电力系统分析基础作业及其标准答案.pdf

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1、资料说明：本资料由华北电力大学在校学生提供，为方便外校学生考研复习，我们整理了所有的专业课考研资料，上传了所有内部资料（视频除外） 。我们是由一群“勇闯北京、热爱华电”的华电本校热血学生组成，本科时有本校的、外校的和跨专业的，现在全部考上华电研究生。为了方便“立志考华电”学生交流，我们建立QQ 群 276540388，为大家免费答疑，分享华电最新消息，提高最新内部试题，各种疑难问题，我们都进最大努力帮助，只为“大华电，大电力，中国梦，梦华电！ ”第一次作业参考答案1 1、 、电能生产的主要特点有哪些？、电能生产的主要特点有哪些？答：电能生产的主要特点可以归纳为以下三点。电能生产的连续性特点；由

2、于电能不能大量储存，电能的生产、输送和消费是同时完成的。电能生产瞬时性的特点；这是因为电能的传输速度非常快（接近光速） ，电力系统中任何一点发生故障都马上影响到整个电力系统。电能生产重要性的特点；电能清洁卫生、易于转换、便于实现自动控制，因此国民经济各部门绝大多数以电能作为能源，而电能又不能储存，所以电能供应的中断或减少将对国名经济产生重大影响。2 2、对电力系统运行的基本要求是什么？、对电力系统运行的基本要求是什么？答：对电力系统运行的基本要求有：保证对用户的供电可靠性；电能质量要好；电力系统运行经济性要好；对环境的不良影响要小。3 3、电力系统中负荷的分类（、电力系统中负荷的分类（I I、

3、II II、IIIIII 类负荷）是根据什么原则进行的？各类负荷对供电可靠类负荷）是根据什么原则进行的？各类负荷对供电可靠性的要求是什么？性的要求是什么？答：电力系统中负荷的分类是根据用户的重要程度和供电中断或减少对用户所造成的危害的大小来划分的，凡供电中断将导致设备损坏、人员伤亡、产品报废、社会秩序还乱、政治影响大的用户的用电设备称为 I 类负荷；凡供电中断或减少将导致产品产量下降、人民生活受到影响的用户的用电设备称为 II 类负荷；I 类、II 类负荷以外的负荷称为 III 类负荷。I 类负荷对供电可靠性的要求是任何情况下不得中断供电；II 类负荷对供电可靠性的要求是尽可能不中断供电；II

4、I 类负荷可以停电。4 4、标出下图所示电力系统中发电机、变压器的额定电压。、标出下图所示电力系统中发电机、变压器的额定电压。 （图中已标出线路的额定电压）（图中已标出线路的额定电压）答：上述电力系统中发电机、变压器的额定电压如下：G：10.5KV ；T1：10.5/242KV ；T2：220/121/38.5KV ；T3：35/6.3KV5 5、为什么、为什么 110KV110KV及以上的架空输电线路需要全线架设避雷线而及以上的架空输电线路需要全线架设避雷线而 35KV35KV 及以下架空输电线路不及以下架空输电线路不需全线架设避雷线？需全线架设避雷线？答：因为 110KV及以上系统采用中性

5、点直接接地的中性点运行方式，这种运行方式的优点是：正常运行情况下各相对地电压为相电压，系统发生单相接地短路故障时，非故障相对地电压仍为相电压，电气设备和输电线路的对地绝缘只要按承受相电压考虑，从而降低电气设备和输电线路的绝缘费用，提高电力系统运行的经济性；缺点是发生单相接地短路时需要切除故障线路，供电可靠性差。考虑到输电线路的单相接地绝大部分是由于雷击输电线路引起，全线路架设避雷线，就是为了减少雷击输电线路造成单相接地短路故障的机会，提高220KV 电力系统的供电可靠性。35KV 及以下系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地的中性点运行方式，即使雷击输电线路造成单相接地时，电力系统也可以继续运行

