電力系統(tǒng)分析中國電力出版社蘇小林閆曉霞版

1、第一章1-1解：發(fā)電機G額定電壓： 變壓器額定變比：1-2解：(1)：發(fā)電機G：10.5KV變壓器高低壓側(cè)額定電壓： (2) 變壓器實際變比：1-3解：日用電量：日平均負荷： 負荷率： 最小負荷率： 1-4 解： 第二章2-1 解：線路長度為65km，屬短線路，不計分布性參數(shù)等效電路： 2-2 解：(1) 不計分布性參數(shù)等效電路：(2) 不計分布性參數(shù)2-3 解：2-4 解：型等效電路：2-5 解：等效電路圖：2-6 解：等效電路圖：2-7 解：（1）以220kv電壓作為基本級等效電路：(2)選取等效電路：(3)選取等效電路為：2-8解：(1)計算線路參數(shù)：等效電路圖：(2) 標幺制下，按精確

2、計算法計算，選取2-9解：選取等效電路圖：第三章3-1解：(1)計算線路參數(shù)：電壓向量圖為： (2)空載運行時：3-2解：計算變壓器參數(shù)(歸算到高壓側(cè))： 3-3解：計算線路參數(shù)： 電壓歸算到高壓側(cè)：即始端電壓為225.984kV，始端功率為(83.166+j45.556)MVA3-4解：計算線路參數(shù)：設全網(wǎng)電壓為額定電壓，計算功率分布： 用給定的始端電壓和求得的功率分布，計算各段中的電壓和變電所高壓母線電壓：110kV側(cè)的實際電壓為： 35kV側(cè)的實際電壓為：對于B點， 變壓器低壓側(cè)實際電壓：將計算結(jié)果標于圖上：3-5解：設全網(wǎng)電壓為額定電壓，計算功率分布：根據(jù)給定電壓計算各段電壓：變壓器中

3、、低壓側(cè)實際電壓為：將計算結(jié)果標于圖上：3-6解：計算線路參數(shù)：(1) 設全網(wǎng)電壓為額定電壓即B點電壓為214.86kV，C點電壓為224.845kV。(2)廠用電負荷：即發(fā)電機的發(fā)電負荷為(506.78+j267.124)MVA。3-7解：(1)不計功率損耗正常運行時，最大電壓損耗出現(xiàn)在B點：最大電壓損耗為：AB故障切除：電壓損耗：AC故障切除：電壓損耗：即切除AC線路時的電壓損耗最大，為8.837%(2)計及功率損耗的功率分布：由(1)知，取正常運行時，最大電壓損耗出現(xiàn)在B點：最大電壓損耗為：AB故障切除：設全網(wǎng)為額定電壓電壓損耗為：AC故障切除：設全網(wǎng)為額定電壓電壓損耗為：即切除AC線路

4、時的電壓損耗最大，為9.008%(3) 不計功率損耗：正常運行時，最大電壓損耗出現(xiàn)在B點： 最大電壓損耗為：AB故障切除：電壓損耗：AC故障切除：電壓損耗：即切除AB線路時的電壓損耗最大，為9.19%阻抗增大后，其最大電壓損耗也將增大。3-8解：等效電路圖如下：不計功率損耗，計算功率分布：功率分點在3點，分解網(wǎng)絡進行計算按給定電壓計算各段電壓：將結(jié)果標于圖上：3-9解：參數(shù)計算：(1)斷路器QF合上時：不計網(wǎng)損及并聯(lián)導納，計算功率分布：2點為功率分點，設全網(wǎng)為額定電壓計算結(jié)果標于圖上：(2)斷路器QF斷開后，因變壓器變比不等，產(chǎn)生循環(huán)功率，為順時針方向，不計網(wǎng)損及并聯(lián)導納，計算功率分布：2點為

