电力系统稳态分析复习.pdf

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1、-电力系统稳态分析复习电力系统稳态分析复习陈珩编第一章：电力系统的基本概念第一章：电力系统的基本概念概念:1、电力系统就是由发电机发电机、变压器变压器、电力线路电力线路和负荷负荷按一定方式组成的生产、传输、分配和消费电能的整体.2、电力网由 变压器 和 线路 组成。亦可说：由输电网和配电网组成3、电力系统运行的基本要求有：可靠持续地供电、优良的电能质量和运行的经济性、（环境保护)。或称：可靠性、优质性和 经济性 环保性。4、电能质量指标包含:电压（允许偏移允许偏移5%U5%UN N）、频率（允许偏移允许偏移0.2H0.2H)和波形（允许畸变率约为 5%)。5、电力系统中一级负荷、二级负荷和三级

2、负荷是依据用户对供电 可靠性 要求来划分的。6、系统运行经济性的两个考核指标是煤耗率 和 网损率。、电力网络的接线方式可以分成无备用接线和 有备用接线。8、电力系统无备用接线方式包括 单回路放射式、干线式、链式。、有备用电源接线的五种接线方式为：)两端供电;2）环形;3）双回路放射式；4）双回路干线式；5）双回路链式.10、线路的额定电压表示的是线电压。11、平均额定电压约为电网额定电压 UN的。05 倍。2、电力系统中性点的运行方式分为：电力系统中性点的运行方式分为：(1）大电流接地方式大电流接地方式：中性点直接接地,发生单相接地立即切除故障，单相接地时非故障相对地电压不变,一般用于10k及

3、以上电网.（2）小接地电流方式：小接地电流方式：中性点不接地(及中性点经消弧线圈接地),单相接地时仍可运行小时，非故障相对地电压值由相电压升至线电压,中性点对地电压由零升至相电压.接地电流等于正常运行时一相对地电容电流的三倍。当网络接地容性电流超过如下数值时，中性点应装设消弧线圈进行补偿。3kV-30A;10kV20A;60kV10A补偿方式：过补偿过补偿-13、我国电力系统的额定电压等级有:3、6、10、35、11、220、500(kV)，目前电力系统的最高电压等级是：交流 100k,直流8V习题:、对于一级负荷比例较大的电力用户,应采用的电力系统接线方式为()。单电源双回路放射式B 双电源

4、供电方式C 单回路放射式接线D单回路放射式或单电源双回路放射式2、简单的闭式网络可分为两端供电式网络和（A）A。环式两大类B.干线式两大类C.放射式两大类D。链式两大类3、标出下图中变压器 T1T4 的额定变比和 G 的额定电压.10kVGT1220kV35kVT43kVMT2110kV6kVT3答:G：10。kVT1：15242kT2：2212/8.kVT3：3/6.6VT4：10.53。kV4、电力系统接线如下图所示，试求：()发电机及各变压器高低侧的额定电压；（2）设变压器 T工作于+2.5抽头，T2工作于主抽头,T3工作于%抽头,求这些变压器的实际变比。G10kVT1110kVT235

5、kVT310kV解：（1)UN=10。kV,T1：10。/1 kVT2:10/8 T3：5/1 kV-121(12.5%)11.8110.5110 2.86（2)T2:k238.535(15%)T3:k3 3.0211T1：k1第二章第二章 电力系统各元件的特性和数学模型电力系统各元件的特性和数学模型概念：1、复功率：S U I S(cos+jsin)P jQ、负荷以超前的功率因数运行时吸收 容性无功功率（发出感性无功)。3、决定发电机组运行极限的因素:（1）定子绕组温升约束。取决于发电机的视在功率。(2）励磁绕组温升约束。取决于发电机的空载电势.（3)原动机功率约束。即发电机的额定功率。（4

