电力系统分析

1、一班制企业的最大负荷利用小时数一般（ ）三班制企业最大负荷利用小时数。

A、等于 B、大于 C、小于 D、大于等于

2、如果变压器的空载损耗为100kW，该变压器在一年中退出运行的小时数为100h，那么变压器一年的铁损电量为（ ）万kWh。

A、86.6 B、87.6 C、100 D、200

3、两台同容量机组并列运行，机组1#的调差系数小于机组2#的调差系数，如果系统负荷增加时两台机组均未满载，则（ ）。

A、△PG1>△PG2 B、△PG1<△PPG2

C、△PG1=△PPG2 D、KG14、发电机的P-Q运行极限图如图一所示，（ ）。

A、当cos=0.9时，PPmax=320MW，Qmax>150Mvar

B、当cos=0.9时，Pmax=300MW，Qmax<150Mvar

C、当cos=0.85时，Pmax=350MW，Qmax=186Mvar

D、当cos=0.7时，Pmax=300MW，Qmax=186Mvar

图一

二、一次调频与二次调频的含义是什么？（12分）

参考答案

答：

一次调频是针对变化幅值很小、周期很短的偶然性负荷变动引起的频率偏移进行调整，由发电机组的调速器完成，只能实现有差调节。 (6分)

二次调频是针对变化幅值较大、周期也较长、带有冲击性负荷变动引起的频率偏移进行调整。由发电机组的调频器完成，可以实现无差调节。 (6分)

三、发电机组间有功负荷经济分配的目标是什么？应按什么准则分配？（10分）

参考答案

答：

目标是使全系统燃料消耗（或电能成本）最小。 (5分)

应按等耗量（或电能成本）微增率准则进行有功功率分配。 (5分)

四、提高静态稳定的措施有哪些？（12分）

参考答案

答：

根本措施：缩短“电气距离”。

1）采用自动调节励磁装置

某些发电机自动调节励磁装置可使Eq’=常数，所呈现的电抗为暂态电抗Xd’。

2）减少线路电抗

采用分裂导线。

3）提高线路额定电压

4）采用串联电容器补偿

5）改善电力系统结构

将中间调相机或中间系统接入输电线路的合适位置。 (12分)

五、如图二所示系统，U1=112∠0okV，Z12=8.1+j12.69Ω，Z23=9.9+j12.87Ω，Z34=13.2+j17.16Ω，不计功率损耗，

（1）如果1、4点电压大小和相位相同，试求功率分布。

（2）如果U4=116∠0.38okV，不计电压降落横分量时，2、3点电压为多少？（25分）

图二

参考答案

答：

1）1、4点电压大小和相位相同时的功率分布：

(6分)

2）

(6分)

功率分布：

(5分)

功率分点是2节点，不计电压降落横分量时，2、3点电压：

(8分)

六、如图三所示，无限大功率系统母线电压为U=1.0，额定运行时发电机输送至系统

的功率PN=1, QN=0.2; 发电机参数：X′d=0.295，负序电抗X2=0.432；变压器参数：XT1=0.138，XT2=0.122；电力线路l的参数： X1=0.487，零序电抗X10=4X11。在f点发生两相短路接地故障时，如果在dc=60o切除故障，试判断系统暂态稳定性。

（25分）

图三

参考答案

答：

1）求给定条件下E′和δ0

XI=X′d+ XT1+ XT2+Xl/2

=0.295+0.138+0.122+0.487/2=0.799

(5分)

2）求故障时的功-角特性

附加电抗：

(6分)

3）求故障切除后的功-角特性

(5分)

4）求极限切除角

(5分)

5）稳定性判断

δC=60°所以，系统暂态稳定。(4分)

1、一条35kV线路的参数为：r1=0.26Ω/km，L=20km；线路末端最大负荷max=6MW，功率因数cos=0.95，最大负荷利用小时数Tmax=5000h，则（ ）。

