為聯合電力系統(tǒng)。聯合電力系統(tǒng)可以合理利用能源、減少系統(tǒng)備用容量、裝設高效率的大容量

3、機組，提高電力系統(tǒng)運行的經濟性；系統(tǒng)間相互支援可以提高系統(tǒng)的供電可靠性；系統(tǒng)容量越大抗干擾能力越強，可以減小系統(tǒng)受到干擾（負荷變化）時的頻率波動和電壓波動，提高電能質量。7、電力系統(tǒng)的額定電壓和平均額定電壓答：電力系統(tǒng)額定電壓由國家綜合應用和電器設備生產制造兩方面的因素制定。（詳見P9表1-1）根據表1-1的規(guī)定，屬于同一電壓等級的不同設備其額定電壓并不完全相同，近似計算時可以認為同一電壓等級的電氣設備具有相同的額定電壓，此額定電壓就是平均額定電壓。具體數值如下表所示電壓等級（kV）361035110220500平均額定電壓(kV)3.156.310.5371152305258、標出下圖所示電

4、力系統(tǒng)中發(fā)電機、變壓器的額定電壓（線路額定電壓已標在圖中）答：上述電力系統(tǒng)中發(fā)電機、變壓器的額定電壓如下： G：10.5KV ；T1：10.5/242KV ；T2：220/121/38.5KV ；T3：35/6.3KV9、電力系統(tǒng)接線圖 答：電力系統(tǒng)接線圖分為電氣接線圖和地理接線圖兩種。電氣接線圖表示電氣設備之間的電氣連接；地理接線圖表示發(fā)電廠、變電站和電力用戶之間的相對地理關系。10、電力系統(tǒng)接線方式分類、特點及其適用場所 答：電力系統(tǒng)的接線方式分為無備用接線方式和有備用接線方式兩大類。 無備用接線方式指用戶只能從一個方向獲得電能的電力系統(tǒng)接線方式。包括單回路放射式、單回路干線式、單回路鏈式

5、。 有備用接線方式指用戶可以從兩個級以上方向獲得電能的電力系統(tǒng)接線方式。包括雙回路放射式、雙回路干線式、雙回路鏈式、兩端供電式和環(huán)式。 無備用接線方式簡單、投資小、運行維護方便，但供電可靠性差。適用于對供電可靠性要求較低的三級負荷的供電，在采取一定的提高供電可靠性的措施后（如采用成套配電設備、線路裝設重合閘等）也可以用于對二級負荷的供電。 有備用接線方式電能質量號（環(huán)形接線在線路檢修或事故時電能質量較差）、供電可靠性高，但投資大、保護裝置復雜、運行維護不如無備用接線方式方便不方便。有備用接線用于對供電可靠性要求高的一級負荷和二級負荷的供電。11、電力系統(tǒng)中性點及其運行方式分類答：電力系統(tǒng)中星形

6、接線的發(fā)電機和變壓器的中性點稱為電力系統(tǒng)的中性點。電力系統(tǒng)中性點的運行方式分為直接接地、不接地和經阻抗接地（我國通常采用經消弧線圈接地）。直接接地方式正常運行和發(fā)生故障時，各相對地電壓不超過相電壓，線路和電氣設備的對地絕緣按承受相電壓設計，可以降低電氣設備和線路的絕緣投資，特別是在電壓等級較高的情況下，效果尤為明顯，但發(fā)生單相接地故障時，流過故障相的電流為短路電流，需要切除電源，所以供電可靠性差。直接接地方式用于110kV及以上電力系統(tǒng)以減小投資費用，但需要通過其他措施來保證供電可靠性（通常采取的措施為架空線路架設避雷線、線路裝設自動重合閘裝置）不接地運行方式在發(fā)生單相接地故障時接地點流過線路

7、電容電流，只要該電流未超過規(guī)定值，接地點不會出現電弧，不會對電力系統(tǒng)造成危害，并且單相接地故障時線電壓仍保持對稱，不影響用電設備的正常運行，按照規(guī)程規(guī)定在發(fā)生單相接地故障時可以繼續(xù)運行12小時，所以供電可靠性高。但單相接地故障時非故障相電壓升高為線電壓，線路和電器設備的對地絕緣需要按承受線電壓設計，投資較大。不接地方式主要用在35kV及以下單線接地電容電流未超過規(guī)定值的電力系統(tǒng)。中性點經消弧線圈接地方式用于35kV及以下單相接地電容電流超過規(guī)定值的電力系統(tǒng)。12、中性點經消弧線圈接地運行方式的工作原理和補償方式答：中性點解消弧線圈接地的工作原理可用下圖說明。由電流相量圖可以看到，由于消弧線圈的