6、）其他约束。当发电机以超前功率因数运行(进相运行）。、变压器损耗由空载损耗 和 负载损耗 两部分构成。、扩径导线扩径导线：人为扩大导线直径，但不增加载流部分截面积。不同之处在于支撑层仅有 6 股，起支撑作用。6、分裂导线分裂导线：又称复导线，其将每相导线分成若干根,相互间保持一定的距离。采用分裂导线可减小电晕损耗和线路电抗，但会增加线路电容。、三相架空输电线采用循环换位的目的是减少三相参数不平衡。、同一型号的架空三相输电线，相间距离增大,其线路对地电容将减小。9、长线路的等值电路要用分布参数表示。0、标么值是指 有名值和基准值的比值。1、采用标么制计算时,只需要选择两个电气量的基准值,其它基准

7、值可根据它们之间的关系导出,通常选择的基准值是功率和电压.1、对多电压等级的电网进行计算时，要作电压等级的归算.13、年最大负荷曲线亦称有功功率年负荷曲线，即表示一年内每月最大有功功率负荷变化的曲线。常用于制订发电设备的检修计划。习题:-、当功率为S P jQ时（功率因数角为),取基准功率为n,则无功功率的标么值为 Q/Sn.2、简单电力系统如图所示，试作出该系统以标么值表示的等值电路（不计电阻、导纳)，取 SB=10MVA，UB=Uav.G10kV110kVT1L1L2T3T26kVXR各设备的参数如下:0.27G:SG 30MVA,UG10.5kV,XdT1:ST131.5MVA,k 10

8、.5/121kV,Uk%10.5l1及l2:l 100km,x0 0.4/kmT2、T3:ST2 ST315MVA,k 110/6.6kV,Uk%10.5XR:UXR 6kV,IXR1.5kA,XR%8解:2UGNSB10.52100 Xd2 0.27 0.9SGUB3010.522Uk%UNSB10.512121002 0.369100SNUB10031.51152发电机：XG变压器T1：XT1线路L:XL变压器T2、T3：XT电抗器：XRXL11152(0.4100)0.1512ZB21002Uk%UNSB10.511021002 0.64042100SNUB10015115UR%ULNS

9、86100B 0.465521003IXRUB100 31.56.32等值电路为：j0.6404j0.9j0.369j0.6404j0.1512j0.46553、根据凸极式发电机的向量图(图 2-3 或图 27a），求证图 2-7（）中。2mO UN(1xq1-xd)-解:由图 23 可知，图27（)中，OB=Ixd(N/d）,ODIxq(U/xd),而mB 与OD 相似,故有 mO/q,所以，mO=OO（d/q)m=m OO=O（x/xq-1)而 OO=U2N,代入上式，得 O=2(1(1x-1/xd)证毕第三章第三章 简单电力网络的计算和分析简单电力网络的计算和分析概念:1、线路功率分布的

10、计算线路功率分布的计算:222P22Q2P1Q1(R jX)(R jX)（）阻抗支路的功率损耗阻抗支路的功率损耗Sz2U2U121BB（2）导纳支路的功率损耗导纳支路的功率损耗S GU2 jU2 jU22222、有功功率流过电抗时,会产生无功损耗;无功功率通过线路电阻时会产生有功功率损耗。3、U PRQXPX QR;U UU、线路的电压降落是指线路始末两端电压的 向量差；线路的电压损耗是指线路始末两端电压的 数量差。5、线路空载的情况下线路末端的电压会高于始端的电压。因为线路与大地之间存在对地电容,线路越长,电容越大,对线路补充大量无功.1当线路空载时,线路末端电纳中的容性功率,功率值为BU2

