電力系統(tǒng)分析(下)考試復(fù)習(xí)資料(完整版)

1、電力系統(tǒng)分析（下）復(fù)習(xí)題一、問(wèn)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(lái)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(lái)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)荷曲線。日負(fù)荷曲

2、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（又稱峰荷），最小值稱為日最小負(fù)荷（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，；負(fù)荷率是日平均負(fù)荷與日最大負(fù)荷之比，即；最小負(fù)荷系數(shù)是日最小負(fù)荷跟日最大負(fù)荷之比，即。6.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)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(lái)

3、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)是全年實(shí)際耗量跟負(fù)荷最大值之比，即9.負(fù)荷電壓靜態(tài)特性、ZIP模型答：當(dāng)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。 其中系數(shù)滿足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

4、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)特性的線性模型答： 和 式中，需要同時(shí)考慮電壓和頻率的變化時(shí)，也可采用11.電壓降落縱分量和橫分量的計(jì)算公式（分兩種情況，見(jiàn)圖10-2，掌握計(jì)算，畫(huà)相量圖）；(a)(b)答：電壓降落縱分量；橫分量以電壓相量作參考軸，以電壓相量作參考軸，12.電壓降落、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；把兩點(diǎn)間電壓絕對(duì)值之差稱為電壓損耗，用表示，；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，

5、該處的額定電壓為，則用百分?jǐn)?shù)表示的電壓偏移為，電壓偏移（%）13.電壓降落公式的分析（為何有功和相角密切相關(guān)，無(wú)功和電壓密切相關(guān)？）；答：從電壓降落的公式可見(jiàn)，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，上式說(shuō)明，在純電抗元件中，電壓降落的縱分量是因傳送無(wú)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(shuō)，元件兩端存在電壓幅值差是傳送無(wú)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

6、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)生的功率損耗為其中，變壓器的功率損耗：15.輸電線路何時(shí)作為無(wú)功電源、何時(shí)作為無(wú)功負(fù)荷答：35KV及以下的架空線路的充電功率甚小，一般說(shuō)，這種線路都是消耗無(wú)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(wú)功功率將大于電納中產(chǎn)生的無(wú)功功率，線路成為無(wú)功負(fù)載，當(dāng)傳輸功率較?。ㄐ∮谧匀还β剩r(shí)，電納中生產(chǎn)的無(wú)功功率，除了抵償電抗中的損耗以外，還有多余，這時(shí)線路就成為無(wú)功電源。（：無(wú)功電源；，無(wú)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：

7、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(wú)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(wú)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： 21.潮流方程中節(jié)點(diǎn)的分類及相應(yīng)的定義；（

8、填空或問(wèn)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(wú)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(wú)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，

9、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)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(wèn)答必考）答：（1）所有節(jié)點(diǎn)電壓必須滿足 ；（2）所有電源節(jié)點(diǎn)的有功功率和無(wú)功功率必須滿足 ， ；（3）某此節(jié)點(diǎn)之間電壓的相位差應(yīng)滿足 。牛頓法的幾何解釋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)為圖中的曲線，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，則過(guò)點(diǎn)作一切線，此切線同軸的交點(diǎn)便確定了下一個(gè)近似解。由此可見(jiàn)，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

10、的通式：25.潮流方程雅可比短陣的慨念答：，式中，和分別是由n個(gè)變量和修正量組成的n維列向量；是由n個(gè)多元函數(shù)組成的n維列向量；J是階方陣，稱為雅可比矩陣，它的第個(gè)元素是第個(gè)函數(shù)對(duì)第個(gè)變量的偏導(dǎo)數(shù)；上角標(biāo)（）表示陣的每一個(gè)元素都在點(diǎn)處取值。26.潮流方程的直角坐標(biāo)和極坐標(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：導(dǎo)納矩陣元素：極坐標(biāo)的表達(dá)式：節(jié)點(diǎn)電壓：節(jié)點(diǎn)功率方程：式中，是兩節(jié)點(diǎn)電壓的相角差。27.潮流計(jì)算的基本步驟（問(wèn)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。

11、（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(wú)功負(fù)荷的無(wú)功特性：分串聯(lián)之路和并聯(lián)之路（填空）答：系統(tǒng)無(wú)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(wú)功功率為：，（為勵(lì)磁功率，漏抗無(wú)功損耗），在額定電壓附近，電動(dòng)機(jī)的無(wú)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(wú)功功率主要由漏抗中的無(wú)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(wú)功特性答：變壓器的無(wú)功損耗包括勵(lì)磁損耗和漏抗中的損耗，勵(lì)磁功率大致

