電力系統(tǒng)分析模擬題及答案

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流電力系統(tǒng)分析模擬題及答案.精品文檔.四 川 大 學(xué) 網(wǎng) 絡(luò) 教 育 學(xué) 院 模 擬 題（A卷）1說明電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的定義、分析方法以及小干擾分析法的步驟。（15分）1. 試說明什么是正序等效定則，以及利用正序等效定則計算不對稱短路的步驟。（10分）2. 電壓中樞點的調(diào)壓方式有哪幾種？這幾種調(diào)壓方式對調(diào)壓范圍的要求是如何規(guī)定的？（10分）3. 電力系統(tǒng)接線如圖1所示，f1點發(fā)生接地短路，試做出系統(tǒng)的正序和零序等值網(wǎng)絡(luò)。圖中117為元件編號。（15分）圖 15如圖2所示簡單系統(tǒng)，已知各元件參數(shù)如下：(SB=60MVA, VB=Vav , kim

2、=1.8)發(fā)電機G：MVA，=0.11; 變壓器T：MVA，Vs%=10.5;線路L：=15km，X=0.23/km.試求f點發(fā)生三相短路時的沖擊電流和短路功率有名值。（20分）圖 26 如圖3所示簡單電力系統(tǒng)，f點發(fā)生單相短路，已知發(fā)電機G：0.3，=0.2，10s，變壓器T-1：X=0.12, T-2：X=0.11；雙回線路L：=0.20，3。試用等面積定則確定極限切除角。(電抗值均為統(tǒng)一基準(zhǔn)下的標(biāo)幺值。) （30分）圖 3（A卷）答案：1靜態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)在某一運行方式下受到一個小干擾后，系統(tǒng)自動恢復(fù)到原始運行狀態(tài)的能力。能恢復(fù)到原始運行狀態(tài)，則系統(tǒng)是靜態(tài)穩(wěn)定的，否則系統(tǒng)江失去穩(wěn)定。

3、分析系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性常采用的方法是小干擾法（小擾動方程，略）。小干擾法的分析步驟為：（1）列出各元件微分方程和網(wǎng)絡(luò)方程（2）對微分方程和網(wǎng)絡(luò)方程進行線性化（3）求線性化小擾動狀態(tài)方程及其矩陣A（4）對給定運行情況進行潮流計算，求得A矩陣各元素的值（5）求A矩陣的特征根，并以其實部符號判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性2. 在簡單不對稱短路情況下，在正序網(wǎng)絡(luò)短路點加入附加電抗，而其附加電抗之后的三相短路電流即為對應(yīng)不對稱短路故障點電流的正序電流。這就是不對稱短路計算的正序等效定則。計算不對稱短路的步驟：（1）計算電力系統(tǒng)各元件參數(shù)； （2）正常情況下，求取各電源的次暫態(tài)電勢或短路點故障前瞬間正常工作電壓(或稱短路點

4、的開路電壓)，但如果采取近似計算可直接取1.0； （3）制訂不對稱短路時的正、負(fù)、零序等值網(wǎng)絡(luò)，從而求出，以及附加電抗 （4）將串聯(lián)在正序網(wǎng)絡(luò)的短路點后，按計算三相短路的方法，計算后發(fā)生三相短路的電流，該電流就是不對稱短路點的正序電流； （5）根據(jù)各序電流間的關(guān)系求取負(fù)序和零序電流，并可求取各序電壓； （6）用對稱分量法，由短路點各序電流和序電壓計算短路點的不對稱三相電流和三相電壓。3. 中樞點調(diào)壓有三種方式：逆調(diào)壓、順調(diào)壓和常調(diào)壓。(1) 逆調(diào)壓對大型網(wǎng)絡(luò)，如中樞點到負(fù)荷的線路較長，且負(fù)荷變化較大（即最大負(fù)荷與最小負(fù)荷的差值較大），則在最大負(fù)荷時要提高中樞點的電壓，以抵償線路上因負(fù)荷大而增大

5、的電壓損耗；在最小負(fù)荷時則要將中樞點電壓降低一些，以防止負(fù)荷點的電壓過高，一般這種情況的中樞點實行“逆調(diào)壓”。采用逆調(diào)壓方式的中樞點電壓，在最大負(fù)荷時較線路的額定電壓高5%，即1.05VN；在最小負(fù)荷時等于線路的額定電壓，即1.0VN。(2) 順調(diào)壓對小型網(wǎng)絡(luò)，如中樞點到負(fù)荷點的線路不長，負(fù)荷變化很小，線路上的電壓損耗也很小，這種情況下，可對中樞點采用“順調(diào)壓”。采用“順調(diào)壓”方式的中樞點電壓，在最大負(fù)荷時，允許中樞點電壓低一些，但不低于線路額定電壓的2.5%，即1.025VN；在最小負(fù)荷時允許中樞點電壓高一些，但不高于線路額定電壓的7.5%，即1.075VN。(3) 常調(diào)壓對中型網(wǎng)絡(luò)，負(fù)荷變