11、,与之对应的电流为21BUBU。X，该电流在线路流动时产生的电压降落U 此时末端电压高于22始端电压。6、有功功率损耗最小时的功率分布按线段的 电阻 分布。7、有功功率损耗最小时的功率分布按线段的阻抗 分布。-8、在两端供电网的最初功率分布中，由两个供电点的电压差引起的功率称为循环功率.9、环网潮流的自然分布是按线路的阻抗分布。习题：1、已知一双绕组变压器的容量为 31500V,额定电压为 121/1.5k，P=2kW，Uk%=10.5,P=0kW，I0=。5。若变压器二次侧的功率为5+10MV,试求其一次侧的输入功率.解：变压器归算到高压侧2PkUN201212 0.295RT221000S

12、100031.5N2Uk%UN10.51212 48.8XT100SN10031.5P010G 6.83107ST221000UN1000121B I0%SN0.531.51.076105ST100U21001212N由题目可知，该变压器为升压变压器，其等值电路如下：0.295+j48.85+j10MVAST0ST121/10.5kVST0 P0 jSZTI0%STN0.531.5 0.01 j 0.01 j0.1575(MVA)10010022PLDQLD52102(RT jXT)(0.295 j48.8)3.048103 j0.5041(MVA)22UN110一次侧输入功率为:ST SLD

13、SZTST0(5 j10)(3.048103 j0.5041)(0.01 j0.1575)5.013 j10.6616(MVA)2、计算闭式网络的初步功率时(A)A不必考虑电压降落和功率损耗B必须考虑电压降落。必须考虑功率损耗D视情况而定、为什么电力系统选择高压输电?-(P2Q2)(R jX)可知，若输送的功率相同，采用高压输电可降低网损，答:由S U2提高运行的经济性；另外,由U (PRQX)/U可知，输送的功率相等时,采用高电压输电可以减少电压损耗,改善电压质量。4、输电系统如题图 2 所示。已知:每台变压器SN=10MVA,P050kW,QO30kvr，Ps=100kW,Vs=2。5%，

14、工作在 5的分接头；每回线路长250km,r1=。08/km，x1=0。4/km,b1。8106S/km;负荷PLD150M,cos.8。线路首端电压VA=245kV，试分别计算：输电线路，变压器以及输电系统的电压降落和电压损耗;输电线路首端功率和输电效率;线路首端 A，末端 B 以及变压器低压侧的电压偏移。图 2 简单输电系统答:1）作出等值电路图，并计算相应的参数（归算到 220V 侧)ASA jB2SAZLSB jB2BZTSBSLDC SYT等值电路11Z(r1 jx1)l(0.08 j0.4)250 10 j5022输电线路（双回)：11B 2b1l 2.8106250 7104S2

15、2-1 PsU12N110002202RT 2.42()2221000 SN21000100XT1 Us%U112.522030.25()2 100 SN210010021N2变压器(两台）：负荷：QLD PLDtg(arccos(cos)150tg(arccos(0.85)92.96 MVASLD PLD jQLD150 j92.96 MVA)假设 UA=UB UC=0kV，计算网络的功率分布SZT22PLDQLD150292.962(RT jXT)(2.42 j30.25)22UC2201.56 j19.46 MVASYT 2(P0 jQ0)(450 j3500)2 0.9 j7 MVA1

16、00010002PB2QB152.46285.542(RL jXL)(10 j50)2UN2202SZL 6.31 j31.57 MVAQB/2 B2UB 71042202 33.88Mvar2输电系统首端的功率输电系统首端的功率为:SA SLD SZT SYT 2QB/2 SZL150 j92.961.56 j19.460.9 j72 j33.886.31 j31.57158.77 j83.23MVA输电效率输电效率为:P2150100%100%94.48%P158.7713)用求出的功率分布和已知的首端电压计算网络的电压分布 SAQB/2158.77 j83.23 j33.88 158.7

17、7 j117.11MVASARLQA XL158.7710117.1150PA30.38kVUA245 RL158.7750117.1110PX QAULAL 27.62 kVUA245ULUB(UAUL)2(UL)2(24530.38)227.622 216.39 kV 30.38 j27.62kV输电线路的电压降落输电线路的电压降落为:UL-UAUB245216.39100%100%13.0%UN220输电线路的电压损耗输电线路的电压损耗为：SLDSZT150 j92.96(1.56 j19.46)SB151.56 j112.42MVAUTRTQB XT151.562.42112.4230

