2023年4月考试电力系统稳态分析第一次作业.pdf

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1、2 0 2 3 年 4月考试电力系统稳态分析第一次作业一、单项选择题（本大题共1 0 分，共 1 0 小题，每小题1分）1 .发电机经多级变压向负荷供电时，通过变更发电机端电压（）各种状况下负荷对电压质量的要求。A.基本满意B.完全满意C.不能满意D.较好满意2 .用电设备的额定电压等于（）。A.变压器一次侧额定电压1 0 5%B.变压器二次侧额定电压C.线路额定电压的1 0 5%D.线路额定电压3 .隐极式发电机的无功功率功角关系为（）。A Q =EtU 8!X A.B Q=E&cos 6 1XQD.4.用调速器进行频率的一次调整（）。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

2、.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5 .节点电压幅值和角度称为（）。A.扰动变量B.限制变量C.状态变量D.电源变量6 .电力系统运行应当满意的基本要求不包括（）。A.保证牢靠的持续供电B.保证良好的电能质量C.保证系统运行的经济性D.保证电能大量存储7 .双绕组变压器的电导（）。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8.高峰负荷时，电压中枢点的电压上升至1 0 5%U；低谷负荷时，电压中枢点的电压下降为瓜的中枢点电

3、压调整方式是（）。A.逆调压B.顺调压C.常调压D.故障时的调压要求9.下列说法不正确的是（）。A.电力系统中性点运行方式主要有中性点干脆接地和中性点不接地两种。B.中性点干脆接地系统一相接地时必需快速切除三相。C.中性点不接地系统中一相接地时可短时间运行，不必快速切除接地相。D.干脆接地系统对绝缘水平的要求高，不接地系统对绝缘水平的要求低。1 0.若网络中共有n 个节点，其中有1 个平衡节点，m个P V 节点，其余为P Q节点，则极坐标形式牛顿-拉夫逊潮流算法的修正方程个数为（）。A.n-m-1 个有功方程和m个无功方程B.n-1 个有功方程和m个无功方程C.n-1 个有功方程和n-m-1

4、个无功方程D.n-1 个有功方程和n-m 个无功方程二、多项选择题（本大题共10分，共 1 0 小题，每小题1 分）1 .电力系统的潮流计算中采纳节点电压方程的优点有（）。A.节点电压方程数少于回路电流方程数B.便利用于有交叉跨接的非平面网络C.建立节点电压方程式前必需合并并联支路D.网络结构或变压器变比变更时变更方程式系数便利2 .若末端电压肯定，中枢点电压变更的特点是（）。A.高峰负荷时，中枢点电压应提高B.高峰负荷时，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 .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

5、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4 .良好的电能质量包括（）。A.电压质量B.频率质量C.波形质量D.相角质量5 .P V 节点是指（）。A.给定扰动变量的节点B.给定有功限制变量的节点C.给定无功限制变量的节点D.待求角度状态变量的节点6.线路上损耗的电能与线路始端输入电能的比值，常用百分值表示的是（）OA.输电效率B.最大负荷利用小时数C.线损率D.网损率7 .稳态运行时发电机组的给定条件（）。A.给定发出的有功功率和无功功率B .给定发出的有功功率和无功限额C.给定发出的有功功率和端电压及无功限额D.给定发出的无功功率和端电压及无功限额8 .牛顿-

6、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9.运转中的发电设备可能发的最大功率包括（）。A.负荷备用B.部分事故备用C.部分检修备用D.发电负荷1 0 .变压器一次侧额定电压的取值可以有以下状况（）。A.等于线路的额定电压B.等于用电设备的额定电压C.等于整流器的额定电压D.等于发电机的额定电压三、推断题（本大题共1 0 分，共 1 0 小题，每小题1分）1 .雅可比矩阵是对称矩阵。2 .电力网络结构变更后的节点导纳矩阵必需按定义重新形成。3 .输电效率是指线路末端输出视在功率与线路始端输入视在功率的比值，常用百分值表示。4 .电网

7、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应功率的百分比。5 .无载调压变压器没有分接头。6 .用电设备的额定电压比线路额定电压低5%。7 .牛顿-拉夫逊迭代法的基本原理是用泰勒级数绽开非线性方程组，略去二阶及以上的高阶项得到线性修正方程组，通过一次求解修正方程组和修正未知量就可得到未知量的精确解。8 .由于大容量变压器的阻抗中以电抗为主，因此可以用短路电压百分值计算电抗9 .自然功率指负荷阻抗为波阻抗时所消耗的功率，为感性功率。1 0 .电压下降时，并联电容器供应的无功功率可以上升。四、名词说明题（本大题共20 分，共 1 0 小题，每小题2 分）1 .热电厂的强迫功率2.潮流计