6、，供电可靠性高，所以无需全线架设避雷线。6 6、在下图所示的电力系统中已知、在下图所示的电力系统中已知U10KV，3C0U 35A, ,如要把单相接地时流过接地如要把单相接地时流过接地点的电流补偿到点的电流补偿到 20A20A，请计算所需消弧线圈的电感系数。，请计算所需消弧线圈的电感系数。解：单相接地故障时的相量图如下：根据消弧线圈应采用过补偿方式的要求，可知单相接地时流过消弧线圈的电流应为：ILUL 2035 55(A)则：L UIL105533141000 0.334(H)答：所需消弧线圈的电感系数为0.334(H)。7 7、消弧线圈的工作原理是什么？电力系统中为什么一般采用过补偿方式？、

7、消弧线圈的工作原理是什么？电力系统中为什么一般采用过补偿方式？答：消弧线圈的作用是单相接地故障时，以电感电流补偿流过短路点的电容电流，将接地点电流减小到规定值以下，从而防止接地点电弧的出现。其工作原理如下图所示电力系统之所以一般采用过补偿方式，是因为全补偿方式在正常运行方式下可能引起串联谐振，是应避免出现的补偿方式；欠补偿方式在系统运行方式变化时可能成为全补偿方式，因此也不能采用，过补偿方式在系统运行方式不会全补偿的情况。第二次作业参考答案1、 中等长度输电线路的集中参数等值电路有那两种形式？电力系统分析计算中采用哪一种？为什么？答：中等长度输电线路的集中参数等值电路有型等值电路和型等值电路两

8、种，电力系统分析计算中采用型等值电路。因为电力系统分析计算通常采用节点电压法， 为减少独立节点的数目，所以采用型等值电路。2、为什么要采用分裂导线？分裂导线对电晕临界电压有何影响？答：采用分裂导线是为了减小线路的电抗，但分裂导线将使电晕临界电压降低，需要在线路设计中予以注意。3、输电线路进行全换位的目的是什么？答：输电线路进行全换位的目的是使输电线路各相的参数（电抗、电纳）相等。4、变压器的 形等值电路和 T 形等值电路是否等效？为什么？答：变压器的 形等值电路和 T 形等值电路不等效， 形等值电路是将 T 形等值电路中的励磁值路移到一端并用相应导纳表示所得到的等值电路，是T 形等值电路的近似

9、电路。5、已知 110KV 架空输电线路长度为 80km,三相导线平行布置，线间距离为4m，导线型号为 LGJ150，计算其参数并画出其等值电路。 （LGJ-150 导线计算外径为 17mm）解：由于线路为长度小于 100km 的短线路，线路的电纳和电导可以忽略不计，因而只需计算其电抗和电阻。Dm1.264 5(m) 500 （ cm ） ， 导 线 计 算 半 径r S 150(mm2)，取导线的电阻率为 31.5.mm2/km。31.5r1 0.21(/km)S150500 x1 0.1445lg0.0157 0.416(/km)8.5输电线路的总电阻和总电抗分别为：178.5(cm),

10、标 称 截 面 为2R r1l 0.2180 16.8()、X x1l 0.41680 33.28()输电线路的单相等值电路如图6、已知 220KV 同杆双回架空输电线路长度为 200km,三相导线平行布置，导线之间的距离为6.0m， 导线型号为 LGJ-300,求线路的集中参数， 并画出其等值电路。（LGJ-300 导线计算外径 24.2mm）解：忽略双回路之间的相互影响，则每回线路导线之间的几何平均距离为Dm1.266 7.5m，r 2.421.21(cm)，标称截面为S 300(mm2)，取导线的电阻率为 31.5.mm2/km。231.5则 单 位 长 度 线 路 的 电 抗 和 电

11、纳 分 别 为r1 0.105(/km)、3007507.58x1 0.1445lg 0.419(/km)、b1106 2.71106(S /km).7501.21lg1.21取1、m 0.9，则输电线路的电晕临界相电压为：Ucr 44.388mr(1171.54(KV)D0.2980.298750)lgm 44.3880.91.01.21(1)lgr1.21r1.211.02201.053133.37(KV)，所以线路不会发生电晕现象，输电线大于线路的最高工作相电压路单位长度的电导g1 0线路的集中参数为：R r1l0.105200 x l0.41920010.5()、X 1 41.9()、