8、補償作用，有消弧線圈時流過接地點的電流,適當選擇消弧線圈的參數就可以使(無消弧線圈時流過接地點的電流)，并小于規(guī)定值，使接地點不出現電弧。消弧線圈的補償方式分為欠補償、全補償和過補償。全補償可能引起系統(tǒng)諧振，是嚴禁采取的補償方式，欠補償在系統(tǒng)運行方式變化時，可能轉換為全補償，所以也不采用，通常采用的補償方式為過補償。第二章：1、關于電力系統(tǒng)分析計算的規(guī)定答：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析時，電力系統(tǒng)可以視為三相對稱系統(tǒng)，只需要對其中一項進行分析計算，所以電力系統(tǒng)的等值電路（數學模型）為單相等值電路。等值電路中電路參數為相參數；但習慣上所標電壓為線電壓、功率為三相總功率。功率采用復功率表示，實部為三相總有功功

9、率，虛部為三相總無功功率。2、同步發(fā)電機的運行原圖及穩(wěn)態(tài)計算數學模型 不懂 答：隱極式同步發(fā)電機的運行原圖如下圖所示：降低功率因數運行時：其運行范圍受額定勵磁電流限制；提高功率因數運行時：其運行范圍受原動機最大出力限制；進相運行時：其運行范圍受系統(tǒng)并列運行穩(wěn)定性限制；其最小出力受機組運行穩(wěn)定限制（主要是鍋爐燃燒穩(wěn)定性限制）。穩(wěn)態(tài)分析時同步發(fā)電機的數學模型有以下幾種：發(fā)電機定出力運行（發(fā)電機母線為PQ節(jié)點）：用恒定功率表示，約束條件為；發(fā)電機恒壓運行（平衡節(jié)點）：用恒定電壓表示,約束條件為、；發(fā)電機恒有功、恒電壓大小運行（PV節(jié)點）：約束條件為。3、變壓器等值電路（數學模型）及參數計算（1）已知

10、某110KV雙繞組變壓器銘牌數據為： 計算變壓器的參數（歸算到110KV）； 畫出變壓器的形等值電路。 解： 計算變壓器參數（歸算到110KV） 變壓器形等值電路 （2）已知三繞組變壓器型號為SFSL1-15000/110,容量比為100/100/100，短路電壓為、，短路損耗為、，空載損耗為，短路電流。試求歸算至高壓側的變壓器參數，并繪制其等值電路。解：1）變壓器參數計算電阻計算 電抗計算 電納、電導計算 2）變壓器等值電路（3）已知自耦變壓器型號為OSFPSL-120000/220，容量比為100/100/50，額定電壓為220/121/11KV，變壓器特性數據為：短路電壓為、（說明短路電

11、壓已歸算到變壓器額定容量之下），、，空載損耗為，短路電流。試求歸算至高壓側的變壓器參數，并繪制其等值電路。解：1）變壓器參數計算 電阻計算 、 電抗計算 電納、電導計算 2） 變壓器等值電路說明：精確計算時，電壓采用額定電壓；近似計算時電壓采用平均額定電壓。4、輸電線路的等值電路 （1）輸電線路的參數有哪些？各反映什么物理現象？答：輸電線路的參數有電阻、電抗（電感）、電納（電容）和電導。電阻反映電流的熱效應；電抗反映電流的磁場效應；電納反映電場效應；電導反映輸電線路的泄露損耗和電暈損耗。電阻、電導為耗能參數；電抗、電納為儲能參數。（2）為什么要采用分裂導線？ 答：采用分裂導線是為了減小線路的電

12、抗。（3）輸電線路進行全換位的目的是什么？答：輸電線路進行全換位的目的是使輸電線路各相的參數（電抗、電納）相等。（4）輸電線路按長度分類方法答：根據線路長度，線路可以分為短線路、中等長度線路和長線路。短線路線路長度小于100km的架空輸電線路和電壓不超過10kV的電纜線路；中等長度線路線路長度大于100km，小于300km的架空輸電線路；長線路長度大于300km的架空輸電線路。（5）輸電線路的等值電路答：輸電線路的電導一般可以忽略。中等長度線路采用形集中參數電路。短線路可以忽略電納影響，用電阻與電抗串聯的集中參數電路表示；長線路用修正后的形集中參數電路表示。（6）已知110KV架空輸電線路長度

