2023年春季学期电力系统稳态分析第三次作业.docx

2023 年春季学期电力系统稳态分析第三次作业一、单项选择题本大题共 10 分，共 10 小题，每题 1 分1. 用调速器进展频率的一次调整 。A. 只能限制周期较短、幅度较大的负荷变动引起的频率偏移B. 只能限制周期较短、幅度较小的负荷变动引起的频率偏移C. 只能限制周期较长、幅度较大的负荷变动引起的频率偏移D. 只能限制周期较长、幅度较小的负荷变动引起的频率偏移2. 节点电压幅值和角度称为 。A. 扰动变量B. 掌握变量C. 状态变量D. 电源变量3. 以下说法正确的选项是 。A. 所谓自然功率，是指负荷阻抗为特性阻抗时，该负荷所消耗的功率B. 所谓自然功率，是指负荷阻抗为波阻抗时，该负荷所消耗的功率C. 所谓自然功率，是指负荷阻抗为容性阻抗时，该负荷所消耗的功率D. 所谓自然功率，是指负荷阻抗为感性阻抗时，该负荷所消耗的功率4. 双绕组变压器的电抗 。A. 可由空载损耗计算B. 可由短路电压百分值计算C. 可由短路损耗计算D. 可由空载电流百分值计算5. 运用牛顿-拉夫逊迭代法时应使选择的初值 。A. 不等于准确解B. 远大于准确解C. 接近准确解D. 远小于准确解6. 线路末端空载与负载时电压的数值差，常用空载电压的百分值表示的是 。A. 电压降落B. 电压损耗C. 电压偏移D. 电压调整7. 电力网络的无备用接线的特点不包括 。A. 接线简洁B. 供电牢靠C. 投资经济D. 运行便利8. 描述一个电力系统的根本参量不包括 。A. 总装机容量B. 年发电量C. 额定频率D. 网损率9. 电压波动的主要危害有 。A. 引起的发电机转速变化B. 引起的电动机转矩变化C. 引起的电炉温度变化D. 引起的灯光闪耀使人疲乏10. 造成双回路放射式结线不够经济的缘由是 。A. 为了保证电压质量高B. 为了保证供电牢靠高C. 为了避开发生电晕D. 为了避开发生过载二、多项选择题本大题共 10 分，共 10 小题，每题 1 分1. 在原网络节点 i 引出一条支路 y ，的节点导纳矩阵的对应元素为 。ijA.B.C.D.2. 假设末端电压肯定，中枢点电压变化的特点是 。A. 顶峰负荷时，中枢点电压应提高B. 顶峰负荷时，中枢点电压应降低C. 低谷负荷时，中枢点电压应提高D. 低谷负荷时，中枢点电压应降低3. 影响调频厂调整容量的因素有 。A. 负荷变动幅度B. 负荷的单位调整功率C. 发电机的单位调整功率D. 允许频率偏移4. 产生循环功率的缘由是 。A. 双端供电网络两端的电源有电压差B. 两台并列运行的变压器的变比不同C. 两回并列运行的输电线路的长度不同D. 环网中变压器的变比不匹配5. 原子能电厂原则上应持续担当额定容量负荷的缘由是 。A. 一次投资大B. 运行费用小C. 可调容量大D. 可调速度快6. 在我国承受电力系统中性点直接接地运行的电压等级有 。A. 220kVB. 110kVC. 60kVD. 10kV7. 系统的单位调整功率的含义是 。A. 随着系统负荷增加，系统频率上升的量B. 随着系统负荷增加，系统频率降低的量C. 随着系统负荷削减，系统频率上升的量D. 随着系统负荷削减，系统频率降低的量8. 电力线路的短线路的等值电路需计及 。A. 分布参数特性B. 线路电阻C. 线路电抗D. 线路电纳9. 牛顿-拉夫逊迭代法的计算步骤为 。A. 计算支路参数B. 选择初值和允许误差C. 形成并求解修正方程D. 修改未知量10. 多电压级网络中常用的简化 。A. 无视全部线路的电导B. 无视全部线路的对地电纳C. 架空线路的电纳以定值充电无功表示D. 变压器激磁导纳以定值空载有功损耗、无功损耗表示三、推断题本大题共 10 分，共 10 小题，每题 1 分1. 并联电容器的最小补偿容量按最大负荷时电容器全部退出选择变压器分接头，按最小负荷时的调压要求确定电容器容量。