電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析考試試卷及解析

電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析

一、單項(xiàng)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(yīng)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(luò)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?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)

D.兩端供電網(wǎng)絡(luò)

3.下列說法不正確的是（）。

A.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí)，有過補(bǔ)償和欠補(bǔ)償之分。

B.欠補(bǔ)償是指消弧線圈中的感性電流小于容性電流時(shí)的補(bǔ)償方式。

C.過補(bǔ)償是指消弧線圈中的感性電流大于容性電流時(shí)的補(bǔ)償方式。

D.在實(shí)踐中，一般采用欠補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償方式。

4.頻率的二次調(diào)整是由（）。

A.發(fā)電機(jī)組的調(diào)速器完成的

B.發(fā)電機(jī)組的調(diào)頻器完成的

C.調(diào)相機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器完成的

D.靜止無功補(bǔ)償器完成的

5.雙繞組變壓器的電阻（）。

A.可由空載損耗計(jì)算

B.可由短路電壓百分值計(jì)算

C.可由短路損耗”算

D.可由空載電流百分值計(jì)算

6.隱極式發(fā)電機(jī)組運(yùn)行極限的原動(dòng)機(jī)功率約束取決于（）。

A.原動(dòng)機(jī)的額定視在功率

B.原動(dòng)機(jī)的額定有功功率

C.原動(dòng)機(jī)的額定無功功率

D.原動(dòng)機(jī)的最大機(jī)械功率

7.電力系統(tǒng)電壓波動(dòng)產(chǎn)生的原因有（）。

A.由幅度很小，周期很短的偶然性負(fù)荷變動(dòng)引起

B.由沖擊性或者間歇性負(fù)荷引起

C.由生產(chǎn)和生活的負(fù)荷變化引起

D.由氣象變化引起

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

電壓調(diào)整方式是（）。

A.逆調(diào)壓

B.順調(diào)壓

C.常調(diào)壓

D.故障時(shí)的調(diào)壓要求

9.下列說法正確的是（）。

A.發(fā)電機(jī)的額定電壓為線路額定電壓的105%。

B.變壓器一次側(cè)額定電壓等于用電設(shè)備額定電壓105機(jī)

C.變壓器一次側(cè)額定電壓等于線路額定電壓的110%。

D.用電設(shè)備的額定電壓為線路額定電壓95%。

10.額定條件下運(yùn)行時(shí)，變壓器電納中損耗的無功功率等于（）。

A.以標(biāo)幺值表示的短路電壓乘以額定有功功率

B.以標(biāo)幺值表示的短路電壓乘以額定視在功率

C.以標(biāo)幺值表示的空載電流乘以額定有功功率

D.以標(biāo)幺值表示的空載電流乘以額定視在功率

二、多項(xiàng)選擇題（本大題共10分，共10小題，每小題1分）

1.發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率的含義是（）。

A.隨著頻率的升高，發(fā)電機(jī)組發(fā)出功率減少的量

B.隨著頻率的升高，發(fā)電機(jī)組發(fā)出功率增加的量

C.隨著頻率的降低，發(fā)電機(jī)組發(fā)出功率減少的量

D.隨著頻率的降低，發(fā)電機(jī)組發(fā)出功率增加的量

2.可將實(shí)際有功功率負(fù)荷隨時(shí)間的變動(dòng)分解為以下（）有規(guī)律的負(fù)荷變動(dòng)。

A.偶然性的負(fù)荷變動(dòng)

B.沖擊性的負(fù)荷變動(dòng)

C.生產(chǎn)和生活的負(fù)荷變動(dòng)

D.氣象變化引起的負(fù)荷變動(dòng)

3.無功功率電源包括（）0

A.發(fā)電機(jī)

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(bǔ)償器

4.隱極式發(fā)電機(jī)組以超前功率囚數(shù)運(yùn)行時(shí)的約束有（〉。

A.轉(zhuǎn)子繞組電壓約束

B.定子端部溫升約束

C,并列運(yùn)行穩(wěn)定性約束

D.原動(dòng)機(jī)功率約束

5.節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的特點(diǎn)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(fù)荷包括（）。