12、222264B b1l2 2.71102002 10.8410(S)、G g1l2 0线路的等值电路为：7、长度为 600Km 的 500KV 电力线路的结构如下：LGJ4400 分裂导线，导线直径28mm，分裂间距 450mm，三相导线水平排列，相间距离13m，如下图所示。作出近似考虑电力线路分布参数特性时的形等值电路。 （LGJ-400 导线计算外径为 28mm）解：先计算电力线路每公里的电阻、电抗、电导和电纳。r131.5 0.01969(/km)S4400Dm31300013000213000 16380(mm)req4rd12d13d144144504502 450 206.1(mm

13、)Dm0.0157163800.0157 0.1445lg 0.279(/km)reqn206.147.587.58b1106106 3.989106(S /km)D16380lglgm206.1req计算电晕临界电压Ucr。取m 0.9,1.0,n 4, 4.24，则电晕临界电压为x1 0.1445lgUcr 44.388mr(10.298r1)nrdlgDmreq)41638lg4.241.420.61145 44.3880.91.01.4(10.2981.41.0 470.1(KV)中间相电晕临界相电压为470.10.95 446.6(KV)，假设500KV 线路运行相电压为525/3

14、303.1(KV)，由于446.6 303.1，输电线路在晴天条件下不会发生电晕现象，所以g1 0。近似考虑输电线路参数分布特性l260026kr1 x1b110.2793.98910 0.86633r12b1l20.0196923.98910660026kx1(x1b1)1(0.2793.98910)x160.2796 0.934l260026kb1 x1b11 0.2793.989101.0331212krr1l 0.8660.01969600 10.23()kxx1l 0.9340.279600 156.35()kbb1l 1.0333.989106600 2.472103(S)kbb1

15、l12.4721031.236103(S)22近似考虑输电线路参数分布特性的形等值电路如图所示8、已知某 110KV双绕组变压器铭牌数据为：SN 6300KVA、 121/10.5 KV、P0 9.76KW、PK 52KW、I0% 1.1、UK% 10.5 计算变压器的参数（归算到110KV） ； 画出变压器的形等值电路。解：解： 计算变压器参数（归算到110KV）2PKUn521212RT219.2()1000Sn10006.322UK%Un10.51212xT 244()100Sn1006.32P0Sn9.761GT2 0.67106(S)21000Un1000121I %S1.16.3B

16、T0n2 4.7106(S)2100Un100121 变压器形等值电路9、已知三绕组变压器型号为SFSL1-15000/110,容量比为 100/100/100，短路电压为Uk31(%) 17、Uk23(%) 6、Uk12(%) 10.5， 短 路 损 耗 为PK31120KW、PK12120KW、PK23 95KW，空载损耗为P0 22.7KW，短路电流I0(%) 1.3。试求归算至高压侧的变压器参数，并绘制其等值电路。解：1）变压器参数计算电阻计算PK111(PK31 PK12 PK23) (12012095) 72.5KW2211PK2(PK12 PK23 PK13) (12095120

17、) 47.5KW2211PK3(PK31 PK23 PK12) (12095120) 47.5KW222PK1Un72.51102RT122 3.899()1000Sn100015RT22PK2Un47.511022 2.554()1000Sn10001522PK3Un47.5110222 2.554()1000Sn100015RT3 电抗计算11UK1(%) UK12(%)UK31(%)UK23(%) (10.517 6) 10.752211UK2(%) UK12(%)UK23(%)UK31(%) (10.5 617) 0.25 02211UK3(%) UK31(%)UK23(%)UK12(

18、%) (17 610.5) 6.25222UK1(%)Un10.751102XT1 86.72()100Sn10015XT22UK2(%)Un 0()100SnXT3UK3(%)U6.25110 50.42()100Sn100152n2 电纳、电导计算BTI0(%)Sn1.31561.61110(S)22100Un100110P022.76GT1.87610(S)221000Un10001102）变压器等值电路10、 已知自耦变压器型号为 OSFPSL-120000/220，容量比为 100/100/50，额定电压为220/121/11KV ， 变 压 器 特 性 数 据 为 ： 短 路 电