5、功率分點，設全網(wǎng)為額定電壓計算結(jié)果標于圖上：3-10解：因變壓器變比不等，產(chǎn)生循環(huán)功率，為順時針方向，不計功率損耗，計算基本功率分布：計算結(jié)果標于圖上：第四章得到節(jié)點導納矩陣： 修改后的導納矩陣中： 其余元素不變。 4-2 解：得到節(jié)點導納矩陣：修改后的矩陣中：修改后的導納矩陣為：4-3 解：（1）有名制下： 有名制下的節(jié)點導納矩陣為：（2）標幺制下：取標幺制下導納矩陣：4-4 解：先計算系統(tǒng)的節(jié)點導納矩陣：又給定電壓初值：計算 （只有一個PQ節(jié)點和一個平衡節(jié)點）計算雅可比矩陣各元素：第一次迭代后修正方程式為：即 4-5 解（1）節(jié)點1為平衡節(jié)點，節(jié)點2為PV節(jié)點（2）節(jié)點導納矩陣中各元素為：

6、節(jié)點導納矩陣為： （3）給定電壓初值： 又計算雅可比矩陣各元素：第一次迭代后修正方程式為：未迭代前的功率方程：平衡節(jié)點功率：線路功率：線路上的損耗：迭代后的功率方程：平衡節(jié)點功率：線路功率：線路上的損耗：4-6 解：1為平衡節(jié)點，2為PV節(jié)點，3為PQ節(jié)點計算第一次迭代后節(jié)點3電壓為：4-7 解：導納矩陣為：1為平衡節(jié)點，2，3為PQ節(jié)點。計算迭代后節(jié)點功率方程：（平衡節(jié)點）線路上：（2）為平衡節(jié)點，為PQ節(jié)點，3為PV節(jié)點計算由（）知：平衡節(jié)點功率：線路上：4-8 解：導納矩陣為：1為平衡節(jié)點，2、3為PV節(jié)點，4、5為PQ節(jié)點修正各點電壓：平衡節(jié)點功率：線路上功率：第五章5-1 解：（1）

7、計算每臺機組的單位調(diào)節(jié)功率和負荷的頻率調(diào)節(jié)效應系數(shù)：水輪發(fā)電機100MW： 75MW：汽輪發(fā)電機100MW： 50MW：較小容量發(fā)電機1000MW：負荷 3000MW：又即系統(tǒng)新的穩(wěn)定頻率為：(2)全部機組都不參加一次調(diào)頻， 即系統(tǒng)新的穩(wěn)定頻率為：(3)僅水輪機參加一次調(diào)整： 即系統(tǒng)新的穩(wěn)定頻率為：5-2 解：(1) (2) 要求系統(tǒng)頻率不低于49.8Hz， 發(fā)電機二次調(diào)整整發(fā)的功率不超過452.545MW5-3 解：計算發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率和負荷的調(diào)節(jié)效應系數(shù)： 1000MW： 200MW：負荷1200MW：又 即系統(tǒng)的頻率變化量為0.256Hz5-4 解： 負荷減少后系統(tǒng)頻率為50.34H

8、z， A、B兩機組分別出力864MW、1856MW5-5 解：計算系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率：又 (1) (2)實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，f=0 (3) 5-6解： 又 即A、B兩系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率分別為500MW/Hz , 750MW/Hz5-7解：計算各系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率： (1) (2 ) 5-8解： 取平均值：選取最接近的分接頭電壓242kV，并進行校驗 所選分接頭電壓滿足要求。5-9解： 取平均值： 選取最接近的分接頭電壓110kV，并校驗 所選分接頭電壓滿足要求。5-10解：計及變壓器功率損耗，設 選取分接頭電壓為104.5kV，并校驗 所選分接頭滿足要求。變比為104.5/10.55-11解：不計變

9、壓器功率損耗計及變壓器各繞組的電壓損耗及中低壓母線電壓的歸算值 (1) 根據(jù)低壓母線的調(diào)壓要求，選擇高壓繞組分接頭。低壓母線要求在最大負荷時為6kV，在最小負荷時為6.5kV 選取分接頭電壓為115.5kV，并校驗 所選分接頭電壓滿足要求。 (2) 根據(jù)中壓母線的調(diào)壓要求，選擇中壓繞組的分接頭電壓 中壓母線的要求值：最大負荷時為35kV，最小負荷時為38kV 由 得 選取分接頭電壓為38.5kV 所選分接頭電壓滿足要求。變壓器變比為115.5/38.5/6.65-12解：設置補償設備前變電所低壓側(cè)歸算到高壓側(cè)的電壓為： 裝電容器，最小負荷時補償設備全部退出運行，降壓變壓器分接頭電壓為： 即分接