13、為80km,三相導線平行布置，線間距離為4m，導線型號為LGJ150，計算其參數并畫出其等值電路。（LGJ-150導線計算外徑為17mm）解：由于線路為長度小于100km的短線路，線路的電納和電導可以忽略不計，因而只需計算其電抗和電阻。500（cm），導線計算半徑,標稱截面為，取導線的電阻率為。輸電線路的總電阻和總電抗分別為：、輸電線路的單相等值電路如圖 （7）已知220KV同桿雙回架空輸電線路長度為200km,三相導線平行布置，導線之間的距離為6.0m，導線型號為LGJ-300,求線路的集中參數，并畫出其等值電路。（LGJ-300導線計算外徑24.2mm）解：忽略雙回路之間的相互影響，則每回

14、線路導線之間的幾何平均距離為，標稱截面為，取導線的電阻率為。則單位長度線路的電抗和電納分別為、.取、，則輸電線路的電暈臨界相電壓為： 大于線路的最高工作相電壓，所以線路不會發(fā)生電暈現象，輸電線路單位長度的電導線路的集中參數為：、線路的等值電路為：（8）長度為600Km的500KV電力線路的結構如下：LGJ4400分裂導線，導線直徑28mm，分裂間距450mm，三相導線水平排列，相間距離13m，如下圖所示。作出近似考慮電力線路分布參數特性時的形等值電路。（LGJ-400導線計算外徑為28mm）解：先計算電力線路每公里的電阻、電抗、電導和電納。計算電暈臨界電壓。取，則電暈臨界電壓為 中間相電暈臨界

15、相電壓為，假設500KV線路運行相電壓為，由于，輸電線路在晴天條件下不會發(fā)生電暈現象，所以。近似考慮輸電線路參數分布特性近似考慮輸電線路參數分布特性的形等值電路如圖所示5、電力系統(tǒng)的等值電路（1）什么是有名制等值電路？有名制等值電路參數計算時應注意哪些事項？答：等值電路中各電路參數（電阻、電抗、電導、電納）和變量（電壓、電流、功率）都是有單位的物理量，則等值電路稱為有名制等值電路。采用有名制等值電路進行計算時，所有參數和變量應為歸算到同一電壓等級的數值。參數及變量歸算時，如變壓器變比采用實際變比則為精確計算；如變壓器變比采用平均額定變比則為近似計算。（2）什么是標幺值等值電路？標幺值等值電路參

16、數計算時應注意哪些事項？答：等值電路中各電路參數和變量都采用沒有單位的相對值（標幺值），這種等值電路稱為標幺值等值電路。采用標幺值等值電路進行計算時，所參數和變量應為統(tǒng)一基準值之下的標幺值。參數標幺值的計算方法有兩種途徑，一是先把所有參數和變量有名值歸算到基本級，再利用基本級的基準值求標幺值；二是利用基本級的基準值和變壓器的變比求出各電壓等級的基準值，然后對參數和變量（未歸算）取標幺值。參數和變量有名值歸算或各電壓等級基準值計算時，如果變壓器變比取實際變比，則為精確計算；如采用變壓器平均額定變比進行計算則為近似計算。（3）基準值的取法答：穩(wěn)態(tài)分析時電力系統(tǒng)的參數與變量只有5個，它們分別是阻抗（

17、電阻、電抗）、導納（電納、電導）、電壓、電流、功率（視在功率、有功功率、無功功率）。由于電路的基本關系有三個（、,所以選擇基準值時只需要指定任意兩個電氣量的基準值，其他三個電氣量的基準值可以由基本關系式導出，通常任意給定電壓與功率的基準值和。此時電流、阻抗、導納的基準值分別為、。（4）某電力系統(tǒng)，接線如圖 所示，各元件的技術參數標示于圖中，不計變壓器電阻、導納和輸電線路導納，畫出其等值電路，并計算 不懂按變壓器額定變比歸算到220KV側的有名制參數按變壓器平均額定變比歸算到220KV側的有名制參數按變壓器額定變比確定的標幺制參數按變壓器平均額定變比確定的標幺制參數【LGJQ-400的單位長度參

18、數為：；LGJ-120的單位長度參數為：；SSPL-120000/220的額定變比為220/38.5KV、短路損耗、短路電壓；SFPSL-63000/220的額定變比220/121/11;短路損耗、；短路電壓、】解：1）按變壓器額定變比計算參數有名制輸電線路220KV架空線路：線路：線路：線路：35KV架空線路：線路： 歸算到220KV側：電纜線路： 歸算到220KV側：變壓器變電站B：歸算到220KV側的變壓器參數為：變電站C：變壓器各繞組的短路損耗和短路電壓為: 歸算到220KV側的變壓器參數為： 2）按變壓器平均額定變比計算參數有名制輸電線路線路：線路：線路：線路： 電纜線路：變壓器變電