19、压 为Uk31(%) 33.1、Uk23(%) 21.6、Uk12(%) 9.35（ 说 明 短 路 电 压 已 归 算 到 变 压 器 额 定 容 量 之 下 ） ，PK31 366KW、PK12 455KW、PK23 346KW，空载损耗为P0 73.25KW，短路电流I0(%) 0.346。试求归算至高压侧的变压器参数，并绘制其等值电路。解：解：1）变压器参数计算 电阻计算31 4PK31 4366KW 1464KW、PK12 PK12 455KW、PK23 4PK 23 4346KW 1384KWPK1131 PK12 PK23) ( 1464 4551384) 267.5KWPK1(

20、PK221112 PK23 PK13) (45513841464) 187.5KWPK2(PK221131 PK23 PK12) (14641384 455) 1196.5KWPK3(PK222PK1Un267.52202RT12 0.899()21000Sn1000120RT2RT32PK2Un187.522022 0.63()21000Sn10001202PK3Un1196.522022 4.02()21000Sn1000120 电抗计算11UK1(%) UK12(%)UK31(%)UK23(%) (9.3533.1 21.6) 10.4252211UK2(%) UK12(%)UK23(%

21、)UK31(%)(9.35 21.633.1) 1.075 02211UK3(%) UK31(%)UK23(%)UK12(%) (33.1 21.69.35) 22.6 7 5222UK1(%)Un10.4252202 42.044()100Sn1001202UK2(%)Un 0()100Sn2UK3(%)Un22.6752202 91.4 8 8 ()100Sn100120XT1XT 2XT3 电纳、电导计算BTI0(%)Sn0.3461206 8.57810(S)22100Un100220P073.256GT1.51310(S)221000Un10002202） 变压器等值电路11、某电力

22、系统，接线如图所示，各元件的技术参数标示于图中，不计变压器电阻、导纳和输电线路导纳，画出其等值电路，并计算按变压器额定变比归算到220KV 侧的有名制参数按变压器平均额定变比归算到220KV 侧的有名制参数按变压器额定变比确定的标幺制参数按变压器平均额定变比确定的标幺制参数【LGJQ-400 的单位长度参数为：r1 jx1 0.08 j0.406(/km)；LGJ-120 的单位长度参数为：r1 jx1 0.27 j0.408(/km)；SSPL-120000/220 的额定变比为220/38.5KV、短路损耗PK 932.5KW、短路电压UK(%) 14；SFPSL-63000/220 的额

23、定变比 220/121/11;短路损耗PK12 377.1KW、PK31 460.04KW、PK23 252.06KW； 短路电压UK12(%) 15.15、UK31(%) 25.8、UK 23(%) 8.77】解：1、按变压器额定变比计算参数有名制输电线路220KV 架空线路：线路l1：R jX (0.08 j0.406)200 16 j81.2()线路l2：R jX (0.08 j0.406)150 12 j60.9()线路l3：R jX (0.08 j0.406)150 12 j60.9()35KV 架空线路：1(0.27 j0.408)40 5.4 j8.16()22202归算到 22

24、0KV 侧：R jX (5.4 j8.16)() 176.33 j266.45()38.5电缆线路l5：R jX (0.45 j0.08)3 1.35 j0.24()2202归算到 220KV 侧：R jX (1.35 j0.24)() 540 j96()11线路l4：R jX 变压器变电站 B：归算到 220KV 侧的变压器参数为：1932.52202RT1.56()2210001201142202XT 28.23()2100120变电站 C：变压器各绕组的短路损耗和短路电压为:1PK1(377.1 460.04 252.06) 292.54(KW)21PK2(252.06377.1 460

25、.04) 84.56(KW)21PK1(252.06 460.04377.1) 167.5(KW)21(15.15 25.88.77) 16.0921UK2(%) (8.77 15.15 25.8) 0.94 021UK3(%) (25.88.77 15.15) 9.712UK1(%) 归算到 220KV 侧的变压器参数为：292.542202RT1 3.57()210006384.5622021.03()RT 21000632167.52202RT3 2.04()100063216.092202XT1123.61()10063XT 2 0XT19.712202 74.60()100632、按

26、变压器平均额定变比计算参数有名制输电线路线路l1：R jX 16 j81.2()线路l2：R jX 12 j60.9()线路l3：R jX 12 j60.9()2302) 208.66 j315.31()372302电缆线路l5：R jX (1.35 j0.24)() 647.75 j115.16()10.5线路l4：R jX (5.4 j8.16)(变压器变电站 B：1932.52302RT1.71()2210001201142302XT 30.86()2100120变电站 C：292.542302RT1 3.90()2100063284.56230RT21.13()1000632167.5