A.綜合用電負(fù)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(luò)兩端的電源有電壓差

B.兩臺并列運(yùn)行的變壓器的變比不同

C.兩回并列運(yùn)行的輸電線路的長度不同

D,環(huán)網(wǎng)中變壓器的變比不用配

8.借改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)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(jì)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(luò)中常用的簡化（）。

A.忽略所有線路的電導(dǎo)

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(dǎo)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(diào)整時(shí)的靜態(tài)頻率特性可知，發(fā)電機(jī)組滿載時(shí)，若頻率進(jìn)一步下

降，原動(dòng)機(jī)的功率將進(jìn)一步增加。

2.電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化后的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)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(diǎn)給定擾動(dòng)變量和控制變量，待求狀態(tài)變量。

5.原子能電廠可調(diào)容量較大，可以作為調(diào)頻廠。

6.在多電壓級網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用等值變壓器模型時(shí)，對標(biāo)么制、線路和變壓器參數(shù)都

己經(jīng)按選定的基準(zhǔn)電壓U|B和Un折算為標(biāo)么值的情況，理想變壓器變比取為k

=51W（UHU3

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(jì)算方法。

8.負(fù)荷特性取決于各行業(yè)負(fù)荷中各類用電設(shè)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(shè)備所組成的部分常稱為

電力網(wǎng)絡(luò)。

10.用發(fā)電機(jī)組的調(diào)頻器進(jìn)行頻率的一次調(diào)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(qiáng)迫功率

2.節(jié)點(diǎn)導(dǎo)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(diào)壓

6.熱備用

7.功率分點(diǎn)

8.電壓降落

9.不變損耗

10.變壓器的分接頭

五、計(jì)算題（本大題共35分，共5小題，每小題7分）

1.一個(gè)簡單電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為

▼

-J10J9.523800

J9.523812-425.0703-6+/8-6+J8

0-6+7812-J16-6+/8

0-6+-6+/812—J16

試計(jì)算在節(jié)點(diǎn)3新增加變壓器支路3-5,理想變壓器接在節(jié)點(diǎn)3,變比為

1.075:1,阻抗為j0.2時(shí)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。

2.某變電站由UOkV雙回線供電，線路長50km,b,=2.7X10^S/kmo站內(nèi)有兩

臺SFL7-31500/110的變壓器，試驗(yàn)數(shù)據(jù)為P0=38.5kW,Io%=0.8,Pk=148kW,

Uk%=10.5o變電站低壓側(cè)負(fù)荷為50+j25MN。試計(jì)算兩臺變壓器的功率損耗和變

電站的運(yùn)算負(fù)荷。

3.電力系統(tǒng)如圖所示，架空線路AB單位長度參數(shù)為IQ/km,

6

xt=0.4Q/km,bF3X10S/km；電纜線路CD單位長度參數(shù)為r尸0.5Q/km,

x1=0.IQ/km；變比為110/llkV的變壓器參數(shù)為SN=50MVA,P0=100kW,Io%=2,

Pk=300kW,Uk%=10.5；母線D的負(fù)荷為10MW,功常因數(shù)cos6=0.9（滯后）。試

作出標(biāo)么值表示的等值電路。

AHOkVBCl°kVD

I------5-0k-m-----^'4d"^71lOhn

4.某簡單電力網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點(diǎn)ij之間接入一臺如圖所示的變壓器后Yii二-J10.

Yij=j5和Yjj=-jl5,變壓器分接頭在i側(cè)，阻抗歸算在j側(cè)。若該變壓器的變

比改變?yōu)?.05:1,試計(jì)算節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的自導(dǎo)納，以及節(jié)點(diǎn)ij之間的互導(dǎo)

納。

M

k^-1031

簡單電力網(wǎng)絡(luò)d

5.系統(tǒng)A和B的容量分別為2000MW和3000MW,以各自容量為基準(zhǔn)的發(fā)電機(jī)和

負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率標(biāo)幺值分別為瞌*=20、Q*=L5和七階=30、0*=2.0。兩系