19、站B：變電站C： 3）按變壓器額定變比計算參數標幺制先將參數有名值按變壓器額定變比歸算到220KV側，然后利用220KV側基準值計算參數標幺制。取220KV側基準值、,則。利用前面按變壓器額定變比求得的歸算到220KV側的參數有名制和選定的基準值，計算系統(tǒng)參數標幺值。線路：線路：線路：線路：電纜線路： 變電站B變壓器：變電站C變壓器： 利用220KV側基準值和變壓器的額定變比求其它電壓側的基準值，然后利用未歸算的參數有名值求參數標幺值。35KV側、;10KV側、。線路：線路：線路：線路：電纜線路： 變電站B變壓器：變電站C變壓器： 4）按變壓器平均額定變比計算參數標幺值取、，。則。線路：線路：

20、線路：線路：電纜線路： 變電站B變壓器：變電站C變壓器：按變壓器額定變比確定的有名制等值電路如圖 所示第三章：1、阻抗支路和導納支路的功率損耗計算 答：阻抗支路的功率損耗計算公式為、(注意計算時，電壓和功率應為同一點的數值。近似計算時電壓可以取額定電壓)。導納支路的功率損耗計算公式為、（注意感性情況下B為正值，容性情況下B為負值）。2、阻抗支路的電壓降落計算 答： 電壓降落縱分量：；電壓降落橫分量：，(注意計算時，電壓和功率應為同一點的數值。近似計算時電壓可以取額定電壓)。3、阻抗支路的電壓損耗計算 答： 電壓損耗。已知末端參數時；已知首端參數時。4、開式網（輻射形網絡）的潮流計算方法 （1）

21、已知首端電壓、首端功率時（略） （2）已知末端電壓、末端功率時（略） （3）已知首端電壓、末端功率時（略）5、網絡的化簡 答：網絡化簡時，降壓變電所用運算負荷功率表示；定出力發(fā)電廠用運算電源功率表示。 降壓變電所：等值負荷功率=變壓器低壓側負荷功率+變壓器功率損耗（變壓器功率損耗等于變壓器阻抗支路損耗+變壓器導納支路功率損耗）；運算負荷功率=變電站等值負荷功率+相鄰線路電容功率的一般（注意電容功率為負值）。 定出力發(fā)電廠：等值電源功率=發(fā)電機出力廠用電功率升壓變壓器功率損耗； 運算電源功率=等值電源功率相鄰線路電容功率的一半。（注意電容功率為負值）6、輸電線路首端電壓與末端電壓之間的關系 答：

22、由于，所以當時，首端電壓高于末端電壓；當時，首端電壓低于末端電壓；當時，首端電壓等于末端電壓。輸電線路空載時必有末端電壓高于首端電壓，因為空載情況下流過輸電線路阻抗的功率即等值電路中線路末端的電容功率（），。7、證明高壓電力系統(tǒng)中，無功功率總是從電壓高的節(jié)點向電壓低的節(jié)點傳輸；而有功功率總是從電壓相位超前的節(jié)點向電壓相位滯后的節(jié)點傳輸。證明：設節(jié)點1電壓為，節(jié)點2的電壓，節(jié)電1電壓超前節(jié)點2電壓的相角為，分別為從節(jié)點1向節(jié)點2傳輸的有功功率和無功功率。由于高壓電力網絡中，所以，當時，；當時，。即無功功率總是從電壓高的節(jié)點向電壓低的節(jié)點傳輸。當時，；當時，即有功功率總是從電壓相位超前的節(jié)點向電壓

23、相位滯后的節(jié)點傳輸。8、求圖示網絡的有功分點、無功分點。線路單位長度參數0.175+j3.6/km。解：將電網在電源點1拆開得到以下的兩端電壓相等的兩端供電網。 由于各線路的單位長度的參數相等，所以該電網為均一網，根據均一網供載功率的計算公式得： 電力網的初步功率分布如圖，由圖可知負荷點既是有功功率分點，也是無功功率分點。 9、圖示環(huán)網中變壓器的變比均為實際變比，請指出是否存在循環(huán)功率？如存在循環(huán)功率，請指出循環(huán)功率的方向？若忽略電網各元件的電阻，請指出循環(huán)功率的性質。答：選擇順時針方向作為統(tǒng)計變比的繞行方向，則，由于,所以環(huán)網中存在循環(huán)功率；由于，所以循環(huán)功率的方向與統(tǒng)計變比時選擇的繞行方向