18、.25PB17.41kVUB216.39RT151.5630.25112.422.42PX QBUTBT19.93kVUB216.39(UBUT)2(UT)2(216.3917.41)219.932199.98kVUCU199.98UCC10.53kVk0.95220/1117.41 j19.93 kV变压器的电压降落变压器的电压降落为：UT变压器的电压损耗变压器的电压损耗为：UBUC216.39199.98100%100%7.46%UN220输电系统的电压降落输电系统的电压降落为：U U 30.38 j27.6217.41 j19.93 47.79 j47.55 kVULT输电系统的电压损耗

19、输电系统的电压损耗为:UAUC245199.98100%100%20.46%UN220A、的电压偏移电压偏移分别为：UAUN245220100%100%11.36%UN220UBUN216.39220100%100%1.64%UN220UCUN10.5310100%100%5.3%UN10第四章第四章 复杂电力系统潮流的计算机算法复杂电力系统潮流的计算机算法概念：1、电力系统潮流是指在某一时间断面下，电力系统中节点电压和支路功率的稳态分布。2、电力系统的潮流分布是用各节点的电压和线路功率(或电流）来表示。3、电力系统导纳矩阵的阶数等于独立节点数。-、自导纳等于该节点直接连接的所有支路导纳的总和

20、；互导纳等于连接节点，j支路导纳的负值.、节点导纳矩阵的特点1)对称性；2）强对角性；）高度稀疏。电网的节点越多,稀疏程度越高。、潮流计算常用的算法有：高斯赛德尔迭代法、牛顿拉夫逊法和P-分解法。()高斯赛德尔迭代法：对初值不敏感,收敛性较好。但为一阶收敛，迭代次数较多.(2)牛顿拉夫逊法:具有平方收敛性,对初值的选择要求较高,需接近准确解，否则可能不收敛，迭代很快，但稳定性不高。(3)PQ 分解法:由混合坐标形式的牛顿-拉夫逊法改进而来。与牛顿拉夫逊法相比，其具有如下特点：以一个n1阶和一个m1阶系数矩阵B和B代替原有的n+2阶系数矩阵J，提高了计算速度,降低了对存储容量的要求;以迭代过程中

21、保持不变的系数矩阵替代起变化的系数矩阵 J，能加快计算速度；以对称的常数系数矩阵代替不对称的系数矩阵 J，使求逆的运算量和所需的存储容量均大为减少；具有线性收敛特性,与牛顿拉夫逊法相比,当收敛到同样的精度时，需要迭代的次数较多；只适用于 10kV及以上的电网计算.因为 35kV 及以下电压等级线路的 rx 比值较大，可能出现迭代计算不收敛的情况。、潮流计算中，电压相位角约束条件是由系统运行的 稳定性 决定的,电压数值约束条件iminimax是由 电压质量 决定的。8、在计算机潮流计算的三类节点（Q、PV、平衡节点）中，数量最多的一类是PQ节点。PQ 节点的给定量为注入功率 Pi、Qi，待求量是

22、节点电压大小i和相位角i;PV 节点的给定量为注入有功功率 Pi和节点电压大小 Ui，待求量是注入无功功率 Qi和相位角 i；平衡节点的给定量为该节点电压大小s和相位角 s，待求量为该节点的注入功率s、Qs。平衡节点是电压参考点,它的另一个角色是相角参考点。9、当可调无功功率电源已经达到上限或者下限 时，PV 节点将转化为 PQ 节点。10、解潮流方程的方法是迭代法(数值方法)-11、牛顿法潮流方程是由节点电压方程推导出来的。12、用牛顿拉夫逊法进行潮流计算,修正方程求解的是节点电压修正量。13、n 个节点的电力系统，其中平衡节点1 个，PQ 节点（m-1）个,P节点 n个。（1）用直角坐标表