12、與電壓平方成正比，當(dāng)通過(guò)變壓器的視在功率不變時(shí)，漏抗中損耗的無(wú)功功率與電壓平方成反比，因此，變壓器的無(wú)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(wú)功特性答：35KV及以下架空線路是消耗無(wú)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(wú)功負(fù)載，當(dāng)傳輸功率較小時(shí)，線路成為無(wú)功電源。31.無(wú)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(wú)功補(bǔ)償器； 靜止無(wú)功發(fā)生器32.無(wú)功功率平衡的含義答：系統(tǒng)中的無(wú)功電源可能發(fā)出的無(wú)功功率應(yīng)該大于或至少等于負(fù)荷所需的無(wú)功功率和網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)功損耗之和。為了保證運(yùn)行可靠性和適應(yīng)無(wú)功負(fù)荷的增長(zhǎng)，系統(tǒng)還必須配置一定的無(wú)功備用容量。令為

13、電源供應(yīng)的無(wú)功功率之和，為無(wú)功負(fù)荷之和，為網(wǎng)絡(luò)無(wú)功功率損耗之和，為無(wú)功功率備用，則系統(tǒng)中無(wú)功功率的平衡關(guān)系式是：33電力系統(tǒng)的四種常見(jiàn)調(diào)壓措施。（問(wèn)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；（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(wú)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

14、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(guò)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% 。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：，高壓側(cè)分接頭電壓是：；升壓變壓器分接頭的選擇：36.利用無(wú)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(wú)功功率補(bǔ)償容量，以改變電力網(wǎng)的無(wú)功潮流

15、分布，可以減少網(wǎng)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(guò)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

16、特性答：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，用標(biāo)幺值表示：，、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，表示頻率變化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(KG*)。N臺(tái)機(jī)組的等值單位調(diào)節(jié)功率：等值單位調(diào)節(jié)功率的標(biāo)幺值： ；等值調(diào)差系數(shù)： 40.頻率的二次調(diào)整 圖13-7 13-8 13-1

17、8 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(lái)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(shuō)的“頻率調(diào)整”。系統(tǒng)負(fù)荷的初始增量：（二次調(diào)整時(shí)的功率平衡方程）該式也可改寫(xiě)成，或 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（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； 調(diào)整出力時(shí)符合安全及經(jīng)濟(jì)的原則。42.頻率調(diào)整和電壓調(diào)整的關(guān)系或

18、它們的調(diào)節(jié)順序答：當(dāng)系統(tǒng)由于有功不足和無(wú)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(wèn)題，因?yàn)轭l率的提高能減少無(wú)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，因而無(wú)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(wèn)答必考）答： 提高用戶的功率因數(shù)，減少線路輸送的無(wú)功功率； 改善網(wǎng)絡(luò)中的功率分布； 合理地確

19、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)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(wú)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(wú)功：有功分配已確定的前

20、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(wú)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(wèn)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(wèn)題，稱為電力系統(tǒng)同步穩(wěn)定性問(wèn)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(ài)到微小擾動(dòng)后，獨(dú)立地恢復(fù)到原來(lái)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）

21、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、等面積定則（問(wèn)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(wèn)答必考）答：（1）盡可能地提高電力系統(tǒng)的功率極限；（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(wèn)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)

22、運(yùn)行方式和及其他措施。二、計(jì)算題習(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，最小負(fù)荷系數(shù)以及峰谷差。解：（1）日平均負(fù)荷（2）負(fù)荷率 題圖9-1 日負(fù)荷曲線（3）最小負(fù)荷系數(shù)（4）峰谷差9-2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題圖9-2年持續(xù)負(fù)荷曲線解：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=1462804365=1463704365=1464504365=1465（1）系統(tǒng)年持續(xù)負(fù)荷曲線如題

23、圖9-2所示。（2）年平均負(fù)荷（3）最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)53、 9-3某工廠用電的年待續(xù)負(fù)荷曲線如題圖9-3所示。試求：工廠全年平均負(fù)荷，全年耗電量及最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax。解：（1）全年平均負(fù)荷題圖9-3年持續(xù)負(fù)荷曲線（2）全年耗電量（3）最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)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，忽略線路對(duì)地電容，已知線路未端運(yùn)行電壓VLD=105kV，負(fù)荷PLD=42MW，cos=0.85。試計(jì)算：（1）輸電線路的電壓降落和電壓損耗；（2）線路阻抗的功率損耗和輸電效率；（3）線路首端和未端的電壓偏移。輸電線路等效電路解：（1）