27、2302 2.23()RT3210006316.092302XT1135.10()10063XT 2 0XT19.712302 81.53()100633、按变压器额定变比计算参数标幺制先将参数有名值按变压器额定变比归算到 220KV 侧，然后利用 220KV 侧基准值计算参数标幺制。2UB2202取 220KV 侧基准值SB100MVA、UB 220KV,则ZB利用前面 484()。SB100按变压器额定变比求得的归算到220KV 侧的参数有名制和选定的基准值，计算系统参数标幺值。16 j81.2 0.033 j0.16848412 j60.9线路l2：R* jX* 0.025 j0.126

28、48412 j60.9线路l3：R* jX* 0.025 j0.126484176.33 j266.45线路l4：R* jX* 0.364 j0.551484540 j96电缆线路l5：R* jX*1.116 j0.1984841.56 j28.23变电站 B 变压器：R* jX* 0.003 j0.0584843.57 j123.61变电站 C 变压器：RT1* jXT1* 0.007 j0.2554841.03 j0RT 2* jXT 2* 0.002 j04842.04 j74.60RT3* jXT3* 0.004 j0.154484线路l1：R* jX*利用 220KV 侧基准值和变压

29、器的额定变比求其它电压侧的基准值，然后利用未归算的参数有名值求参数标幺值。38.5238.514.8225();35KV 侧UB(35) 220 38.5(KV)、ZB(35)100220112111.21()。10KV 侧UB(10) 22011(KV)、ZB(10)10022016 j81.2线路l1：R* jX* 0.033 j0.16848412 j60.9线路l2：R* jX* 0.025 j0.12648412 j60.9线路l3：R* jX* 0.025 j0.1264845.4 j8.16 0.364 j0.551线路l4：R* jX*14.82251.35 j0.24电缆线路

30、l5：R* jX*1.116 j0.1981.211.56 j28.23 0.003 j0.058变电站 B 变压器：R* jX*4843.57 j123.61 0.007 j0.255变电站 C 变压器：RT1* jXT1*484RT 2* jXT 2*RT3* jXT3*1.03 j0 0.002 j04842.04 j74.60 0.004 j0.1544844、按变压器平均额定变比计算参数标幺值取UB(220) 230KV、UB(35) 2303710.5 37KV、UB(10) 23010.5KV，230230SB100MVA。230237210.52 529 （）、ZB(35)13

31、.69 （）、ZB(10)1.1025 （）则ZB(220)。10010010016 j81.2线路l1：R* jX* 0.030 j0.15352912 j60.9线路l2：R* jX* 0.023 j0.11552912 j60.9线路l3：R* jX* 0.023 j0.1155295.4 j8.16线路l4：R* jX* 0.394 j0.59613.691.35 j0.24电缆线路l5：R* jX*1.224 j0.2181.10251932.5100114100变电站 B 变压器：R* jX*j 0.003 j0.0582210001202100120292.5410016.091

32、00变电站 C 变压器：RT1* jXT 2*2j 0.007 j0.2551000631006384.56100RT 2* jXT 2*j0 0.002 j01000632167.51009.71100RT3* jXT3*2j 0.004 j0.15410006310063按变压器额定变比确定的有名制等值电路如图 所示第三次作业参考答案1、证明高压电力系统中，无功功率总是从电压高的节点向电压低的节点传输；而有功功率总是从电压相位超前的节点向电压相位滞后的节点传输。证明：节电1电压超前节点2电压的相角为，设节点1电压为UP、Q1节点2的电压U2，分别为从节点 1 向节点 2 传输的有功功率和无

33、功功率。由 于 高 压 电 力 网 络 中X R，U U1U2PR QXQXUNUN， tg1U2U2 U2 tg1U1U1 U1 tg1UUNUUNPX QRPX2，2UNUN2UN(U1U2)UN所以Q ，P ，当U1U2时，Q 0；当U1U2时，Q 0。XX即无功功率总是从电压高的节点向电压低的节点传输。当 0时，P 0；当 0时，P 0，即有功功率总是从电压相位超前的节点向电压相位滞后的节点传输。2、两台容量分别为SN1、SN2，接线方式相同的降压变压器T1和T2并联运行时，试用多电压等级环网的功率分布计算方法，证明它们的功率按容量平均分配的原则为：短路电压相等；变比相同。解：变比相同