6、化較小，線路上電壓損耗也較小，這種情況只要把中樞點電壓保持在較線路額定電壓高2%5%的數(shù)值，即（1.021.05）VN，不必隨負(fù)荷變化來調(diào)整中樞點的電壓，仍可保證負(fù)荷點的電壓質(zhì)量，這種調(diào)壓方式稱為“常調(diào)壓”。4.（略） 5. iim =5.311kA , St=133.74MVA6. dc.lim=74.29°四 川 大 學(xué) 網(wǎng) 絡(luò) 教 育 學(xué) 院 模 擬 題（B卷）1電力系統(tǒng)各元件的額定電壓是多少？試標(biāo)出圖1所示電力系統(tǒng)中各發(fā)電機、變壓器和負(fù)荷的額定電壓。 （10分）圖 12當(dāng)系統(tǒng)無功不足時,用調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器變比的方法進行調(diào)壓是否適宜? 其結(jié)果如何? 為什么？（15）3系統(tǒng)負(fù)荷

7、單位調(diào)節(jié)功率和發(fā)電機單位調(diào)節(jié)功率的意義是什么? 其大小說明什么? 系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率對系統(tǒng)運行頻率有何影響? （15分）4試說明什么是沖擊電流、短路電流的最大有效值和短路功率，且寫出其計算公式（10）5如圖2所示110kV輸電線路，雙回線路并聯(lián)阻抗，兩臺變壓器并聯(lián)阻抗，不計線路充電功率和變壓器勵磁功率。若線路首端電壓保持117kV不變，試合理選擇變壓器分接頭，使C點電壓滿足順調(diào)壓。（25分）圖 26如圖3所示單機-無窮大系統(tǒng)，已知運行點的同步功率系數(shù)SE=1.0，試計算：（25）（1） 運行點的傳輸有功功率； （提示：） （2）該運行點的靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)。 圖 3（B卷）答案：1 電力線路的額定

8、電壓和用電設(shè)備的額定電壓相等，且稱之為網(wǎng)絡(luò)的額定電壓，如220kV網(wǎng)絡(luò)等等。發(fā)電機的額定電壓與網(wǎng)絡(luò)的額定電壓為同一等級時，發(fā)電機的額定電壓規(guī)定比網(wǎng)絡(luò)的額定電壓高5。變壓器額定電壓的規(guī)定略為復(fù)雜。根據(jù)變壓器在電力系統(tǒng)中傳輸功率的方向，我們規(guī)定變壓器接受功率一側(cè)的繞組為一次繞組，輸出功率一側(cè)的繞組為二次繞組。一次繞組的作用相當(dāng)于用電設(shè)備，其額定電壓與網(wǎng)絡(luò)的額定電壓相等。但直接與發(fā)電機聯(lián)接時，其額定電壓則與發(fā)電機的額定電壓相等。二次繞組的作用相當(dāng)于電源設(shè)備。其額定電壓規(guī)定比網(wǎng)絡(luò)的額定電壓高10%，如果變壓器的短路電壓小于7%或直接（包括通過短距離線路）與用戶聯(lián)接時，則規(guī)定比網(wǎng)絡(luò)的額定電壓高5。 G:

9、 10.5kV ; T1: 10.5/242 kV ; T2: 220/121/38.5 kV ; T3:110/11 kV ; T4: 35/6.6 kV ; LD1: 10 kV ; LD2: 6 kV2無功不足時，不適宜用調(diào)節(jié)變壓器變比的方式升高電壓，因為當(dāng)某一地區(qū)的電壓由于變壓器分接頭的改變而升高后，該地區(qū)的無功需求也要增大，這樣做有可能會進一步引起無功缺額，從而引起系統(tǒng)其它節(jié)點電壓下降。3. KD和KD*稱為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)或簡稱為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)。KD*的數(shù)值取決于全系統(tǒng)各類負(fù)荷的比重，不同系統(tǒng)或同一系統(tǒng)不同時刻KD*值都可能不同。在實際系統(tǒng)中，它表示頻率變化1%時，負(fù)荷有

10、功功率相應(yīng)變化(1-3)%。調(diào)度部門常以KD*的數(shù)值作為考慮按頻率減負(fù)荷方案和低頻率事故時用一次切除負(fù)荷來恢復(fù)頻率的計算依據(jù)。， KG*的數(shù)值表示頻率發(fā)生單位變化時，發(fā)電機組輸出功率的變化量，式中負(fù)號表示頻率下降時，發(fā)電機組的有功出力是增加的。系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率表示在計及發(fā)電機組和負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)時，引起頻率單位變化的負(fù)荷變化量。根據(jù)值的大小，可以確定在允許的頻率偏移范圍內(nèi)，系統(tǒng)所能承受的負(fù)荷變化量。顯然，K的數(shù)值越大，負(fù)荷增減引起的頻率變化就越小，頻率也就越穩(wěn)定。4. 沖擊電流是短路電流最大可能電流的瞬時值。短路功率等于短路電流有效值同短路處的正常工作電壓的乘積。其計算公式為：5 V1t=115