10、頭電壓選為35.875kV。 按最大負荷時，調(diào)壓要求確定補償容量 選取補償容量為7Mvar，并校驗 電壓偏移量：最大負荷時： 最小負荷時： 均沒有超過1.25% 所選電容器滿足調(diào)壓要求。5-13解：線路參數(shù)： 變壓器電抗： 總阻抗 裝電容器最小負荷時： 即分接頭電壓為為104.5kV按最大負荷時調(diào)壓要求確定補償容量 即補償設備最小容量為40Mvar5-14解：不計功率損耗 補償后壓降為：，電壓為：110-6.6=103.4kV 線路通過的最大電流為：采用0.66kV，40kvar的單相電容器其 單個電容器容抗為：需要并聯(lián)的支路數(shù)： 需要串聯(lián)的支路數(shù)：取m=3，n=5，則總的補償容量為 對應的補

11、償容抗為：補償后線路末端電壓為： 滿足調(diào)壓要求。 第六章6-1解：最大負荷下的有功功率損耗： 利用日負荷曲線進行電能損耗計算： 利用最大負荷損耗時間法計算：線路輸送電能： 查表得： 線路輸送電能： 查表得： 同理得： 6-2解：(1) 全年電能損耗： (2)單臺變壓器運行的臨界功率值為： 6-3解：(1) 對變壓器： (2)當負荷低于50%的最大負荷時，切除一臺變壓器運行：由(1)知： 對變壓器： 6-4解：變壓器的電能損耗： 線路的電能損耗： 6-5解： 取 取 當負荷小于時，一臺型號為SPT-16000/35的變壓器單獨運行； 當負荷介于與之間時，一臺型號為SF-20000/35的變壓器單

12、獨運行； 當負荷大于時，兩臺變壓器并聯(lián)運行。6-6解：三個電廠的耗量特性為： 按等耗量微增率準則計算： 若平均分配負荷：即 即8000h內(nèi)浪費23437.5噸煤。6-7解：耗量特性為： (1)按等耗量微增率準則計算： (2)只有一臺發(fā)電機運行哪一臺機組的耗量特性小，即運行最經(jīng)濟令，得出當負荷大于50MW時，當負荷小于50MW時，即一臺發(fā)電機運行時，負荷在050MW內(nèi)采用2號機組運行最經(jīng)濟。6-8解：由水、火電耗量特性可得協(xié)調(diào)方程式為： 又 取，可得:在下午18時至次日上午8時() 在上午8時到下午18時() 水電廠的全日降水量為： 可見，很小，以致于水電廠分擔負荷過大。取，可得:在下午18時至

13、次日上午8時() 在上午8時到下午18時() 水電廠的全日降水量為： 可見，很小，以致于水電廠分擔負荷過大。取，可得:在下午18時至次日上午8時() 在上午8時到下午18時() 水電廠的全日降水量為： 可見，很小，以致于水電廠分擔負荷過大。取，可得:在下午18時至次日上午8時() 在上午8時到下午18時() 水電廠的全日降水量為： 可見，很小，以致于水電廠分擔負荷過大。取，可得:在下午18時至次日上午8時() 在上午8時到下午18時() 水電廠的全日降水量為： 計算結(jié)果如表：(負荷經(jīng)濟分配方案)0.9418.182181.818636.364363.6363.551.0442.857157.1

14、43671.429328.5713.0441.4518.60581.395779.07220.931.6671.45526.13673.864789.773210.2271.5451.47529.05470.946793.919206.0811.4996-9解：(1) 計算網(wǎng)損微增率： 按等網(wǎng)損微增率準則有： 又 (2)計及無功功率網(wǎng)損修正系數(shù) 6-10解：(1)計算網(wǎng)損微增率： 按等網(wǎng)損微增率準則和約束條件建立方程： 不同補償容量下的經(jīng)濟分配方案及對應的網(wǎng)損微增率見下表：1.40.8640.536-0.0131.50.8810.619-0.0161.60.8980.702-0.011.80.