34、，功率分布与短路电压的关系由于两台变压器的接线方式相同，变比相同，所以在两台变压器之间不存在循环功率，仅有供载功率，计算供载功率的等值电路如下图所示。变压器电抗有名值分别为XT122UK1(%)UNUK2(%)UN、XT2；变压100SN1100SN2器 的 功 率 分 布 为S1SXT 2SXT1、S2； 两 台 变 压 器 的 功率 之 比 为XT1 XT 2XT1 XT 2S1XT 2UK2(%) SN1S2XT1UK1(%) SN2；两台变压器的负载率之比为S11SN1S1SN2UK2(S22S2SN1UK1(SN2% SN)SU(1N2K2% SN)2SN1UK1(%)，即两台变压器

35、负载率相同（或%)者说负荷按容量平均分配）的条件为两台变压器的短路电压相等。短路电压相等，功率分布与变压器变比的关系由于两台变压器的短路电压相等，两台变压器的供载功率分布按变压器容量平均分布， 循环功率 （参考方向取图中顺时针方向,KK1K22UN） 为Sh。K1 K2XT1 XT 2K1时，循环功率为逆时针方向，变压器T2 供载功率与循环功率方向相同，变压器T1 供载功率与循环功率方向相反，变压器 T2 负载率高于变压器 T1；K1 K2时，循环功率为顺时针方向，变压器T2 供载功率与循环功率方向相反，变压器T1 供载功率与循环功率方向相同，变压器 T1 负载率高于变压器 T2；只有当两台变

36、压器的变比相等时，循环功率为零，变压器的功率分布等于其供载功率分布，即两台变压器的功率分布按容量平均分配。3、图示环网中变压器的变比均为实际变比，请指出是否存在循环功率？如存在循环功率，请指出循环功率的方向？若忽略电网各元件的电阻，请指出循环功率的性质。答：答：选择顺时针方向作为统计变比的绕行方向，则K12138.52201.1，由于22011038.5K1,所以环网中存在循环功率； 由于K1， 所以循环功率的方向与统计变比时选择的 绕 行 方 向 一 致 ， 即 为 顺 时 针 方 向 ； 在 不 计 电 网 元 件 电 阻 情 况 下 ，222(K1)UN(K1)UN(K1)UNSh j，

37、即循环功率为纯无功功率。* jXXZ4 、 已 知500KV架 空 输 电 线 路 长 度 为300Km ； 单 位 长 度 的 参 数 为x1 0.297/km、b1 3.768106S /km。线路首端电压保持 500KV 不变。计算下面三种情况下输电线路的末端电压大小。输电线路空载；输送功率等于自然功率；输送功率为 1000MVA 。解：解：输电线路的集中参数为：X 0.297300 89.1()、B 3.768106300 1130.4106(S)。输电线路的集中参数型等值电路如下图，输电线路空载时线路充电功率功率QL1130.41065002 282.6(MVA)，线路末端电压(U1

38、)2141.389.1U2U1U 500 525(KV)。2U1500输送功率等于自然功率时线路的波阻抗ZcL1/C1x1b10.297106 280.75();3.7682UN5002自然功率Sn Pn 890.5(MW);ZC280.75输电线路末端电压为:890.589.12)(U1)2141.389.1500U2U1 U 500 500(KV)2U15002500(输送功率为 1000MW 时100089.12()(U1)141.389.1500U2U1 U 500 493.4(KV)2U1500250025、电力系统接线图如下图所示，各元件的参数已标于图中，如要实现电网功率的经济分布

39、，求需要接入的串联加压器的附加电动势。解：解：计算电力网功率的自然分布(120 j90)(15 j40 15 j40 12 j40) (120 j90)(15 j40 15 j40) (120 j90)(15 j40)SAB15 j40 15 j40 12 j40 12 j40178.334 j140.062(MVA)计算电力网功率的经济分布(120 j90)(15 15 12) (120 j90)(15 15) (120 j90)15SAB.p193.333 j145(MVA)15 15 12 12计算经济功率分布与自然功率分布的差值Sf SAB.p SAB (193.333 j145) (

