電力系統(tǒng)分析答題

1課程設(shè)計(jì)的題目及目的1課程設(shè)計(jì)的題目及目的頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容#S2=0.3+j0.2MVA,S3=0.5+j0.3MVA,S4=0.2+j0.15MVA,Z12=1.2+j2.4Q,Z23=1.0+j2.0Q,Z24=1.5+j3.0Q,電源電壓V[=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?。?輸電系統(tǒng)如圖11-1所示。已知：每臺(tái)變壓器 22okV 5Ai 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,wo?Q/km,x1=0.4Q/km,b1=2.8x10-6S/km;負(fù)荷Pld=150MW,cos護(hù)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)點(diǎn)功率為：Z12=10+j16QZ13=13.5+j21 ,QZ23=24+j22QSLD2=20+j15MVA,SLD3=25+j18MVA,節(jié)點(diǎn)1為平衡節(jié)點(diǎn)，V1=115Z0°kV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F2Q2P3Q3P2P2F2Q2P3Q3P2P2P2P2e2e2f2f3q2q2q2q2f2e2f2e3f3P3P3P3F3e3e2f2e3f3Q3Q3Q3Q3ef2e3f3f311Z12 Z13110 j16113.5j210.049 j0.0078，第2丫211Z12110 j160.028j0.044丫13丫110.021 j0.033，丫13丫110.021 j0.033，t31Z1313.5j21丫23Y32 1Z2310.022 j0.020，24j22Y2211110.050j0.065Z12Z2310 j1624j22丫3311110.044j0.054Z13Z2313.5j2124j22110，f3（0）ei115，f10；e20) 110，e2°e2°e20)e20)f2（1）(0)f2(0)f2e31)e30)e30)f3（1）(0)f3(0)f32.31，⑵列寫矩陣（3）列寫出第一次迭代時(shí)的修正方程J13昱 (G23e2B23f2) (0.021J13e3

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)通過變壓器的功率分別為Smax=（28+j14）MVA和Smin=（10+j6）1MVA，高壓側(cè)的電壓分別為V1max=110kV和V1min=113kV仝求低弊線的電壓變化不超出（_6二6.6）kV的范圍，試選擇分接頭。解：先計(jì)算最大no±最5小負(fù)荷時(shí)變壓器的電壓損耗+j40◎31.5MVA假定在最大/最小負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)V2max=6kV和V2min=6.6kV，貝卩取算術(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)際電壓可見所選分接頭是能滿足電壓要求的。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)為心*2.0。試問：若負(fù)荷變化的范圍是士10%，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0.3160.31810.2Pd 0.40.3系統(tǒng)負(fù)荷功率0.3160.31810.2Pd 0.40.3(10.15)0.3(10.18) 0.901kr1/0.9011.110系統(tǒng)備用系數(shù)于是K*krKG*KD一P1.11010.22.013.322K*0.113.3227.50610（2）系統(tǒng)負(fù)荷變化士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警50650)Hz49.625Hz13-2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)3=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)組原來平均承擔(dān)負(fù)荷；(2)原來3臺(tái)機(jī)組滿載，1臺(tái)帶20MW。說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)原來平均承擔(dān)負(fù)荷每臺(tái)發(fā)電機(jī)承擔(dān)Pg1320MW80MW，因此，增加MW負(fù)荷后，每臺(tái)發(fā)電機(jī)可承擔(dān)4Pg160MW15MW,f—Pg1 15Hz0.3Hz或f P^ -60Hz0.3Hz4 KG1 50 4KG1200(2)原來三臺(tái)滿載，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Pg160MW,巳Pg160MW,巳1Kg160Hz1.2Hz50(3)兩種情況下頻率變化不同是因?yàn)榈谝环N情況下， Pg115MW，而第二種情況下變成PG160MW，因而在相同的Kg1下，f變大4倍。習(xí)題14-9兩個(gè)火電廠并聯(lián)運(yùn)行，其燃料耗量特性如下： (計(jì)算題必考)Fi=(4+0.3Pgi+0.0008P2gi)t/h,200MW三FGi=300MWF2=(3+0.33Pg2+0.0004P2g2)t/h,340MW三Pg2三560MW。系統(tǒng)總負(fù)荷分別為850MW和550MW，試確定不計(jì)網(wǎng)損時(shí)各廠負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配。解：(1)系統(tǒng)總負(fù)荷為850MW時(shí)Pg2=850-Pgi，各發(fā)電廠的燃料耗量微增率為令入1二入2，并將Pg2=850-PG1代入，可解出Pgi，即卩0.3+0.0016PG1=0.33+0.008 (850-PG1)(0.0016+0.0008)Pg1=0.33-0.3+0.008，可得Pg1=295.883MW,Pg2=850-PG1=(850-295.833)MW=554.167MW(2)當(dāng)系統(tǒng)總負(fù)荷為550MW時(shí)，即Pg2=550-Pg1,令入1二入2