電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析考試試卷及解析1

電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析

一、單項選擇題（本大題共10分，共10小題，每小題1分）

1.雙繞組變壓器的變比為11O±8X1.25%/11,+4檔分接頭對應的變比為

（）O

A.114.5/11

B.115.5/11

C.116.5/11

D.117.5/11

2.電力網(wǎng)絡的無備用接線不包括（）。

A.單回路放射式

B.單回路干線式

C.單回路鏈式網(wǎng)絡

D.兩端供電網(wǎng)絡

3.下列說法不正確的是（）。

A.中性點經(jīng)消弧線圈接地時，有過補償和欠補償之分。

B.欠補償是指消弧線圈中的感性電流小于容性電流時的補償方式。

C.過補償是指消弧線圈中的感性電流大于容性電流時的補償方式。

D.在實踐中，一般采用欠補償?shù)难a償方式。

4.頻率的二次調整是由（）。

A.發(fā)電機組的調速器完成的

B,發(fā)電機組的調頻器完成的

C.調相機的勵磁調節(jié)器完成的

D.靜止無功補償器完成的

5.雙繞組變壓器的電阻（）。

A,可由空載損耗計算

B.可由短路電壓百分值計算

C.可由短路損耗”算

D.可由空載電流百分值計算

6.隱極式發(fā)電機組運行極限的原動機功率約束取決于（）。

A.原動機的額定視在功率

B.原動機的額定有功功率

C.原動機的額定無功功率

D.原動機的最大機械功率

7.電力系統(tǒng)電壓波動產(chǎn)生的原因有（）。

A.由幅度很小，周期很短的偶然性負荷變動引起

B.由沖擊性或者間歇性負荷引起

C.由生產(chǎn)和生活的負荷變化引起

D.由氣象變化引起

8.在任何負荷下都保持中樞點電壓為（102%?105%）U、.中一不變的值的中樞點

電壓調整方式是（）。

A.逆調壓

B.順調壓

C.常調壓

D.故障時的調壓要求

9.下列說法正確的是（）。

A.發(fā)電機的額定電壓為線路額定電壓的105機

B.變壓器一次側額定電壓等于用電設備額定電壓105%。

C.變壓器一次側額定電壓等于線路額定電壓的110%。

D.用電設備的額定電壓為線路額定電壓95機

10.額定條件下運行時，變壓器電納中損耗的無功功率等于（）。

A.以標幺值表示的短路電壓乘以額定有功功率

B.以標幺值表示的短路電壓乘以額定視在功率

C.以標幺值表示的空載電流乘以額定有功功率

D.以標幺值表示的空載電流乘以額定視在功率

二、多項選擇題（本大題共10分，共10小題，每小題1分）

1.發(fā)電機的單位調節(jié)功率的含義是（）。

A.隨著頻率的升高,發(fā)電機組發(fā)出功率減少的量

B.隨著頻率的升高,發(fā)電機組發(fā)出功率增加的量

C.隨著頻率的降低,發(fā)電機組發(fā)出功率減少的量

D.隨著頻率的降低,發(fā)電機組發(fā)出功率增加的量

2.可將實際有功功率負荷隨時間的變動分解為以下（）有規(guī)律的負荷變動。

A.偶然性的負荷變動

B.沖擊性的負荷變動

C.生產(chǎn)和生活的負荷變動

D.氣象變化引起的負荷變動

3.無功功率電源包括（）。

A.發(fā)電機

B.并聯(lián)電容器

C,并聯(lián)電抗器

D.晶閘管控制電抗型靜止補償器

4.隱極式發(fā)電機組以超前功率囚數(shù)運行時的約束有（）。

A.轉子繞組電壓約束

B.定子端部溫升約束

C,并列運行穩(wěn)定性約束

D.原動機功率約束

5.節(jié)點導納矩陣的特點有（）。

A.是nXn階方陣

B.是稀疏矩陣

C.一般是對稱矩陣

D.其對角元一般小于非對角元

6.發(fā)電負荷包括（）。