23、示的牛顿法的修正方程的维数（J 矩阵的阶数）是(2n-2）；（2)用极坐标表示的牛顿法的修正方程的维数是-2(nm）n-2+m。()用混合坐标表示的牛顿法的修正方程的维数是 n2+m。14、分解法:由混合坐标形式的牛顿-拉夫逊法改进而来。与牛顿-拉夫逊法相比,其具有如下特点：(）以一个 n-1 阶系数矩阵B和一个 m1 阶系数矩阵B代替原有的 n+m2阶系数矩阵;（2）系数矩阵为对称的常数矩阵；（）系数矩阵在迭代过程中保持不变；（4）与牛顿拉夫逊法相比,迭代一次所需的时间较短，当收敛到同样的精度时,需要迭代的次数较多.总的计算速度仍快于牛顿-拉夫逊法。习题：1、0 节点的电力系统，其中平衡节点

24、1 个,PV 节点 15个,用极坐标表示的牛顿法的修正方程的维数是 848；用直角坐标表示的牛顿法的修正方程的维数是 998.、电力系统有00 个节点,其中平衡节点 1 个，V 节点 8个,用混合坐标表示的牛顿法求解潮流时，其修正方程有 718 阶。3、关于节点导纳矩阵 Y，以下说法错误的是(B）。是复数方阵B 一定存在与其对应的阻抗矩阵C 是稀疏阵 既包含元件特性约束,又包含网络拓扑约束4、对于存在 R的电力网络，是否可以采用 P-Q 分解法进行潮流计算?为什么?答：一般不行。因为在P-Q 分解法中，简化的依据是 RX，从而 BjGj，以致BijcosijGijsinij,则可将Gijsin

25、ij略去。若存在 R的情况，则不满足简化条件,将导致潮流不收敛.5、PQ 分解法是由什么方法改进发展而来的？它进行了哪几方面的改进?简化的条件是什么？修正方程是什么？-答:(1）P分解法是在混合坐标形式 NR 迭代法基础上的改进形式，该方法利用电力系统的一些特有的运行特性,对牛顿-拉夫逊法进行简化。1）考虑到电力系统中有功功率分布主要受节点电压相角的影响，无功功率分布主要受节点电压幅值的影响，所以忽略了电压幅值变化对有功功率的影响以及电压相位变化对无功功率分布的影响，即认为雅克比矩阵中：N=0，J=，P=H,L-1U2）电力系统正常运行时线路两端的电压相位角一般变化不大（不超过0200）；3）

26、架空线路的电抗远大于电阻;4)节点无功功率相应的导纳/U2远小于该节点的自导纳的虚部。(2）修正方程P/U BUQ/U BU6、网络结构如下图所示。各参数单位均为 S,求：（)网络的导纳矩阵；(）如果 23 支路的导纳由 j5 变为 j10,导纳矩阵如何修改？j21.1:1j3j5j10-j13解:(1)变压器型等值电路参数为(1k)YT(11.1)j3 j0.2479k21.12Yj3 j2.7273Y12Tk1.1(k 1)YT(1.11)j3Y20 j0.2727k1.1Y10等值电路如下:j2j10j2.7273-j0.2479j0.2727-j13j5-(）网络的节点导纳矩阵为 j1

27、4.4794 j2.72730 j2 j2.7273 j5 j50Y 0 j5j50 00j2 j2（3）修改后的节点导纳矩阵0 j2 j14.4794 j2.7273 j2.72730 j100Y 0 j10j100 00j2 j27、网络结构如下图所示。各参数单位均为 S,求网络的导纳矩阵。(10 分）j51.1:1j15j10j15-j20解:(1)变压器型等值电路参数为YTj15 j13.6364k1.1(1k)YT(11.1)j15 j1.2397Y20k21.12(k 1)YT(1.11)j15Y30 j1.3636k1.1等值电路如下：j5j15J13.6364-j1.2397j