24、一致，即為順時針方向；在不計電網元件電阻情況下，即循環(huán)功率為純無功功率。10、在多電壓等級環(huán)網中，改變變壓器變比主要改變何種功率分布？答：改變變壓器變比主要改變無功功率分布。因為對于高壓電網總有，在不計電網元件電阻情況下，即循環(huán)功率為純無功功率，改變變壓器的變比就是改變，從而改變循環(huán)功率（無功功率），最終改變電網的無功功率分布。11、電網中串聯縱向加壓器主要改變何種功率分布？串聯橫向加壓器主要改變何種功率分布？答：串聯縱向加壓器主要改變無功功率分布，因為高壓電網總有，在不計電網元件電阻情況下，串聯縱向加壓器所產生的循環(huán)功率為為純無功性質，所以主要改變電力網的無功潮流分布；串聯橫向加壓器主要改變

25、有功功率分布，因為串聯縱向加壓器所產生的循環(huán)功率為為純有功性質，所以主要改變電力網的有功潮流分布。12、開式電力網（輻射形網絡）的功率分布由什么決定？能否調控？答：開始網絡的功率分布由負荷分布決定，不可調控。13、電力系統(tǒng)潮流調控的目的是什么？常用的潮流調控方法有哪些？答：電力系統(tǒng)潮流調控的目的是將電力系統(tǒng)功率的自然分布調整為功率的經濟分布，以使電力網的有功損耗最小。電力系統(tǒng)潮流調控的方法有線路串聯電抗或電容，將電網參數均一化；對兩端供電網調整兩端發(fā)電機電壓的大小和相位，但這種方法受到發(fā)電機機端電壓允許變動范圍的限制和發(fā)電機有功出力的限制；在多電壓等級環(huán)網中改變變壓器的變比，這種方法只能改變無

26、功分布，不能改變有功分布；串聯附加加壓器，串聯縱向加壓器可以調整無功功率分布，串聯橫向加壓器可以調整有功功率分布，串聯縱橫加壓器既可改變有功功率分布，也可改變無功功率分布。14、什么叫均一網？均一網有什么特點？答：均一網是指有同一電壓等級、同樣型號同樣布置方式的導線組成的環(huán)網或兩端供電網。均一網的特點有：各段線路單位長度的參數相等，各段線路的阻抗之比等于它們的長度之比（為實數）；均一網的供載功率分布按線路長度分布；均一網功率的自然分布就是經濟分布。15、兩端供電網（包括環(huán)網）的潮流分布計算方法（略，但非常重要，一定要了解為什么計算最終潮流分布時要在無功功率分點拆開）。第四章：1、電力系統(tǒng)潮流計

27、算的數學模型為什么采用節(jié)點電壓方程，而不采用回路電流方程？答：電力系統(tǒng)潮流計算中之所以采用節(jié)點電壓方程而不采用回路電流方程，主要由于以下原因：電力系統(tǒng)等值網絡中獨立節(jié)點數遠遠少于獨立回路數（電力系統(tǒng)等值網絡中有很多的接地支路，所以導致獨立回路數遠遠多余獨立節(jié)點數）；對具有交叉跨接的非平面網絡，建立獨立節(jié)點電壓方程式較建立獨立回路電流方程式方便；建立獨立節(jié)點電壓方程式前，不必將并聯支路合并，而建立獨立回路電流方程式前，需要將并聯支路合并，以減少獨立方程式數；網絡結構或變壓器變比改變時，節(jié)點導納矩陣的修改比較方便。2、電力系統(tǒng)的節(jié)點按運行狀態(tài)的不同分為哪幾類？每類的節(jié)點的已知量和待求量是什么？答：

28、根據已知變量和待求變量的不同，電力系統(tǒng)的節(jié)點可以分為PQ節(jié)點、PV節(jié)點和平衡節(jié)點。PV節(jié)點已知節(jié)點的發(fā)電機有功功率PG、無功功率QG和負荷的有功功率PL、無功功率QL,待求量為節(jié)點電壓大小U和電壓相角；PV節(jié)點已知節(jié)點的發(fā)電機有功功率PG、節(jié)點電壓大小U和負荷的有功功率PL、無功功率QL,待求量為電壓相角和無功功率QG；平衡節(jié)點已知負荷的有功功率PL、無功功率QL,和節(jié)點電壓大小U、電壓相角0，待求量為發(fā)電機有功功率PG、無功功率QG。3、電力系統(tǒng)潮流計算的三類節(jié)點中，哪種節(jié)點最多？哪種節(jié)點可能沒用？平衡節(jié)點如何設置？ 答：PQ節(jié)點最多；PV節(jié)點可以不設；平衡節(jié)點必須設置一個，并且只設置一個。