A.綜合用電負荷

B.變壓器損耗的功率

C.線路中損耗的功率

D.廠用電

7.產(chǎn)生循環(huán)功率的原因是（）。

A.雙端供電網(wǎng)絡兩端的電源有電壓差

B.兩臺并列運行的變壓器的變比不同

C.兩回并列運行的輸電線路的長度不同

D.環(huán)網(wǎng)中變壓器的變比不匹配

8.借改變發(fā)電機端電壓調壓可用于（）。

A.線路很長

B.線路不很長

C.沿線電壓損耗大

D.沿線電壓損耗不大

9.電力線路的長線路需計及（）。

A.分布參數(shù)特性

B.線路電阻

C.線路電抗

D.線路電納

10.多電壓級網(wǎng)絡中常用的簡化（）。

A.忽略所有線路的電尋

B.忽略所有線路的對地電納

C.架空線路的電納以定值充電無功表示

D.變壓器激磁導納以定值空載有功損耗、無功損耗表示

三、判斷題（本大題共10分，共10小題，每小題1分）

1.由頻率一次調整時的靜態(tài)頻率特性可知，發(fā)電機組滿載時，若頻率進一步下

降，原動機的功率將進一步增加。

2.電力網(wǎng)絡結構變化后的節(jié)點導納矩陣必須按定義重新形成。

3.輸電效率是指線路末端輸出視在功率與線路始端輸入視在功率的比值，常用

百分值表示。

4.平衡節(jié)點給定擾動變量和控制變量，待求狀態(tài)變量。

5.原子能電廠可調容量較大，可以作為調頻廠。

6.在多電壓級網(wǎng)絡中應用等值變壓器模型時，對標么制、線路和變壓器參數(shù)都

己經(jīng)按選定的基準電壓和折算為標么值的情況，理想變壓器變比取為k

=

U]U|1B/（U]1UIB）o

7.三繞組變壓器各繞組的排列方式不同將影響電抗值的計算方法。

8.負荷特性取決于各行業(yè)負荷中各類用電設備的比重。

9.在電力系統(tǒng)中，由變換、輸送、分配和消耗電能的設備所組成的部分常稱為

電力網(wǎng)絡。

10.用發(fā)電機組的調頻器進行頻率的一次調整。

四、名詞解釋題（本大題共20分，共10小題，每小題2分）

1.熱電廠的強迫功率

2.節(jié)點導納矩陣的稀琉度

3.三繞組變壓器的最大短路損耗

4.波阻抗

5.逆調壓

6.熱備用

7,功率分點

8.電壓降落

9.不變損耗

10.變壓器的分接頭

3.在已知末端功率和始端電壓時，用迭代方法手算潮流的要點有哪些?

4.為什么變壓器二次側額定電壓較線路額定電壓高10%?

5.發(fā)電機組有哪些運行限額？如何用公式表達？

答案:

一、單項選擇題（10分，共10題，每小題1分）

1.B2.D3.D4.B5.C6.B7.B8.C9.A10.D

二、多項選擇題（10分，共10題，每小題1分）

1.AD2.ABCD3.ABD4.BCD5.ABC6.ABCD7.ABD8.BD9.ABCD10.

ACD

三、判斷題（10分，共10題，每小題1分）

1.X2.X3.X4.X5.X6.V7.X8.V9.X10.X

四、名詞解釋題（20分，共10題，每小題2分）

1.

參考答案：

熱電廠的強迫功率是由熱負荷決定的技術最小負荷。

解題方案,

從火力發(fā)信廠的特點分析。

評分標準：

2.

參考答案：

節(jié)點導納矩陣的稀疏度等于節(jié)點導納矩陣中零元素個數(shù)與矩陣的總元素個數(shù)的

比值。

解題方案：

考查節(jié)點導納矩陣的稀疏度概念。

評分標準：

3.

參考答案：

答案：三繞組變壓器的最大短路損耗是指兩個100%繞組中流過額定電流，另一

繞組空載時的短路損耗。

解題方案：

考杳三繞組變壓器的最大短路損耗概念。

評分標準：

4.

參考答案：

超高壓線路有rK〈x1,gQ,可近似看成無損線，其特性阻抗為純電阻稱為波阻

抗。

解題方案：

考查波阻抗概念。

評分標準：

5.