28、1.3636j10-j20（2)网络的节点导纳矩阵为 j500 j5 j5j32.3967 j13.63640Y 0 j13.6364j5 j1000-j10j10-8、写出用牛顿拉夫逊法求解潮流的计算步骤。解：a、形成节点导纳矩阵；b、设各节点电压的初值Ui(0)、i(0);c、将各节点电压的初值代入极坐标下的潮流方程中,求修正方程式中的不平衡量0）2Pi(0)、Qi(0)、U（；id、将各节点电压的初值代入，求解雅克比矩阵中的、N、L,形成 J 矩阵；、解修正方程式,求各节点电压的变化量；、计算各节点电压的新值（1）（0）（0）;Ui(1)Ui(0)Ui(0),、运用各节点电压的新值自第三

29、步开始进入下一次的迭代;h、计算平衡节点的功率和线路功率。在第五章第五章电力系统的有功功率和频率调整电力系统的有功功率和频率调整概念：1、电力系统的有功功率和频率调整大体上可分为一次、二次、三次调整。所谓一次调整指由发电机的调速器 进行的频率调整，二次调整指由发电机的调频器进行的频率调整，三次调整其实是指按最优化准则 分配发电负荷。2、电力系统频率的一次调整是有差调整,频率的二次调频可实现无差调整.3、电力系统按存在形式可分为冷备用和热备用。按备用容量的用途可分为负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用。4、编制预计负荷曲线时,网络损耗和厂用电是两个重要指标。5、在丰水季节,一般宜选用中温中

30、压火电厂为调频厂;在枯水季节，一般宜选用水电厂为调频厂。、有功负荷在运行的火电机组间最优分配的原则是 等微增率准则.7、电力系统的频率主要与有功功率有关，电压主要与无功功率有关。8、负荷波动是频率偏差的根本原因.9、发电机的单位调节功率:发电机组原动机或电源频率特性的斜率。其标志着随频率的升降发电机组发出功率减少或增加的多寡。PGMw/HzfP fKG*GN KGfN/PGN-PGNfKG-10、发电机的调差系数：单位调节功率的倒数。习题:f f0f0 fNf NPGPGN0PGNfPf0 fN100fNPGNfN发电机B 变压器 调相机D 电容器GN%1001、电力系统有功功率电源是(A）。

31、2、为了能在实际负荷超过预测值时及时地向增加的负荷供电而设置的备用容量称为（B)。A 国民经济备用B 负荷备用 检修备用D 事故备用3、下列电力系统负荷波动中，可以预测的是(）。A 设备投入或退出运行所引起的第一类负荷变化B 大容量用电设备投入或退出所引起的第二类负荷变化C 生产、生活规律及气象变化所引起的第三类负荷变化D 第一、第二类负荷变化、同步发电机的转速与系统频率之间是否有严格的关系(A）?A.是B。否C。不一定D 根据发电机的形式而定5、电力系统的一次、二次、三次调频有何区别？答:一次调频对第一类负荷变动引起的频率偏移的调整,是由发电机的调速器进行的调频，不能做到无差调频;二次调频是

32、针对第二类负荷变动引起的频率偏差的调整，由发电机的调频器进行调频，可以实现无差调频;三次调频是针对第三类负荷变动引起的频率偏差的调整,由系统中所有按给定曲线发电的发电机组分担，与前两种调频方式不同,三次调频是事前的调整.6、某电力系统综合负荷的单位调节功率为00MW/H,系统负荷增大 8MW时,调频电厂经二次调频增发0MW,系统频率变化为 Hz,计算系统等值发电机的单位调节功率。解：（PL0-P0）=(KGKL)fK=（PL0P0)/fKL=(00400）/.2400=160（W/z)答：系统等值发电机的单位调节功率为 100M/Hz。-7、某电厂有两台机组，其耗量特性分别为:F=0。02P1