29、4、未裝設無功補償裝置的降壓變電所的低壓母線屬于何種節(jié)點？裝設有無功補償裝置，并且可以在負荷變化時維持節(jié)點電壓大小不變的降壓變電所低壓母線屬于何種節(jié)點？調頻電廠的升高電壓母線屬于何種節(jié)點？ 不懂答：分別屬于PQ節(jié)點、PV節(jié)點和平衡節(jié)點。5、求下圖所示等值網絡的節(jié)點導納矩陣（圖中數值為標么阻抗）。 解：各支路導納為：、。各節(jié)點的自導納和互導納分別為：、。節(jié)點導納矩陣為： 6、某系統(tǒng)節(jié)點導納矩陣如下。若在節(jié)點1、3間增加一條阻抗Zk=j2的線路，求修改后的節(jié)點導納矩陣。解： 修改后的節(jié)點導納矩陣為:7、高斯賽德爾潮流計算法和牛頓拉夫遜潮流計算法的原始數學模型都是節(jié)點電壓方程，但在具體計算時，兩者卻

30、將其改寫成了不同形式，請指出這兩種節(jié)點電壓方程的形式。答：高斯賽德爾潮流計算時將節(jié)電壓方程改寫為電壓平衡方程；牛頓拉夫遜潮流計算將節(jié)點電壓方程改寫為功率平衡方程。8、高斯賽德爾潮流計算法和牛頓拉夫遜潮流計算法各有何特點？答：高斯賽德爾潮流計算法對初值的要求比較寬松，但計算收斂速度慢；牛頓拉夫遜潮流計算法對初值的要求嚴，初值取得誤差過大，迭代計算將不收斂，但牛頓拉夫遜計算法收斂速度快。9、在什么情況下，PV節(jié)點將轉化為PQ節(jié)點？ 不懂 答：當迭代計算過程中，PV節(jié)點的無功功率越限時，PV節(jié)點實際上已轉化為PQ節(jié)點。因為在不能提供維持節(jié)點電壓大小不變的無功功率時，節(jié)點電壓總不能維持恒定，所以此時。

31、（此時節(jié)點無功功率取相應的上限或下限，節(jié)點注入無功功率為定值，而節(jié)點電壓大小不再為定值）第五章：1、 電力系統(tǒng)設置備用容量的目的是什么？按備用的形式分備用容量有哪幾種類型？旋轉備用投入速度快，有利于保證電能質量，是否電力系統(tǒng)中旋轉備用容量設置的越多越好？為什么？答：電力系統(tǒng)設置備用容量的目的是為了保證電力系統(tǒng)可靠供電和良好的電能質量。按備用形式分，系統(tǒng)備用容量分為熱備用（又稱旋轉備用，指系統(tǒng)中運行機組所具有的備用容量）和冷備用（系統(tǒng)中沒有運行的機組所具有的可發(fā)容量）。不是旋轉備用容量設置的越多越好。因為旋轉備用（熱備用）容量越大，運行機組的負載率越低，運行效率越差。2、按用途分，系統(tǒng)的備用容量

32、可以分為哪幾類？各種類型的備用容量應采用何種備用方式？答：按用途分，系統(tǒng)的備用容量可以分為負荷備用（針對第一類負荷、第二類負荷以及預測外負荷所設置的備用容量）、事故備用（針對電力系統(tǒng)故障使運行機組或發(fā)電廠突然退出運行所設置的備用容量）、國民經濟備用（針對國民經濟可能超計劃增長設置的備用容量）和檢修備用（為保證發(fā)電設備的安全可靠運行，發(fā)電設備應定期進行檢修，為安排發(fā)電設備退出檢修而設置的備用容量稱為檢修備用）。負荷備用采用旋轉備用（熱備用）；事故備用部分采用熱備用，部分采用冷備用，兩者的具體分配按照系統(tǒng)發(fā)生最大功率缺額事故時，將熱備用投入后系統(tǒng)頻率可以維持在最低允許頻率運行，冷備用投入后能夠將系

33、統(tǒng)頻率恢復到正常頻率的原則設置；國民經濟備用采用冷備用；檢修備用根據系統(tǒng)情況決定是否設置，需要檢修的發(fā)電設備系統(tǒng)在負荷低谷季節(jié)利用空出的發(fā)電容量檢修完時，可以不設置檢修備用，否則需要設置檢修備用，檢修備用采用冷備用。3、電力系統(tǒng)頻率由什么決定？正常運行情況下系統(tǒng)頻率波動的原因是什么？答：電力系統(tǒng)的頻率由電力系統(tǒng)有功功率平衡關系所決定，要維持電力系統(tǒng)在某一數值下運行，就必須保證在該頻率下的有功功率平衡。正常運行情況下系統(tǒng)頻率變化由負荷變化引起，當負荷變化破壞了原有的有功功率平衡關系時，系統(tǒng)的頻率就會波動。4、電力系統(tǒng)的頻率調整與電力系統(tǒng)的電壓調整相比較有何特點？ 答：電力系統(tǒng)頻率只有一個，調頻的