統(tǒng)通過聯(lián)絡(luò)線組成聯(lián)合系統(tǒng)，機(jī)組都能參加一次調(diào)頻，正常運(yùn)行在額定頻率

50Hz,聯(lián)絡(luò)線上無交換功率。當(dāng)B系統(tǒng)負(fù)荷突然增加220MW時(shí)，若A、B兩系統(tǒng)

的機(jī)組不參加二次調(diào)頻，聯(lián)合系統(tǒng)的頻率和聯(lián)絡(luò)線上的功率是多少？若B系統(tǒng)

的機(jī)組參加二次調(diào)頻增發(fā)100MW,聯(lián)合系統(tǒng)的頻密和聯(lián)絡(luò)線上的功率乂是多

少？

六、問答題（本大題共15分，共5小題，每小題3分）

1.為什么n形等值電路的功率和電壓計(jì)算是簡單電力網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算的基

礎(chǔ)？

2.頻率的一次調(diào)整有葉女作用？

3.在已知末端功率和始端電壓時(shí)，用迭代方法手算潮流的要點(diǎn)有哪些?

4.為什么變壓器二次側(cè)額定電壓較線路額定電壓高10%?

5.發(fā)電機(jī)組有哪些運(yùn)行限額？如何用公式表達(dá)？

答案:

一、單項(xiàng)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(xiàng)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(qiáng)迫功率是由熱負(fù)荷決定的技術(shù)最小負(fù)荷。

解題方案.

從火力發(fā)信廠的特點(diǎn)分析。

評分標(biāo)準(zhǔn)：

2.

參考答案：

節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的稀疏度等于節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中零元素個(gè)數(shù)與矩陣的總元素個(gè)數(shù)的

比值。

解題方案：

考查節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的稀疏度概念。

評分標(biāo)準(zhǔn)：

3.

參考答案：

答案：三繞組變壓器的最大短路損耗是指兩個(gè)100%繞組中流過額定電流，另一

繞組空載時(shí)的短路損耗。

解題方案：

考查三繞組變壓器的最大短路損耗概念。

評分標(biāo)準(zhǔn)：

4.

參考答案：

超高壓線路有rKGi,g?？山瓶闯蔁o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(biāo)準(zhǔn)：

5.

參考答案：

逆調(diào)壓是指高峰負(fù)荷時(shí)，電壓中樞點(diǎn)的電壓升高至105%UN；低谷負(fù)荷時(shí)，電壓

中樞點(diǎn)的電壓下降為UN的中樞點(diǎn)電壓調(diào)整方式。

解題方案：

考查中樞點(diǎn)電壓調(diào)整方式。

評分標(biāo)準(zhǔn)：

6.

參考答案：

熱備用是加運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)的最大功率與系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷之差。

解題方案：

考查有功功率備用容量。

評分標(biāo)準(zhǔn)：

7.

參考答案：

功率分點(diǎn)是指網(wǎng)絡(luò)中功率由兩側(cè)流入的節(jié)點(diǎn)。

解題方案：

考查功率分點(diǎn)。

評分標(biāo)準(zhǔn)：

8.

參考答案：

電壓降落是指線路任意兩點(diǎn)之間電壓的相量差。

解題方案：

考查電壓質(zhì)量指標(biāo)。

評分標(biāo)準(zhǔn)：

9.

參考答案：

不變損耗是指與負(fù)荷大小無關(guān)的損耗。

解題方案：

考查網(wǎng)絡(luò)損耗的不變損耗。

評分標(biāo)準(zhǔn)：

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(gè)接頭。

解題方案：

考查變壓器的分接頭概念。

評分標(biāo)準(zhǔn)：

五、計(jì)算題（35分，共5題，每小題7分）

參考答案：

答案：在節(jié)點(diǎn)3新噌加變壓器支路35變壓器變比為1.075：1,阻抗為也2后，原節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣元

素中除玲3變化外，其余元素不變.新的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣增加一階，第5行和第5列除K$、打3、45外其余

元素均為0.?

1

6=12-/164T=12-j20.3267^

j0.2x1,075-

Y；=n=-----------------=/46512“

sj0.2xl.075

解題方案：

考杳按定義修改節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。

評分標(biāo)準(zhǔn)：

2.

參考答案：

答案：每臺變壓器額定容量為31.5MVA..