2. PQ 节点给定扰动变量和状态变量，待求掌握变量。3. 环网不会产生循环功率4. 手算潮流时应尽量先简化网络，不必把全部参数和变量归算至同一电压级。5. 电网的线损率或网损率是指电力网络中损耗的功率与向电力网络供给功率的百分比。6. 有调整水库水电厂的可调功率枯水季节先投入。7. 在多电压级网络中应用等值变压器模型时，对知名制、线路和变压器参数都已经按选定的变比 k N=U /U 归在高压侧的状况，抱负变压器变比取为 k=U U /(U U )。INN N N8. 随着频率的下降或上升，负荷的有功功率和无功功率都减小或增大。9. 三绕组变压器各绕组的容量比不同将影响电阻值的计算方法。10. 稳态运行时发电机组的给定条件之一是给定发出的无功功率和端电压及有功限额。四、名词解释题本大题共 20 分，共 10 小题，每题 2 分1. 节点导纳矩阵的稀疏度2. 负荷曲线3. 可变损耗4. 最大负荷5. 电力系统的中性点是 。6. 状态变量7. 自然功率8. 知名值9. 有功功率分点10. 电压崩溃五、计算题本大题共 32 分，共 4 小题，每题 8 分1. 一个简洁电力网络的节点导纳矩阵为支路 2-3 的导纳为 y23=6-j8，试计算切除该支路的节点导纳矩阵。2. 某电力系统的额定频率为 50Hz，有 7 台 110MW 的水轮机组，调差系数%=3，另有 4 台 200MW 的汽轮机组，调差系数 %=4，系统总负荷为 1200MW，K =1.5。假设负荷增长 1%，试分别计算全部机组参与一次调频和仅水轮机组参与L*一次调频时频率的下降值。3. 某 110kV 两端供电网络中，两电源之间的阻抗为 30+j40，在电源 A 和电源 B 母线电压一样时，由电源 A 送出功率为 25+j20MVA。不计功率损耗时，假设电源 A 和 B 的母线电压幅值分别为 115kV 和 112kV，相位一样时，由电源 A 送出的功率为多少？假设电源 A 母线电压仍维持 115kV，送出功率增加 8j4MVA， 电源 B 的母线电压为多少？4. 如下图的简洁电力网络中，各元件的标么值参数为 z =j0.1，kT*=1.05，z =z =z =0.06+j0.08。试按定义形成该网络的节点导纳矩阵。232434六、问答题本大题共 18 分，共 6 小题，每题 3 分1. 多电压级网络中变压器模型的不同对电力网络等值电路的制定有什么影响？2. 静止补偿器存在什么缺陷？3. 在末端功率和始端电压时，用迭代方法手算潮流的要点有哪些？4. 广义电力系统、电力系统和电力网络之间的关系怎样？5. 中性点直接接地系统和中性点不接地系统运行时各自有什么特点？6. 按电力线路长度分类的等值电路各自有什么特点？答案：一、单项选择题10 分，共 10 题，每题 1 分1. B 2. C 3. B 4. B 5. C 6. D 7. B 8. D 9. D 10. C二、多项选择题10 分，共 10 题，每题 1 分1. ABD 2. AD 3. ABCD 4. ABD 5. AB 6. AB 7. BC 8. BC 9. BCD 10. ACD三、推断题10 分，共 10 题，每题 1 分1. × 2. × 3. × 4. × 5. × 6. × 7. × 8. × 9. 10. ×四、名词解释题20 分，共 10 题，每题 2 分1.参考答案：节点导纳矩阵的稀疏度等于节点导纳矩阵中零元素个数与矩阵的总元素个数的比值。解题方案：考察节点导纳矩阵的稀疏度概念。评分标准：2.参考答案：负荷曲线是指某一时间段内负荷随时间变化的规律解题方案：考察与电力系统负荷运行特性有关的概念。评分标准：3.参考答案：可变损耗指与负荷的平方成正比的损耗。解题方案：考察网络损耗的可变损耗。评分标准：4.