34、手段也只有一種，就是根據有功負荷的變化調整發(fā)電機有功出力，使系統(tǒng)保持在所要求頻率下的有功功率平衡。電力系統(tǒng)各點的電壓不同，在電力系統(tǒng)總體電壓水平正常的情況下，也可能出現某些節(jié)點電壓過高或過低的情況，另外電力系統(tǒng)的無功電源形式多樣，調壓的方法和手段也多種多樣。5、電力系統(tǒng)頻率調整如何劃分？各通過什么手段來實現？ 答：電力系統(tǒng)的頻率調整分為一次調整、二次調整和三次調整（有功負荷的最優(yōu)分配）；三次調整是針對由生產、生活規(guī)律以及氣象條件變化所引起的負荷變化所進行的調整，由于此類負荷變化可以預測，由生產調度人員根據預測的負荷曲線按照最優(yōu)分配原則分配各發(fā)電廠的有功出力來實現。一次調整是針對第一類負荷變化引

35、起的頻率變化所進行的調整，通過發(fā)電機組的調速器來實現，一次調整屬于比例調節(jié)，其調節(jié)是有差的，所以一次調整只能減小負荷變化時頻率的變化，但不能保持頻率恒定。二次調整是針對第二類負荷變化（包括預測外的第三類負荷變化）引起的頻率變化所進行的調整，由裝在調頻機組上的調頻器來完成，二次調整可以實現無差調節(jié)。6、什么是發(fā)電機的耗量特性、比耗量和耗量微增率？ 答：發(fā)電機組單位時間內所消耗的能源與所發(fā)有功功率之間的關系稱為發(fā)電機的耗量特性；發(fā)電機組在耗量特性上的某點運行時，單位時間內所消耗的能源和發(fā)電機有功功率的比值，稱為發(fā)電機的比耗量，它反映了發(fā)電機在該點運行時的效率高低，比耗量越大效率越低，反之亦然；耗量

36、微增率反映了發(fā)電機組在器耗量特性曲線上某點運行時，有功出力增加或減少單位數值（MW或KW）時，機組單位時間內增加或減少的能源消耗。7、有功負荷最優(yōu)分配的目的是什么？最優(yōu)分配的原則是什么？ 答：有功負荷最優(yōu)分配的目的是在滿足電力系統(tǒng)有功負荷需求的情況下，適當分配各發(fā)電機的有功出力，是電力系統(tǒng)總的能源消耗最少。有功負荷最優(yōu)分配原則是等耗量微增率準則。所謂等耗量微增率準則指在滿足電力系統(tǒng)功率平衡的條件下，按各運行機組耗量微增率相等的原則分配各臺機組的有功出力。8、某發(fā)電廠有兩臺機組并列運行，當總負荷為時，兩臺發(fā)電機均未達到其額定出力，且有、。當總負荷增大時，哪臺發(fā)電機應先增加出力？為什么？答：2號機

37、組先增加出力，因為，在增加同樣出力的情況下，2號機組增加的燃料消耗比1號機組少；隨著2號機組有功出力增加，其耗量微增率增大，當增大到等于1號機組的耗量微增率時，1號機組機組開始按耗量微增率相等原則與2號機組同時增加出力。9、水煤換算系數的取值與水電廠允許耗水量之間的關系是什么？不懂答：水煤換算系數的取值與水電廠允許耗水量之間的關系是水電站允許的耗水量越大，則水煤換算系數的取值越小，因為只有這樣按等耗量微增率準則（T1T2Tm=m+1m+1=nn）分配時，水輪發(fā)電機組分得的有功負荷才比較大，消耗的水量才比較大。10、對調頻廠的基本要求有那些？洪水季節(jié)宜以什么樣的發(fā)電廠擔負調頻任務？枯水季節(jié)宜以發(fā)