11、.5kV 6. 四 川 大 學(xué) 網(wǎng) 絡(luò) 教 育 學(xué) 院 模 擬 題（C卷）1. 電力系統(tǒng)各元件的額定電壓是多少？什么是平均額定電壓？一般在什么場合使用平均額定電壓？（10分）2. 頻率的一次調(diào)整和二次調(diào)整分別適應(yīng)于什么變化范圍的負(fù)荷？一次調(diào)整是否能實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)？ （10分） 3. 試用電壓調(diào)整的基本原理說明目前主要有哪些電壓調(diào)整的措施？（15分）4. 什么叫極限切除角？如何確定極限切除角？（15分）5. 圖1所示110kV電網(wǎng)，各線路采用相同導(dǎo)線，其阻抗參數(shù)為Z0=0.1+j0.4/km(1) 計算網(wǎng)絡(luò)的功率初分布；(2) 若節(jié)點A電壓為120kV，計及功率損耗，求最低電壓點電壓和最大電壓損耗

12、(不計橫向分量)。（20分）圖 16. 如題圖2所示電力系統(tǒng)，已知各元件參數(shù)的標(biāo)幺值。發(fā)電機G： 。變壓器T-1：x=0.13；變壓器T-2：x=0.11。線路L：雙回xL1=0.29，xL0=3xL1。運行初始狀態(tài)：V0=1.0，P0=1.0，Q0=0.2。在輸電線路首端f1點發(fā)生兩相短路接地，試用等面積定則確定極限切除角，并判斷當(dāng)故障切除角c=40°時，系統(tǒng)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定？（30分） 圖2（C卷）答案：1 電力線路的額定電壓和用電設(shè)備的額定電壓相等，且稱之為網(wǎng)絡(luò)的額定電壓，如220kV網(wǎng)絡(luò)等等。發(fā)電機的額定電壓與網(wǎng)絡(luò)的額定電壓為同一等級時，發(fā)電機的額定電壓規(guī)定比網(wǎng)絡(luò)的額定電壓高

13、5。變壓器額定電壓的規(guī)定略為復(fù)雜。根據(jù)變壓器在電力系統(tǒng)中傳輸功率的方向，我們規(guī)定變壓器接受功率一側(cè)的繞組為一次繞組，輸出功率一側(cè)的繞組為二次繞組。一次繞組的作用相當(dāng)于用電設(shè)備，其額定電壓與網(wǎng)絡(luò)的額定電壓相等。但直接與發(fā)電機聯(lián)接時，其額定電壓則與發(fā)電機的額定電壓相等。二次繞組的作用相當(dāng)于電源設(shè)備。其額定電壓規(guī)定比網(wǎng)絡(luò)的額定電壓高10%，如果變壓器的短路電壓小于7%或直接（包括通過短距離線路）與用戶聯(lián)接時，則規(guī)定比網(wǎng)絡(luò)的額定電壓高5。 在短路電流的實用計算中一般不要求很高的精確度，可以認(rèn)為各個變壓器的變比就等于其兩側(cè)的平均額定電壓之比，這樣，在標(biāo)幺制等值電路中，所有變壓器的變比都等于1。此時，為了

14、簡化計算，除電抗器外，還假定各元件的額定電壓均等于平均額定電壓。2. 一次調(diào)整：增大負(fù)荷時，發(fā)電機組輸出功率增加，頻率低于初始值；負(fù)荷減小時，發(fā)電機組輸出功率減小，頻率高于初始值。適應(yīng)于變化幅度小，變化周期較短的變化負(fù)荷。不能實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。由發(fā)電機組的調(diào)速器完成。二次調(diào)整：當(dāng)機組負(fù)荷變動引起頻率變化時，利用同步器（調(diào)頻器）平行移動機組功頻靜特性來調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率和分配機組間的有功功率。適應(yīng)于變化幅度大，變化周期較長的變化負(fù)荷?？蓪崿F(xiàn)無差調(diào)節(jié)。3 從上式可知，要調(diào)整負(fù)荷點的電壓Vi，可有以下措施：（1）調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流以改變發(fā)電機機端電壓VG；（2）改變變壓器的變比k1、k2；（3）改變功率分布P+jQ（主要是Q），使電壓損耗V減小；（4）改變網(wǎng)絡(luò)