参考答案：最大负荷一般指规定时间内，电力系统总有功功率负荷的最大值。解题方案：考察电力系统根本参量。评分标准：5.参考答案：电力系统的中性点是星形联结的变压器或发电机的中性点。解题方案：考察电力系统的中性点定义。评分标准：6.参考答案：状态变量是指受掌握变量掌握的因变量，即节点电压幅值和角度。解题方案：考察变量的分类。评分标准：7.参考答案：自然功率指负荷阻抗为波阻抗时所消耗的功率，为纯有功功率。解题方案：考察自然功率概念。评分标准：8.参考答案：知名制中的物理量的实际值称为知名值。解题方案：考察知名制和知名值的概念。评分标准：9.参考答案：有功功率分点是指网络中有功功率由两侧流入的节点。解题方案：考察功率分点。评分标准：10.参考答案：电压崩溃是指因无功短缺造成电压水平低下，枢纽变电站母线电压在微小扰动下顷刻之间的大幅度下降。解题方案：考察电压崩溃现象。评分标准：五、计算题32 分，共 4 题，每题 8 分1.参考答案：解题方案：考察按定义修改节点导纳矩阵. 评分标准：2.参考答案：解题方案：用发电机组、负荷和系统的单位调整功率计算。评分标准：3.参考答案：解题方案：考察循环功率的计算。评分标准：4.参考答案： P_731FC0BF8F2F12775CFCF9DEFB56ACEEP_201B59CD0E42CDBEA5B9DCF49AF5F4 F9解题方案：考察按定义形成节点导纳矩阵。评分标准：六、问答题18 分，共 6 题，每题 3 分1.参考答案：在多电压级网络中，假设变压器承受 型模型，全部参数或变量需进展电压级的归算，一般用于手算；假设变压器承受 型模型，全部参数或变量不需进展电压级归算，一般用于计算机计算。解题方案：考察变压器模型对多电压级网络变参数或变量的归算的影响。评分标准：2.参考答案：由于静止补偿器利用电容器产生感性无功功率，因此静止补偿器存在当系统电压过低时，不能增加感性无功的缺陷。解题方案：考察无功功率电源的特点。评分标准：3.参考答案：首先，假设末端电压，并用末端功率由末端向始端逐段推算功率损耗和电压降落，求始端电压和功率。然后，用的始端电压和求得的始端功率由始端向末端逐段推算功率损耗和电压降落，求得末端电压和功率。重复上述计算，直到满足计算精度为止。解题方案：考察手算潮流的特点。评分标准：4.参考答案：广义电力系统是由锅炉、反响堆、汽轮机、水轮机、发电机等生产电能的设 备，变压器、电力线路等变换、输送、安排电能的设备，电动机、电热电炉等消耗电能的设备，以及测量、保护、掌握装置等组成的统一整体。电力系统不包括广义电力系统中锅炉、反响堆、汽轮机、水轮机等动力局部，电力网络不包括电力系统中的发电机和用电设备；因此电力网络是电力系统的子集，电力系统又是广义电力系统的子集。解题方案：由广义电力系统、电力系统和电力网络的概念理解三者的关系。评分标准：5.参考答案：中性点直接接地系统中有一相接地时，中性点与接地点构成短路回路，接地相电流很大，为了防止损坏设备，必需快速切除接地相甚至三相，因此供电牢靠性低。此外，由于中性点直接接地，系统的动态电压上升不超过系统额定电压的 80%，因此系统的绝缘水平要求低。 中性点不接地系统中有一相接地时，中性点与接地点不构成短路回路，接地相电流不大，不必切除接地相，因此供电牢靠性高。此外，由于中性点不接地，非接地相的对地电压上升为正常运行时的相电压的 倍，因此系统的绝缘水平要高。解题方案：可利用网络电路图和相量图进展分析。评分标准：6.参考答案：电力线路按长度可分为短线路、中长线路和长线路。无论哪种电力线路，都可以用 形等值电路表示，各自的特点为：短线路的等值电路不计分布参数特性，无视线路电纳；中长线路的等值电路不计分布参数特性，但不能无视线路电纳；长线路的等值电路需计及分布参数特性，不能无视线路电纳。解题方案：从电力线路长度分析。评分标准：