A、线路全年运行小时为5000h

B、最大负荷损耗时间为5000h

C、用户全年实际用电量为550万kWh

D、线路全年的电能损耗为5.4×105 kWh

2、对于两端供电网，如果两个电源点i、j的电压完全相等，那么线路中的初步功率（A、不需考虑循环功率

B、需叠加由节点i流向节点j的循环功率

C、需叠加由节点j流向节点i的循环功率

D、等于零

3、发电机组单位时间能量输入与输出之比，称为（ ）。

A、耗量特性 B、耗量微增率

。P ）

C、比耗量 D、燃料耗量

4、电力系统的静态稳定性指的是正常运行的电力系统经受（ ）后能够自动恢复到原来状态的能力，或者用原有运行状态近似表示新运行状态的可能性。

A、大干扰 B、微小的干扰

C、三相短路 D、两相短路

参考答案

答：

1 D (4分)

2 A (4分)

3 C (4分)

4 B (4分)

二、电力系统中可采用什么调压措施？各种调压措施各有什么特点？（12分）

参考答案

答：

调压措施：

1）调发电机端电压；

2）调变压器分接头；

3）改变网络无功分布（装并联无功补偿设备）；

4）改变线路参数（装串联电容器、更换导线）。(5分)

主要特点：

调发电机端电压方便、不需要增加投资；普通变压器需停电调分接头，使用有载调压变压器时，调压灵活而且有效，但价格较贵，而且一般要求系统无功功率供应较充裕；系统无功功率供应不充裕时，可以用并联电容器、调相机、静止无功补偿器调压，还可以降低DP。但需额外增加投资；静止无功补偿器调节速度快，可用于冲击负荷的调压。(7分)

三、无功功率最优分配的目标是什么？应按什么准则分配？（8分）

参考答案

答：

无功功率最优分配的目标是使全网有功功率损耗最小。(4分)

应按等网损微增率准则进行无功功率分配。(4分)

四、三相短路电流计算机算法的基本步骤是什么？（12分）

参考答案

答：

三相短路电流计算机算法的基本步骤：

1）输入数据；

2）形成节点导纳矩阵；

3）应用节点导纳矩阵计算点的自阻抗、互阻抗Z1k,…Zkk,…Znk。

4）计算短路点的三相短路电流：

5）计算各节点电压：

6）计算各支路电流： （12分）

五、如图一，各支路导纳已示于图中，节点1与同步调相机相连，节点3与等值系统相连，P1=0.8，P2=0.5，Q2=0.2，U1=1.05，U3=1∠0o，

(1) 说明各节点的类型；

(2) 形成节点导纳矩阵；

(3) 如果用Newton-Raphson法进行该电力系统的潮流计算，写出一个节点有功不平衡量计算的表达式（代入第一次迭代的数据）。 （25分）

图一

参考答案

答：

答：

1）节点1为PV节点；节点2为PQ节点；节点3为平衡节点。(9分)

2）节点导纳矩阵：(6分)

3)Newton-Raphson法潮流计算时，已知注入有功P1= -0.8，e3=1，f3=0。

取迭代次数k=0，给定各节点电压初始值：e1(k)=1，f1(k)=0；e2(k)=1，f2(k)=0。

节点1的有功不平衡量：

(10分)

六、如图二所示，变压器阻抗RT+jXT=2.44+j40欧已归算到高压侧，最大、最小负荷时，通过变压器的功率分别为Smax=28+j14MVA和Smin=10+j6MVA，高压侧的电压分别为U1max=110kV和U1min=113kV，要求低压母线的电压变化不超过6.0～6.6kV的范围，试选择合适的分接头。（25分）

图二

参考答案

答：

最大、最小负荷时，

△UTmax=(28×2.44+14×40)/110=5.7kV

△DUTmin=(10×2.44+6×40)/113=2.34kV (5分)

根据低压母线的电压要求，可以取最大负荷时低压侧的电压U2max=6.0，最小负荷时低压侧的电压

U2min= 6.6kV。

UTHmax=(U1max-△UTmax)UTL/U2max

=(110–5.7)×6.3/6=109.4kV

UTHmin=(113–2.34)×6.3/6.6=105.6kV

UTHav=(109.4+105.6)/2=107.5kV

选择最接近的分接头：UTH=110×(1–2.5%)=107.25kV (12分)

校验：U2max=(110–5.7)× 6.3/107.25=6.13kV>6kV

U2min=(113–2.34)×6.3/107.25=6.5kV<6.6kV

所以，分接头107.25kV可以满足要求。 (8分)