38、電廠擔負調頻任務？答：對調頻廠的基本要求有：調整容量足夠大；調整速度足夠快；調整范圍內經濟性能應較好；調整時不至引起系統(tǒng)內部或系統(tǒng)間聯絡線工作的困難。根據上述基本要求具有調節(jié)庫容的大容量水電廠作為調頻電廠最為適宜。洪水季節(jié)，為充分利用水力資源，水電站一般滿負荷運行，因而不能再擔負調頻任務，這種情況下宜采用調節(jié)性能較好的中溫中壓火力發(fā)電廠作為調頻電廠；枯水季節(jié)宜采用調節(jié)性能好的大容量水電廠作為調頻電廠。11、某發(fā)電廠有三臺機組并列運行，其耗量特性分別為： （） （） （） 機組功率約束條件為： 求負荷功率為200MW時機組間負荷的最優(yōu)分配。解：由耗量特性 （） （） （）求得：根據等耗量微增率準

39、則有： 聯立求解得：、由于，取將剩余的負荷200MW-50MW=150MW在2#、3#機組之間按等耗量微增率準則重新分配得：、答：負荷功率為200MW時機組間負荷的最優(yōu)分配方案是： 、12、某電力系統(tǒng)綜合負荷的單位調節(jié)功率為400MW/HZ，系統(tǒng)負荷增大800MW時，調頻電廠經二次調頻增發(fā)400MW，系統(tǒng)頻率變化為，計算系統(tǒng)等值發(fā)電機的單位調節(jié)功率。解：答：系統(tǒng)等值發(fā)電機的單位調節(jié)功率為1600MW/HZ。13、聯合電力系統(tǒng)的接線圖及參數如下，聯絡線的功率傳輸限制為300MW，頻率偏移超出才進行二次調頻，當子系統(tǒng)A出現功率缺額200MW時，如系統(tǒng)A不參加一次調頻，聯絡線的功率是否越限？（10分

40、）解： 1）系統(tǒng)A不參加一次調頻，不進行二次調頻時的頻率偏移 調頻器不會動作進行頻率的二次調整。 2）聯絡線上的功率變化 3）聯絡線傳輸功率校驗 聯絡線傳輸功率未超越其傳輸極限功率。 第六章：1、電力系統(tǒng)的無功功率平衡關系與系統(tǒng)電壓水平之間的關系？答：要保持電力系統(tǒng)在某一電壓水平下運行，就必須保證在該電壓水平下的無功功率平衡，如果不能保證在該電壓水平下的無功功率平衡，系統(tǒng)電壓水平就會波動，如下圖所示。這里所說的電力系統(tǒng)無功功率平衡指“電力系統(tǒng)中所有無功電源所輸出的無功功率等于電力系統(tǒng)用電設備所需要的無功功率（無功負荷）和電力網的無功功率損耗之和”。2、調相機、晶閘管控制電抗器型靜止無功補償裝置

41、（TCR型）、自飽和電抗器型靜止無功補償裝置（SR型）、晶閘管控制電容器型靜止補償裝置（TSC型）、并聯電容器五種無功補償裝置中，哪些具有正的電壓調節(jié)效應？哪些具有負的電壓調節(jié)效應？不懂答：并聯電容器和TSC型靜止無功補償裝置具有負的電壓調節(jié)效應；調相機具有正的電壓調節(jié)效應；TCR型和SR型靜止無功補償裝置在一定的電壓變動范圍具有正的電壓調節(jié)效應。3、電力系統(tǒng)無功電源最優(yōu)分布的目的是什么？無功電源最優(yōu)分布的原則是什么？答：電力系統(tǒng)無功電源最優(yōu)分布的目的是：在滿足電力系統(tǒng)無功需求的情況下，將電力系統(tǒng)的無功電源進行分布，以使電力網的有功損耗最小。電力系統(tǒng)無功電源最優(yōu)分布的原則是等網損微增率準則在滿

42、足電力系統(tǒng)無功需求的情況下，按各節(jié)點網損微增率相等的原則對無功電源進行分布。4、電力系統(tǒng)無功負荷最優(yōu)補償的原則是什么？答：無功負荷最優(yōu)補償的原則是最優(yōu)網損微增率準則。5、電壓波動限制是針對何種無功負荷變化所引起的電壓變動進行的？習慣上所說的電壓調整又是針對何種無功負荷變化所引起的電壓變動進行的？答：電壓波動限制是針對由沖擊負荷或間歇性負荷引起的電壓變動（稱為電壓波動）進行的；電壓調整是針對周期長、波及范圍大，由生產、生活或氣象條件變化引起的無功負荷變化和電壓變動（稱為電壓偏移）進行的。6、電壓調整的目的是什么？答：電壓調整的目的是將電力系統(tǒng)用電設備的電壓偏移限制在允許的范圍內。7、什么叫電壓中樞點？電壓中樞點的調壓方式有哪幾種？答：電壓中樞點是可以反應