參考答案：

逆調壓是指高峰負荷時，電壓中樞點的電壓升高至105%UN；低谷負荷時，電壓

中樞點的電壓下降為UN的中樞點電壓調整方式。

解題方案：

考查中樞點電壓調整方式。

評分標準：

6.

參考答案：

熱備用是指運轉中的發(fā)電設備可能發(fā)的最大功率與系統(tǒng)發(fā)電負荷之差。

解題方案：

考查有功功率備用容量。

評分標準：

7.

參考答案：

功率分點是指網(wǎng)絡中功率由兩側流入的節(jié)點。

解題方案：

考查功率分點。

評分標準：

8.

參考答案：

電壓降落是指線路任意兩點之間電壓的相量差。

解題方案：

考查電壓質量指標。

評分標準：

9.

參考答案：

不變損耗是指與負荷大小無關的損耗。

解題方案：

考杳網(wǎng)絡損耗的不變損耗。

評分標準：

10.

參考答案：

變壓器的分接頭是指變壓器的高壓繞組或中壓繞組可供選擇的若干個接頭。

解題方案：

考查變壓器的分接頭概念。

評分標準：

五、計算題（35分，共5題，每小題7分）

1.

參考答案：

答案：在節(jié)點3新噌加變壓器支路3-5,變壓器變比為1.075：1,阻抗為山2后，原節(jié)點導納矩陣元

素中除“3變化外，其余元素不變.新的節(jié)點導納矩陣噌加一階，第5行和第5列除“5、匕3、匕5外其余

元素均為工，

1

&=12-/16+彳=12-,20.3267~

j0.2x1,0751

1

=,46512?

j0.2xl.075

解題方案：

考查按定N修改節(jié)點導納矩陣。

評分標準：

2.

參考答案:

答案：每臺變壓器額定容量為31.5MVA.〃

變壓器勵磁支路功率損耗：?

p1%315n2

皚MX瑞^^%)=2x(而+,常31.5)=。.。770+4.5。4。時3

變壓器阻抗支路功率損耗："

22

a停C",U押。SN、S：Cz148.10.5x31.5.50+25

xT1000100Si1000100(2x31.5)2~

=0.2331+j5.2083(MVA)

變壓器功率損耗：。

A5r=(0.0770+j0.5040)+(0.2331+J5.2083)=0.3101+J5.7123(M^4>

變電站進線對地電納支路功率損耗：?

典,=2x110?x(一/X50x2.7x104)=-/1.6335(M⑷/

2

變電站運算負荷：3

3=(50+725)+(0.3101+J5.7123)-J1.6335=50.3101+)29.0788(21/^4)，

解題方案：

考查用試驗數(shù)據(jù)計算變壓器功率損耗。

評分標準：

3.

參考答案：

答案：取基準容量齷100MVA,基準電壓區(qū)110k%則阻抗基準為：?

?原空二

B%100

線路AB的標么值參數(shù)：?，

%=(0.1+70.4)x50/121=0,041+川.165。

5^/2=3x10^x50x121/2=0,009^

變壓器的標么值參數(shù)：?

300X1102.10.5x110

+J100x50)/121=0.012+/0.21—

1000x502

100

心二(—-J-^.--)X121=0,001-J0.010^

》lOOOxllOo2100xll02/

線路CD的標么值參數(shù)：/

=(0.5+J0.1)X10X(112)2/121=4.132+J0.826^

母線D的標么值負荷：“

當.=1。+弋廣sOS)=ow+*048，

標么值表示的等值電路如下圖所示.“

A0.041印165B0,012枷.210C4,132+j0.826D

?----1|?I_?*'Io.15tj0.048

j0.009Z±：4=j0.009「O.OOl.jOOlO

標么值表示的等值電珞。

解題方案：

考查電力網(wǎng)絡等值電路的制定。

評分標準：

參考答案：

變壓器支路導納：

=(-L-=(―^-—=yO.3557

"k?k1T1.0521.O32yO.l

A"二一(:一；)耳二一(與一=一川」849

Jk*k*1.051.03yO.l

△4=0

變壓器的變比改變后：

1；；=-7104-/0.3557=-19.6443

1；.；二)5-川」849二74,8151

/二-小

解題方案：

考查按定義形成節(jié)點導納矩陣。

評分標準：

5.