24、，電壓降落相量圖電壓降落：電壓損耗：（2)功率損耗輸電效率：（3）未端電壓偏移： 首端電壓偏移：55、 10-2 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。電壓降落：電壓損耗：（2）功率損耗輸電效率：（3）未端電壓偏移： 首端電壓偏移：11-1 開(kāi)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： 從節(jié)點(diǎn)d開(kāi)始，利用，則，對(duì)于第二段線路，第一段線路，56、 知，算算，算，4.用牛頓-拉遜法進(jìn)行潮流計(jì)算的基本步驟 ，輸電線路功率

25、： 例題：電網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖所示，額定電壓10kV，已知各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷及線路參數(shù)：S2=0.3+j0.2MVA，S3=0.5+j0.3MVA，S4=0.2+j0.15MVA，Z12=1.2+j2.4，Z23=1.0+j2.0，Z24=1.5+j3.0，電源電壓V1=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。(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。(3) 根據(jù)求得的電壓分布，重算功率分布。 (4) 比較兩次計(jì)算得到的電源點(diǎn)功率的差值，小于0.3%，則可以結(jié)束計(jì)算。（否則繼續(xù)重算電壓分布、功率分布直到誤差足夠小）題

26、圖11-1簡(jiǎn)單輸電線路11-1 輸電系統(tǒng)如圖11-1所示。已知：每臺(tái)變壓器SN=100MWA，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=2.810-6S/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，變壓器采用勵(lì)磁回路57、 11-10. 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)如圖

27、11-10所示，已知各段線路阻抗和節(jié)點(diǎn)功率為：Z12=10+j16，Z13=13.5+j21，Z23=24+j22，SLD2=20+j15MVA，SLD3=25+j18MVA，節(jié)點(diǎn)1為平衡節(jié)點(diǎn)，V1=1150kV。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(xiě)出第一次迭代時(shí)的修正方程。解：（1）節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣圖11-10 ，；，；，(2) 列寫(xiě)矩陣(3) 列寫(xiě)出第一次迭代時(shí)的修正方程，12-1電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡例12-3 降壓變壓器及其等值電路示于圖（a）、（b）。已知在最大和最小負(fù)荷時(shí)通過(guò)變壓器的功率分別為Smax=（28j14）MVA和S

28、min=（10j6）MVA ，高壓側(cè)的電壓分別為V1max110kV和V1min113kV (a)(b)。要求低壓母線的電壓變化不超出（66.6）kV的范圍，試選擇分接頭。解：先計(jì)算最大/最小負(fù)荷時(shí)變壓器的電壓損耗假定在最大/最小負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)V2max6kV和V2min6.6kV，則取算術(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 可見(jiàn)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(guò)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

29、靜態(tài)特性）。發(fā)電機(jī)組的功頻靜特性機(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。調(diào)差系數(shù)也叫調(diào)差率，可定量表明某臺(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)，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)組功頻靜特性系數(shù)）即，或用表幺值表示，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?。磫挝徽{(diào)節(jié)功率愈大），頻率偏移亦愈小。汽輪發(fā)電機(jī)組：，電力系統(tǒng)功率-頻率靜態(tài)特性水輪發(fā)電機(jī)組：，400.電力系統(tǒng)的有

30、功功率頻率靜態(tài)特性答：PD0 =PG-PD= -(KG+KD) f = -Kf ； K= KG+KD = -PD0 /f 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。K的數(shù)值越大，負(fù)荷增減引起的頻率變化就越小，頻率也就越穩(wěn)定。5.負(fù)荷的頻率特性和發(fā)電機(jī)的頻率特性的分合成，發(fā)電機(jī)的滿載答：有功功率電源應(yīng)該有一定的備用容量13-3 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整58、 例13-2 某電力系統(tǒng)中，40%的容量已完全利用，其余30%為火電廠，有15%的備用容量，其單位調(diào)節(jié)功率為16；30%為水電廠，有18%的備用容量，其單位調(diào)節(jié)功率為18；系統(tǒng)有功負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)為。試問(wèn)：若負(fù)荷變化的范圍是10%

31、，則系統(tǒng)頻率變化的范圍是多少？（計(jì)算必考）解：（1）計(jì)算系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率，令系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組的總額定容量等1，即發(fā)電機(jī)組的等值單位調(diào)節(jié)功率為 ，系統(tǒng)負(fù)荷功率 系統(tǒng)備用系數(shù) 于是(2)系統(tǒng)負(fù)荷變化10%時(shí)的頻率偏移為：一次調(diào)整后的系統(tǒng)穩(wěn)定頻率變化的范圍為3.互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整整體性：作為一個(gè)系統(tǒng)整體調(diào)頻。獨(dú)立性：各自進(jìn)行二次調(diào)頻可實(shí)現(xiàn)交換功率增量等于零。相互性：為對(duì)方系統(tǒng)進(jìn)行二次調(diào)頻。，A、B都進(jìn)行二次調(diào)整的話，若滿足條件：，則聯(lián)絡(luò)線上的交換功率增量便等于零，如果沒(méi)有功率缺額，則。若B不進(jìn)行二次調(diào)整，則，其負(fù)荷變化量將由系統(tǒng)A的二次調(diào)整來(lái)承擔(dān)，這時(shí)聯(lián)絡(luò)線的功率增量，當(dāng)互聯(lián)系統(tǒng)的功率能夠平衡時(shí)，于