40、178.334 j140.062) 15 j5(MVA)计算所需串入的附加电动势 E EEff .xf .yZSfUN(15 j5)(54 j160) 7.318 j9.682(KV)220第四次作业参考答案1 1、电力系统潮流计算的数学模型为什么采用节点电压方程，而不采用回路电流方程？、电力系统潮流计算的数学模型为什么采用节点电压方程，而不采用回路电流方程？答：电力系统潮流计算中之所以采用节点电压方程而不采用回路电流方程，主要由于以下原因：电力系统等值网络中独立节点数远远少于独立回路数（电力系统等值网络中有很多的接地支路，所以导致独立回路数远远多余独立节点数） ；对具有交叉跨接的非平面网络，

41、建立独立节点电压方程式较建立独立回路电流方程式方便；建立独立节点电压方程式前，不必将并联支路合并，而建立独立回路电流方程式前，需要将并联支路合并，以减少独立方程式数；网络结构或变压器变比改变时，节点导纳矩阵的修改比较方便。2 2、电力系统的节点按运行状态的不同分为哪几类？每类的节点的已知量和待求量是什电力系统的节点按运行状态的不同分为哪几类？每类的节点的已知量和待求量是什么？么？答：根据已知变量和待求变量的不同，电力系统的节点可以分为 PQ 节点、PV 节点和平衡节点。PV 节点已知节点的发电机有功功率 PG、无功功率 QG和负荷的有功功率 PL、无功功率 QL,待求量为节点电压大小 U 和电

42、压相角 ；PV 节点已知节点的发电机有功功率PG、 节点电压大小 U 和负荷的有功功率 PL、 无功功率 QL,待求量为电压相角 和无功功率QG；平衡节点已知负荷的有功功率PL、无功功率QL,和节点电压大小 U、电压相角 0，待求量为发电机有功功率 PG、无功功率 QG。3 3、求下图所示等值网络的节点导纳矩阵（图中数值为标么阻抗）、求下图所示等值网络的节点导纳矩阵（图中数值为标么阻抗） 。解：各支路导纳为：y10111 j0.02、y20 j0.02、y30 j0.025、j50j50j4011 0.481 j2.4、y13 0.453 j1.891、0.08 j0.40.12 j0.511

43、 0.588 j2.353、y34 j2.5。0.1 j0.4j0.4y12y23各节点的自导纳和互导纳分别为：Y11 y10 y12 y13 0.934 j4.271、Y22 y20 y12 y231.069 j4.733、Y33 y30 y13 y23 y341.041 j6.719、Y44 y34 j2.5、Y12 Y21 y12 0.481 j2.4、Y13 Y31 y13 0.453 j1.891、Y14 Y41 0、Y23 Y32 y23 0.588 j2.353、Y24 Y42 0、Y34 Y43 y34 j2.5。节点导纳矩阵为： 4 4、某系统节点导纳矩阵如下。若在节点、某系

44、统节点导纳矩阵如下。若在节点 1 1、3 3 间增加一条阻抗间增加一条阻抗 Z Zk k=j2=j2 的线路，求修改的线路，求修改后的节点导纳矩阵。后的节点导纳矩阵。 1.23 j2.52 0.55 j1.12 0.68 j1.4 0.92 j1.88 0.55 j1.121.47 j3.0 0.68 j1.4 0.92 j1.881.60 j3.28解： Y11Y1111.23 j2.52 j0.5 1.23 j3.02Zij11.60 j3.28 j0.5 1.60 j3.78Zij1) 0.68 j1.4 j0.5 0.68 j1.9Zij Y33Y33 Y31 Y13 (Y13修改后的

45、节点导纳矩阵为: 1.23 j3.020.55 j1.120.68 j1.9 0.92 j1.880.55 j1.121.47 j3.00.68 j1.90.92 j1.881.60 j3.785 5、电力系统设置备用容量的目的是什么？按备用的形式分备用容量有哪几种类型？旋电力系统设置备用容量的目的是什么？按备用的形式分备用容量有哪几种类型？旋转备用投入速度快，转备用投入速度快，有利于保证电能质量，有利于保证电能质量，是否电力系统中旋转备用容量设置的越多越是否电力系统中旋转备用容量设置的越多越好？为什么？好？为什么？答：电力系统设置备用容量的目的是为了保证电力系统可靠供电和良好的电能质量。按备