仁二20=800（W7%）?'

跖=L5x^^=60（麗/房），

KGB=30X2222=18oo（Mr/也）/

跖=2x^^=120（Mf7%）~

系統(tǒng)A和B的單位調節(jié)功率有名值：，

KA=KGA+KU=800+60=860（.IHz）“

KB=4GB+《乃=1800+120=1920（MW/也）一

若系統(tǒng)B負荷增加220MW,兩系統(tǒng)的機組不參加二次調頻時，系統(tǒng)A和B的功率缺額為：，

△與=/—△&=0（詆）/

△己=——A產(chǎn)G3=220（由），

聯(lián)合系統(tǒng)的頻率：，

_叫+叫----------_=_0.0791（班）,

」心Ji、3Z>860+1920''

/=益-"=50-0.0791=49.9209（也A

聯(lián)絡線上的功率：/

AP必=以=860x220=68.0576"）.

④860+1920'

XD

若系統(tǒng)B負荷常加220MW,3系統(tǒng)的機組參加二次調頻噌發(fā)100MW時，系統(tǒng)A和B的功率缺額為:

△2二/一=0（甌/

△2二心一A&=220-100=120（^）一

聯(lián)合系統(tǒng)的頻率：〃

_型-△/=__E2_=_0.0432（如￥

KA+KB860+1920

/=益-y=50-0.0432=49.9568（也）〃

聯(lián)絡線上的功率：，P

卜心=2力阻=860x12。=37.1223（慚）“

劭KA+KB360+1920''

解題方案：

由本題可以看到聯(lián)合電力系統(tǒng)中二次調頻作用

評分標準：

六、問答題（15分，共5題，每小題3分）

1.

參考答案：

由于電力線路和變壓器的等值電路都可以看成是n形等值電路，而輻射形網(wǎng)絡

是由電力線路和變壓器的等值電路構成的，環(huán)形網(wǎng)絡和兩端供電網(wǎng)絡的潮流計

算又可轉化為輻射形網(wǎng)絡的潮流計算，因此n形等值電路的功率和電壓計算是

簡單電力網(wǎng)絡的潮流計算的基礎。

解題方案：

考查n形等值電路的功率和電壓計算的重要性。

評分標準：

2.

參考答案：

答案：訪率的二次調整主要針對巾蒙較大，周期較長，由沖擊性負荷引起的負荷變動，用調頻器實現(xiàn)

原動機輸入功率的控制.在一次調頻的基礎上，通過調頻器進一步控制原動機輸入功率，其計算公式為：一

△當"Go,

--------&'「=K6+K]=KN

由上式可見，如果沒有』尸命，該式就是頻率一次調整的計售公式.調頻器噌發(fā)的功率/PG。直接捱消

了負荷的變化量，從而減小了頻率的變化量.〃

解題方案；

評分標準：

3.

參考答案：

首先，假設末端電壓，并用末端功率由末端向始端逐段推算功率損耗和電壓降

落，求始端電壓和功率。然后，用己知的始端電壓和求得的始端功率由始端向

末端逐段推算功率損耗和電壓降落，求得末端電壓和功率。重復上述計算，直

到滿足計算精度為止。

解題方案：

考查手算潮流的特點。

評分標準：

4.

參考答案：

變壓器二次側額定電壓規(guī)定為空載時的電壓，額定負荷下變壓器內部電壓降落

約為5%,再加上克服線路上5%的電壓降落,兩者之和為10%。

解題方案：

從電力網(wǎng)絡中電壓分布方面分析。

評分標準：

5.

參考答案：

發(fā)電機組運行限額有：定子繞組溫升約束，取決于額定視在功率；勵磁繞組溫

升約束，取決于勵磁繞組電流，而后者取決于空載電勢；原動機功率約束，取

決于它所配套的發(fā)電機額定有功功率；以超前功率因數(shù)運行時的其他約束，取

決于定子端部溫升和并列運行穩(wěn)定性約束。這些約束條件的公式表達為:

G(?mm—QG—Q!?1MX

解題方案：

用發(fā)電機組的運行極限圖分析。