33、2+2P1+0（/），20WP6W;=0。03P22+3P2+16（/h),20MWP26MW.求当负荷分别为 80MW 及 65M的功率经济分配.解：两机组的耗量微增率分别为：1=dF1dF2 0.04P 2 0.06P2312dPdP21(1)当负荷为0W 时,根据等耗量微增率准则,有0.04PP12 0.06P23158MWP P 80P 22MW122（2）当负荷为 6MW 时，根据等耗量微增率准则，有0.04PP12 0.06P231 49MWP1 P2 65P216MW由于约束条件,要求20MWP60M故，只能取 P2=0MW，1=6-0=5M7、在某 A、B 联合系统中,系统有：

34、发电机 KAG1=50M/,AG=4WH，负荷00M/H，B 系统有：KB00MW/HZ。正常运行时 A系统 G1 满载，G2 未满载，f9。8，联络线功率 PB=0MW.联络线突然断开后,A 系统 G二次调频减少 25W 出力，问：fA=？，？解:当联络线突然断开，相当于 A 系统的负荷减少 100W，而 B 系统的电源功率减少 10MW.PA=PDPGA=0(MW)B=PDBPG=1(MW)fAPAG125 0.05(HZ)A=49+0.0549.85(H）KAG1500PB100 0.125(HZ)f=49。80.125675(HZ)KB800fB 第六章第六章 电力系统的无功功率和电压

35、调整电力系统的无功功率和电压调整概念:1、电力系统的电压水平主要决定于无功功率的平衡。、电力系统无功平衡的原则是分层控制、就地平衡。-3、电力系统的无功电源有:发电机、电容器、调相机、静止补偿器。4、电压中枢点：指某些可反映系统电压水平的主要发电厂或枢纽变电所的母线。5、电力系统中枢点调压方式可分为三类：顺调压、逆调压、常调压。6、在任何负荷下,中枢点的电压保持为大约恒定的数值(10105%)，这种调压方式称为常调压。7、高峰负荷时允许中枢点电压略低,低谷负荷时允许中枢点电压略高的中枢点电压调整方式称为顺调压。、高峰负荷时升高电压,低谷负荷时降低电压的中枢点电压调整方式称为逆调压.9、双绕组变

36、压器的分接头位于高压侧；三绕组变压器的分接头,一般装在高压和中压绕组。习题:1、什么是电力系统的电压中枢点?它一般选在何处?电力系统中少数能代表系统电压水平的节点称为电压中枢点。一般选在区域性发电厂的高压母线、枢纽变电站的二次母线及有大量地方负荷的发电厂母线。2、电力系统调压的基本原理是什么？当电力系统无功不足时,是否可以通过改变变压器的变比调压？为什么？答：发电机的机端电压 U经过升压变压器和降压变压器进行电压转换，最后到负荷点，故负荷点的电压f可以用下式表示UGk1UfPRQXUfk2k2k1、k分别为升、降压变压器的变比调压原理就是通过改变公式中的各个参数以改变负荷点电压，使之满足要求。

37、因而，调压方法有:（1)调节励磁电流以改变发电机电压；（）改变变压器的变比；(3）改变线路参数 R、X;(4)进行无功功率补偿。当电力系统无功功率不足时,不可以通过改变变压器的变比调压。因为,调节变压器的变比只能改变无功功率的分布,不能改变无功功率的大小，即不能进行无功补偿.、电力系统的调压措施主要有哪些?它们各有什么特点?答：调压措施有：（1)发电机调压：简单灵活，无需投资,应充分利用，但调压幅度有限.-（2）改变变压器的变比调压:利用改变节点电压的高低来改变无功功率的流向和分布；不能发出或吸收无功功率,只能作细微调节，当无功缺乏时无效.(3)并联补偿调压:是无功功率分层分区平衡的主要手段；