46、用形式分，系统备用容量分为热备用（又称旋转备用，指系统中运行机组所具有的备用容量）和冷备用（系统中没有运行的机组所具有可发容量） 。不是旋转备用容量设置的越多越好。因为旋转备用（热备用）容量越大，运行机组的负载率越低，运行效率越差。6 6、某发电厂有两台机组并列运行，某发电厂有两台机组并列运行，当总负荷为当总负荷为P0时，时，两台发电机均未达到其额定出力，两台发电机均未达到其额定出力，且有且有12、12。当总负荷增大时，哪台发电机应先增加出力？为什么？。当总负荷增大时，哪台发电机应先增加出力？为什么？答：2 号机组先增加出力，因为12，在增加同样出力的情况下，2 号机组增加的燃料消耗比 1 号

47、机组少；随着 2 号机组有功出力增加，其耗量微增率增大，当增大到等于1 号机组的耗量微增率时，1 号机组机组开始按耗量微增率相等原则与 2 号机组同时增加出力。7 7、造成电力系统频率波动的原因是什么？什么叫作频率的一次调整、二次调整和三次、造成电力系统频率波动的原因是什么？什么叫作频率的一次调整、二次调整和三次调整（有功负荷的最优分配）？调整（有功负荷的最优分配）？答：造成电力系统频率波动的原因是有功负荷的变化（负荷波动） ，因为要维持电力系统在某一频率下运行，就必须保证该频率下的有功功率平衡，当系统有功负荷变化时，打破了系统的在原有频率下的有功功率平衡关系，所以就会引起系统频率变化（波动）

48、 。针对第一类负荷波动所引起的频率波动所进行的调整称为频率的一次调整，频率的一次调整通过发电机组调速器改变原动机输入的机械功率，从而改变发电机输出的有功功率来实现。频率的一次调整不能实现无差调节，负荷变化越大，调整结束后的频率偏移越大，当负荷变化较大时（如第二类负荷波动）经一次调整后的频率偏移可能超出允许范围。针对第二类负荷变化引起的频率波动所进行的调整称为频率的二次调整，二次调整通过装设在调频机组上的调频器调整发电机的有功出力来实现，二次调整可以实现无差调节。针对第三类负荷波动所进行的调整称为频率的三次调整，由于第三类负荷变化是可以预测的的，所以针对第三类负荷变化所进行的对发电机出力的调整是

49、由系统调度员根据最优分配原则安排各发电机的有功出力来实现的。8 8、电力系统有功负荷最有分配的目的是什么？最优分配的原则是什么？、电力系统有功负荷最有分配的目的是什么？最优分配的原则是什么？答：电力系统有功负荷最优分配的目的是在满足负荷需求的情况下使系统总的能源消耗最小。电力系统有功负荷最有分配的原则是在满足系统有功平衡功率约束条件的情况下，按各机组耗量微增率相等的原则分配各发电机的有功出力。9 9、水煤换算系数、水煤换算系数的取值与水电厂允许耗水量之间的关系是什么？的取值与水电厂允许耗水量之间的关系是什么？答：水煤换算系数 的取值与水电厂允许耗水量之间的关系是水电站允许的耗水量越大，则水煤换

50、算系数 的取值越小，因为只有这样按等耗量微增率准则（TmT1T2=m+1m+1= =n n）分配时，水轮发电机组分得的有功负荷才比较大，消耗的水量才比较大。1010、 对调频厂的基本要求有那些？洪水季节宜以什么样的发电厂担负调频任务？枯水季对调频厂的基本要求有那些？洪水季节宜以什么样的发电厂担负调频任务？枯水季节宜以发电厂担负调频任务？节宜以发电厂担负调频任务？答：对调频厂的基本要求有：调整容量足够大；调整速度足够快；调整范围内经济性能应较好；调整时不至引起系统内部或系统间联络线工作的困难。根据上述基本要求具有调节库容的大容量水电厂作为调频电厂最为适宜。洪水季节，为充分利用水力资源，水电站一般