8、算3 .电力系统的中性点是（）。4 .常调压5 .总装机容量6 .自然功率因数7 .火力发电厂的煤耗率。8 .变压器的分接头9.电压调整1 0 .电压崩溃五、计算题（本大题共3 5 分，共 5小题，每小题7分）1.一台变压器的标么值参数为1 =j 0.1,k；1.0 5,计算其口形模型等值电路的参数。2.简洁电力网络中各元件的支路导纳标么值参数如图所示，试计算该网络的Y 1 R Y 1 2 和 Y 22。3.一回1 1 0 k V 线路向变电所供电。取基准值SB=100,UB=110,标么值参数为：l l Ok V 线路 ZL=O.1+j O.2,YL=j O.0 2；变压器 ZT=O.0 2

9、+j 0.3,YT=0.0 0 0 6-j O.0 0 4 o 若 U Ok V 线路始端电压标么值为1.0 5,变电所末端负荷标么值为0.2+j 0.E 试计算整个系统的输电效率和变电所末端母线电压（不计电压着陆横重量）。4.若图所示的U Ok V 环网的线路均为L G J-95 型导线，线路AB、AC 和B C 的总的充电功率分别为1.28 26 M v a r、0.96 2M v a r 和 0.96 2M v a r0试计算不计线路阻抗功率损耗的功率分布。5.5 0 0 k V 输电线路长6 0 0 k m,采纳三分裂导线3 X L G J Q-4 0 0,单位长度的参数为 n=0.0

10、 26 25 Q/k m,x,=0.298 Q/k m,b,=3.7 3 5 X 1 0 6S/k m,试计算输电线路 n型等值电路精确计及分布特性时的参数。六、问答题（本大题共1 5 分，共 5小题，每小题3分）1 .负荷功率变动引起的电压偏移分成几类？2.双回路放射式结线不够经济的缘由是什么？3 .为什么变压器二次侧额定电压较线路额定电压高1 0%?4 .无功-电压调整和有功-频率调整的不同点有（）。5 .中性点干脆接地系统和中性点不接地系统运行时各自有什么特点？答案:一、单项选 择 题（1 0 分,1.C 2.D 3.D 4.B 5.共 1 0 题，每小题C 6.D 7.A 8.A1分）

11、9.D 1 0.C二、多项选 择题（1 0 分,1.AB D 2.AD 3.AB D 4.共 1 0 题，每小题AB C 5.AB D 6.C D1分）7.AC 8.B C D 9.AB D 1 0.AD三、推 断 题（1 0 分，共 1 0 题，每 小 题 1分）1.X 2.X 3.X 4.X 5.X 6.X 7.X 8.V 9.X 1 0.X四、名 词 说 明 题（20 分，共 1 0 题，每 小 题 2 分）1.参考答案：热电厂的强迫功率是由热负荷确定的技术最小负荷。解题方案：从火力发电厂的特点分析。评分标准：2.参考答案：潮流计算是指为求得潮流分布的计算。解题方案：考查潮流计算概念。评

12、分标准：3.参考答案：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.考查电力亲统的中性点定义。评分标准：4.参考答案：常调压是指在任何负荷下都保持中枢点电压为（1 0 2%1 0 5%）U N 中一不变的值的中枢点电压调整方式。解题方案考查中枢 电压调整方式评分标准：5.参考答案：电力系统的总装机容量是指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和。解题方案：考查电力系统基本参量。评分标准：6.参考答案：自然功率因数是指未加补偿设备时负荷的功率因数解题方案：考查自然功率因数概念。评分标准：7.参考答案：火力发电厂的煤耗率是指每生产lkW h电能所消耗的标准煤重。解题方案：电力系

13、统的经济指标之一。评分标准：8.参考答案：变压器的分接头是指变压器的高压绕组或中压绕组可供选择的若干个接头。解题方案：考查变压器的分接头概念。评分标准：9.参考答案：电压调整是指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/J,S o解题方案：考查电压质量指标。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 查 电 压 崩 溃 现 象。评 分 标 准：五、计 算 题（3 5 分，共5 题，每 小 题7分）1.参 考 答 案：答案：变压器支

14、路导纳：1j 0.l x l.0 5=-J 9.52 38PM o =上.1Z.1.0 5-1j 0.l x l.0 5-一70.4762,1-既 _ 1-1,0 5zTkl j 0,l x l.0 522.参 考 答 案：变压器支路导纳:工YT=上-is=-/4.9 0 2k*1.0 2v 1 一方*-1 1.0 2 A n r ig o =丘-p-=-J 6 *=/0 0 9 61节点导纳矩阵的Y u、Y1 2和 Y 2 2：=-70.0 9 8-；4.9 0 2 =-J5几=4.9 0 2Y22=jO.0961-74,9 0 2 +3-j 4+4-5=7-j l 3.80 59解题方案:

15、=J 0.4535,解 题 方 案：考 查 变 压 器n形 模 型 等 值 电 路 的 参 数 计 算。评 分 标 准：V1 2.vi o%?=贤 一。.。9 8考查按定义形成节点导纳矩阵。评分标准：3.参考答案：答案：取全掰为额定电压，其标么值为1,贝I J：。变压器阻抗支路功率损耗：-A ST Z.=(0.22+0.12)X(0.0 2 +J0.3)=0,0 0 1 0+J0.0 1 50 变压器阻抗支路始端功率：，S*.=(0,2+*.1)+(0.0 0 1 0+J 0.0 1 50)=0.2 0 1 0+殁 H 5 0 线路阻抗末端的功率：”%.=0.2 0 1 0+70.1 1 50

16、 +(0.0 0 0 6+J 0.0 0 4)-J 0.0 2 =0.2 0 1 6+川.0 9 9 0,线路阻抗支路功率损耗：，A SL Z.=(0.2 0 1 624-0.0 9 9 02)x(0.1 +；0,2)=0,0 0 50 +J O.O I O I 线路阻抗始端功率：“S；.=(0.2 0 1 6+70.0 9 9 0)+(0.0 0 50+J 0.0 1 0 1)=0.2 0 66+加 0 9 1“整个系统的输电效率：，0 27)=X 1 0 0%=9 6.81%。0.2 0 66线路阻抗的电压损耗(不计横分量)A%.=0.2 0 66x 0.1 +0,1 0 9 1 x 0.

17、2 A A/1 A C-=0.0 40 5 d1.0 5变压器的电压损耗(不计横分量)A Z 7r.=0.2 0 1 0 x 0.0 2-1-0.1 1 50 x 0.3 A 仁-=U.U 允2。1.0 5-0.0 40 5变电所末端母线电压：，1.0 5-0.0 40 5-0.0 382=0.9 71 4P解题方案：用已知末端功率和始端电压的简化方法计算。评分标准：4.参考答案：答案：变电站B和变电站C的运算负荷：，现=(20+/15)-/=(1 0+J 1 0)-j1.2826.0.9620-2-7 20.9620.0.9620-2 J 220+jl3.8777(Af7X)=10+J9.0

18、380(AffG4)p由于环网中的线路均为LGJ-95型导线，因此单位长度阻抗相同，可以按线路长度计算功率的初分布。，不计功率损耗的功率初分布：/(20+JI 3.8777)(30+30)+(10+79,0380)x30SAC40+30+30(10+79,0380)(30+40)+(20+jl 3.8777)x40=15+jll,0380(AfK4)40+30+30=15+jll.8777(fK4)=15+jl 1.8777-(10+J9.0380)=5+j2.8397(A/E4)解题方案：考查按线路长度计算环形网络中的功率分布。评分标准：5.参考答案：输电线路口型等值电路不计分布特性时的参数

19、为：Z =(0.0 2 62 5+70,2 9 8)x 60 0 =1 5.75+j l 78.8(Q)D 1一 二X 3.735 X 1 0-6 X 60 0 =1 1 2 0 5 x I O-4(S)解题方案：考查线路n型等值电路的参数计算。评分标准：六、问答题(1 5分，共5题，每小题3分)1.参考答案：可以将有功和无功负荷的变动引起的电压偏移分成两类。一类是周期长、波及面大，主要由生产、生活、气象变更引起，或由个别设备因故障退出运行造成网络阻抗变更引起，或由系统结线方式变更使功率分布和网络阻抗变更引起的电压变动。另一类是波及面不如前者大，主要由冲击性或者间歇性负荷引起的电压变动，即电压

20、波动。解题方案：电压偏移变更状况与负荷功率变动有关。评分标准：2.参考答案：每一负荷以两个回路供电，每回路分担的负荷不大，但在高压电网为避开发生电晕，选用较大的导线截面积，这就须要较多的有色金属。解题方案：可用确定电力系统结线的基本原则进行分析。评分标准：3.参考答案：变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，额定负荷下变压器内部电压着陆约为5%,再加上克服线路上5%的电压着陆，两者之和为1 0虬解题方案：从电力网络中电压分布方面分析。评分标准：4.参考答案：（1）有功电源为发电机组，安装在发电厂；无功电源有发电机组、调相机、电容器组、静止补偿器，安装在发电厂、变电所。（2）全系统频率相同，调频

21、集中在发电厂调原动机功率；全系统电压不同，调压分散，调无功电源功率。（3）供应有功消耗一次能源，供应无功不消耗一次能源。（4）有功损耗远小于无功损耗。解题方案：考查无功-电压调整的特点。评分标准：5.参考答案：中性点干脆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，由于中性点干脆接地，系统的动态电压上升不超过系统额定电压的8 0 9 6,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行分析。评分标准：