15、9320.868-0.0072.00.9661.034-0.0032.211.20(2)根據(jù)，可得出最優(yōu)網(wǎng)損微增率 由此可得： 第七章7-1解：(1)由派克變換式：(2) 由派克變換式：7-2解：(1)由派克變換：(2) 由派克變換：7-3解：當時，當時，若，上述結(jié)果不變。7-4解：7-5解： 發(fā)電機額定滿載運行， 向量圖如下：7-6解：發(fā)電機額定滿載運行， 向量圖見上。第八章8-1解：(1)短路前變壓器空載運行，且 (2)短路前空載運行，又A相非周期分量為0， (3)又 8-2解：外接電抗標幺值： 穩(wěn)態(tài)電流： 次暫態(tài)電流： 8-3解：(1) (2)短路后瞬間：(3) 8-4解：短路前空載額定

16、電壓下，有 8-5解：計算參數(shù)：取 簡化電路為： 三相短路電流：，有名值：沖擊電流()：8-6解：計算參數(shù)：取 簡化電路為： f點的三相短路電流： 有名值為： 沖擊電流為()： 8-7解：(1)當線路斷開時，簡化電路如下：取 f點起始次暫態(tài)電流：沖擊電流為()：短路容量為：(2) 當線路投入時，等效電路如下： f點起始次暫態(tài)電流：沖擊電流為()：短路容量為：8-8解：計算參數(shù)：取 根據(jù)母線上的斷開容量可以確定系統(tǒng)的等值電抗，處發(fā)生三相短路，則及系統(tǒng)供給的短路電流都要通過QF，其中相供給的短路電流決定于電抗X 短路瞬間，這兩個電源供給的短路功率為：負荷側(cè)也通過QF，此時QF允許系統(tǒng)供給的短路功率

17、為： 簡化電路為： f點起始次暫態(tài)電流為： 起始次暫態(tài)電流有名值為：沖擊電流：8-9解：計算參數(shù)，取點發(fā)生短路時，簡化電路為： 計算運算電抗：查運算曲線得：點發(fā)生三相短路時，簡化電路為： 計算運算電抗：查運算曲線得：點發(fā)生三相短路時，簡化電路為： 由點發(fā)生短路時的簡化過程可知： 計算運算電抗：查運算曲線得：8-10解：取 簡化等效電路為： 即變電所35kV母線三相短路t=0.01s時的短路電流為348.8kA。第九章9-1解：點發(fā)生不對稱短路故障： 正序： 負序： 零序：點發(fā)生不對稱短路故障：正序： 負序： 零序：點發(fā)生不對稱短路故障：正序： 負序： 零序：9-2解：(1)正序、負序、零序等效

18、電路圖如下： (2)正序、負序、零序等效電路圖如下：9-3解：正序、負序、零序等效電路圖如下：9-4解：在f處發(fā)生單相斷線，其正序、負序、零序等效電路圖如下： 各序電流分量為： 各序電壓分量為：故障處的各相電壓電流為： 在f處發(fā)生單相接地故障：其正序、負序、零序等效電路圖如下： 各序電流分量為：各序電壓分量為： 故障處的各相電流電壓為： 9-5解：(1)計算參數(shù)，取 正序： 負序： 零序： 建立正序增廣網(wǎng)絡： 計算運算電抗： 故障相電流： (2) 機端電流為： 電流向量圖： 9-6解：正序： 負序： 零序： (1)在f點發(fā)生b,c兩相短路： 故障處的電流電壓為： 故障處電流電壓向量圖： (2) 在f點發(fā)生b,c兩相短路接地： 故障處的電流電壓為： 故障處電流電壓向量圖： 9-7解：由題可得，令機端正序、負序、零序分別為 取變壓器星形側(cè)正序、負序為 由此判斷發(fā)生a相單相接地短路故障。正序、負序等效電路： 零序：9-8解：正序： 負序： 零序： 故障處各序電流電壓： 故障處的電流電壓為： 9-9解：計算參數(shù)，取 正序、負序電路： 零序：各序電流電壓分量為： 機端電壓為：9-10解：計算參數(shù)，取 正序、負序