32、是有，系統(tǒng)B的負(fù)荷增量全由聯(lián)絡(luò)線的功率增量來(lái)平衡，這時(shí)聯(lián)絡(luò)線的功率增量最大。59、 13-2 某電力系統(tǒng)有4臺(tái)額定功率為100MW的發(fā)電機(jī)，每臺(tái)發(fā)電機(jī)的調(diào)速器的調(diào)差系數(shù)=4%，額定頻率fN=50Hz，系統(tǒng)總負(fù)荷為PD=320MW，負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)KD=0。在額定頻率運(yùn)行時(shí)，若系統(tǒng)增加負(fù)荷60MW，試計(jì)算下列兩種情況下系統(tǒng)頻率的變化值。（計(jì)算必考）（1）40臺(tái)機(jī)組原來(lái)平均承擔(dān)負(fù)荷；（2）原來(lái)3臺(tái)機(jī)組滿載，1臺(tái)帶20MW。說(shuō)明兩種情況下頻率變化不同的原因。解：每一臺(tái)發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率（1）4臺(tái)發(fā)電機(jī)原來(lái)平均承擔(dān)負(fù)荷每臺(tái)發(fā)電機(jī)承擔(dān)，因此，增加MW負(fù)荷后，每臺(tái)發(fā)電機(jī)可承擔(dān)，或（2）原來(lái)三臺(tái)滿載

33、，一臺(tái)帶20MW負(fù)荷。此時(shí)，所有的負(fù)荷增量只能由一臺(tái)發(fā)電機(jī)負(fù)擔(dān)，即，（3）兩種情況下頻率變化不同是因?yàn)榈谝环N情況下，而第二種情況下變成，因而在相同的下，變大4倍。14-1電力網(wǎng)中的能量損耗3.通過(guò)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，降低網(wǎng)損的基本原理耗量特性效率曲線和微增率曲線答：當(dāng)總負(fù)荷功率為S時(shí)，并聯(lián)運(yùn)行的k臺(tái)變壓器的總損耗為，式中，和分別為一臺(tái)變壓器的空載損耗和短路損耗；為一臺(tái)變壓器的額定容量。鐵芯損耗與臺(tái)數(shù)成正比，繞組損耗則與臺(tái)數(shù)成反比。當(dāng)變壓器輕載運(yùn)行時(shí)，繞組損耗所占比重相對(duì)減小，鐵芯損耗的比重相對(duì)增大，在某一負(fù)荷下，減少變壓器臺(tái)數(shù)，就能降低總的功率損耗。為了求得這一臨界負(fù)荷值，我們先寫(xiě)出負(fù)荷功率為S時(shí)

34、，k1臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的總損耗，使的負(fù)荷功率即是臨界功率，其表達(dá)式為：，當(dāng)負(fù)荷功率時(shí)，宜投入k臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行；當(dāng)時(shí)，并聯(lián)運(yùn)行的變壓器可減為k1臺(tái)。14-2火電廠間有功功率負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配60、 三個(gè)火電廠并聯(lián)運(yùn)行，各電廠的燃料消耗特性及功率約束條件如下：P138F1（4+0.3PG1+0.0007P2G1）t/h, 100MWPG1200MWF2（3+0.32PG2+0.0004P2G2）t/h, 120MWPG2250MWF3（3.5+0.3PG3+0.00045P2G3）t/h, 120MWPG2300MW當(dāng)總負(fù)荷為400MW和250MW時(shí)，試分別確定發(fā)電廠間功率的經(jīng)濟(jì)分配（不計(jì)網(wǎng)損）解：（1）按所給耗量特性可得各廠的微增耗量特性為 ，令，可解出，（2）總負(fù)荷為400MW，即PG1+ PG2+PG3=400MW。將PG1和 PG3都用PG2表示，便得14.29+0.572PG2+PG2+22.22+0.889PG2=400由此可算出PG2=270MW，已越出上限值，故應(yīng)取PG2=250MW。剩余的負(fù)荷功率450MW再由電廠1和3進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分配。P G1+P G3=450，將PG1和PG3表