變壓器勵(lì)磁支路功率損耗：，

△~、喘+備)=2嘴+瑞@.5)=0.°77°+為5°4°吟

變壓器阻抗支路功率損耗：?

148105x315502+25?

)—=2x(.

'1000J100,cv2、(2x31.5)2~

2M1000100

=0.2331+j5.2083(MVA)

變壓器功率損耗："

=(0.0770+j0.5040)+(0.2331+75.2083)=0.3101+J5.7123(MG4)^

變電站進(jìn)線對地電納支路功率損耗：?

=2xll02x(-jlx50x2.7X1Q-45)=-兒6335(同⑷/

2

變電站運(yùn)算負(fù)荷：一

9=(50+725)4-(0.3101+J5.7123)-J1.6335=50.31014-j29.0788(Af7X)^

解題方案：

考查用試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算變壓器功率損耗。

評分標(biāo)準(zhǔn)：

3.

參考答案：

答案：取基準(zhǔn)容量5100MVA,基準(zhǔn)電壓嚨=110kV,則阻抗基準(zhǔn)為：?

13駕變二⑵

*SB100

線路AB的標(biāo)么值參數(shù)：一

=。1+70.4)x50/121=0,041+j0,165^

5^/2=3x10^x50x121/2=0.009^

變壓器的標(biāo)么值參數(shù)：一

300X1102.10.5X1102

+J100x50)/121=0.012+/0.21—

1000x502

1005

二(—0-J^1.^.)X121=0,001-J0.010^

rlOOOxllO2lOOxllO2

線路CD的標(biāo)么值參數(shù)：一

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

母線D的標(biāo)么值負(fù)荷：〃

品.=10+川應(yīng)際cosOS)=010+川048,

標(biāo)么值表示的等值電路如下圖所示.,

A0.0414)01650.012+j0.210C4.132型.826D

-o------------blo.lO+jO.O48

~j0.009Zrjz^r~j0.009

O.OOl-jO.OlO

標(biāo)么值表示的等值電珞。

解題方案：

考查電力網(wǎng)絡(luò)等值電路的制定。

評分標(biāo)準(zhǔn)：

4.

參考答案:

變壓器支路導(dǎo)納:

A/=」-二)月=(-^-y--J-y)—=>0.3557

"k?啟71,0521.032/0」

AK=-(--—))；=-(—.........—)—=-/0.1849

"k：k.1.051.03/0.1

AY}J=0

變壓器的變比改變后:

=-〃0+4.3557=-J9.6443

)；.；=；5-70,1849=74.8151

耳二一小

解題方案：

考查按定義形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。

評分標(biāo)準(zhǔn)：

5.

參考答案：

W紊：系統(tǒng)+A和B的友電機(jī)和負(fù)佝的單位隨至叨軍閆宅值：“

K函=20x^^=800(W7即?

=1.5x^22=60(Afr//&)^

KGB=30X^=1800(2/Hz)~

=2x^222=i20(Mr//&)^

系統(tǒng)A和B的單位調(diào)節(jié)功率有名值：，

KA=KGA=800+60=860。網(wǎng)/也)d

%"4-^ZS=1800+120=1920（W7也）P

若系統(tǒng)B負(fù)荷噌加220MW,兩系統(tǒng)的機(jī)蛆不參加二次調(diào)頻時(shí)，系統(tǒng)A和B的功率缺額為：，

g=A/"A&=0(MW)p

△用=--=220(加取)~

聯(lián)合系統(tǒng)的頻率：。

_△如的=——220_=_o(pg1(法)/

KA+K￡860+1920

/="0=50-0.0791=49.9209(法)一

聯(lián)絡(luò)送上的功率：，

=-廣"讓巴=860x22。=6&0576(語)，

由K+K860+1920')

ADR

若系統(tǒng)B負(fù)荷增加220MW,3系統(tǒng)的機(jī)組參加二次調(diào)頻增發(fā)100MW時(shí)，系統(tǒng)A和B的功率缺額為:

A?=220-100=120（MF）r

聯(lián)合系統(tǒng)的頻率：d

—A+阻120

=-0.0432（法）〃

町+勺860+1920

/=4-y=50-0.0432=49.9568（也