38、灵活方便，可减小网损。(4）串联补偿调压:调节功率因数；不能减少网损;运行维护要求较高，调节不太灵活。4、电力系统中无功电源有哪些？其工作原理和特点分别是什么？答：1）发电机：是基本的无功电源。它通过调节发电机的励磁电流来改变发电机发出的无功功率。增加励磁电流，无功输出增加;减小励磁电流，无功输出减少。2）调相机:相当于空载运行的同步电动机。过励磁运行，提供感性无功；欠励磁运行,吸收感性无功.3）并联电容器：只能向系统提供感性无功.其特点为,所供应的感性无功与其端电压的平方成正比，电容器分组切投。非连续可投.4）静止补偿器和静止调相机：分别与电容器和调相机相对应而同属“灵活交流输电系统”范畴的

39、两种无功电源.5）并联电抗器:就感性无功而言,其并非电源,而是负荷,但在某些电力系统中的确装有这些设备,用以吸取轻载或空载线路过剩的感性无功功率。而对高压长距离输电线路而言,它还有提高输送能力，降低过电压的作用。5、简单电力系统如图所示,保持线路首段电压为 113V 不变，变压器二次侧电压要求保持常调压 15k，试确定并联电容补偿容量.113kV11022.5%/11Smax=28+j14MVASmin=10+j6MVA2.44+j40解：由UiUPRQX得U282.441440113Umax107.1846kVUmaxUmax求得102.44640U110.6096kVmin113UminU

40、min取 1122.分接头，则变压器变比k 所需的补偿容量为-110(122.5%)10.511-QC)10.510.5(10.510.5107.1846)kUCmax(kUCmaxUmax8.45M varX40取 QC5Mvar校验：最大负荷时：113 Umax282.44（14-8.5）40110.3881kV求得UmaxUmax所以，jmax=110.311.5=10。13 kV最小负荷时：Umi11015=10532kV基本满足要求。6、降压变电所由一回 110kV 的架空线路供电,导线型号为GJ-240，线路长度为105km，r1=0.131kx1=.40/km.变电所内一台降压变

41、压器，型号为SFZL40500/110,SN=0。5MV,U=42%/10 k,Pk=230k,UK%=10。5。变压器和线路的对地支路不计。变电所低压母线最大负荷为2M，cos=。8,最小负荷为最大负荷的 0。7倍,0。8,.在最大、最小负荷时电力线路始端电压均维持为 121 kV，变电所低压母线要求逆调压。试根据调压要求（按并联电容器）确定变电所低压母线上进行无功补偿的最小容量。解：线路阻抗：RL=rl=01311013.755（）L=x。407105=42.35（）2PU2301102kNRT1.697()21000SN100040.52变压器阻抗：XTUk%U10.5110 31.37

42、()100SN10040.52N2线路和变压器的总阻抗为:Z ZL ZT(13.755 j42.735)(1.697 j31.37)15.452 j74.105()由于已知首段电压,宜用首端电压求网络电压损耗，为此,先按额定电压求系统功率损耗及功率分布。-SLDmax P jSLDminP26sin 26 j0.6 26 j19.5(MVA)cos0.8sin(260.75)j(260.75)19.5 j14.625(MVA)cos由于低压母线要求逆调压,即U2max(15%)UN(15%)1111.55(kV)U2min(15%)UN(15%)1110.45(kV)PmaxR(QmaxQCmax)XU kU2max1maxkU2maxPminR(QminQCmin)XU kU1min2minkU2min其中:QCmax QC,QCmin 0算得 k=9。748选择最接近的分接头为-2。5%档位,对应的变比为 k9。75,将 k 值代入方程，求得QC=1633vr，取 QC=16。7Ma电压校验:(）最大负荷时，Uma=11.8kV(2）最小负荷时，U2min1571kV满足要求。-