電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與控制測試卷

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與控制測試卷姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號(hào)______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號(hào)和地址名稱。2.請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本定義是：

a)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的變化

b)系統(tǒng)響應(yīng)外部擾動(dòng)的能力

c)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的穩(wěn)定性

d)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的長短

2.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的“PV曲線”主要反映：

a)系統(tǒng)有功功率與電壓的關(guān)系

b)系統(tǒng)無功功率與電壓的關(guān)系

c)系統(tǒng)有功功率與頻率的關(guān)系

d)系統(tǒng)無功功率與頻率的關(guān)系

3.電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析中，常用的簡化模型是：

a)節(jié)點(diǎn)法

b)頻率特性法

c)狀態(tài)空間法

d)穩(wěn)態(tài)法

4.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，屬于快速響應(yīng)控制的設(shè)備是：

a)風(fēng)機(jī)

b)水輪機(jī)

c)柴油機(jī)

d)調(diào)相機(jī)

5.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，屬于輔助服務(wù)的設(shè)備是：

a)柴油機(jī)

b)調(diào)相機(jī)

c)電力電子裝置

d)旋轉(zhuǎn)電機(jī)

6.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率的設(shè)備是：

a)調(diào)相機(jī)

b)電力電子裝置

c)柴油機(jī)

d)旋轉(zhuǎn)電機(jī)

7.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，用于改善系統(tǒng)電壓分布的設(shè)備是：

a)調(diào)相機(jī)

b)電力電子裝置

c)柴油機(jī)

d)旋轉(zhuǎn)電機(jī)

8.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，用于提高系統(tǒng)傳輸能力的設(shè)備是：

a)調(diào)相機(jī)

b)電力電子裝置

c)柴油機(jī)

d)旋轉(zhuǎn)電機(jī)

答案及解題思路：

1.答案：b

解題思路：電力系統(tǒng)穩(wěn)定性指的是系統(tǒng)在受到外部擾動(dòng)后，能夠恢復(fù)到初始穩(wěn)定狀態(tài)的能力，因此正確答案是“系統(tǒng)響應(yīng)外部擾動(dòng)的能力”。

2.答案：a

解題思路：“PV曲線”表示系統(tǒng)在電壓變化時(shí)所能輸出的有功功率，故主要反映的是系統(tǒng)有功功率與電壓的關(guān)系。

3.答案：b

解題思路：頻率特性法是電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析中常用的簡化模型，它通過分析系統(tǒng)頻率變化來評(píng)估系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4.答案：d

解題思路：調(diào)相機(jī)是一種能夠快速響應(yīng)的設(shè)備，用于調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的電壓和相位。

5.答案：a

解題思路：柴油機(jī)可以作為備用電源，提供輔助服務(wù)，以維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

6.答案：a

解題思路：調(diào)相機(jī)可以通過改變系統(tǒng)中的電壓和相位來調(diào)節(jié)頻率。

7.答案：a

解題思路：調(diào)相機(jī)可以改善系統(tǒng)電壓分布，提高電壓穩(wěn)定性。

8.答案：b

解題思路：電力電子裝置可以通過調(diào)整電壓和相位來提高電力系統(tǒng)的傳輸能力。二、填空題1.電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本要求包括：靜態(tài)穩(wěn)定性、暫態(tài)穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。

2.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，常用的穩(wěn)定措施有：發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器、線路繼電保護(hù)、電力電子裝置。

3.電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析中，常用的簡化模型包括：簡化等值電路模型、轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程模型、暫態(tài)穩(wěn)定分析模型。

4.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，屬于快速響應(yīng)控制的設(shè)備有：發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、同步器、快速斷路器。

5.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，屬于輔助服務(wù)的設(shè)備有：電壓調(diào)節(jié)器、頻率調(diào)節(jié)器、備用電源。

6.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率的設(shè)備有：同步補(bǔ)償器、負(fù)荷調(diào)頻裝置、旋轉(zhuǎn)備用電源。

7.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，用于改善系統(tǒng)電壓分布的設(shè)備有：變壓器分接頭調(diào)節(jié)器、串聯(lián)補(bǔ)償器、并聯(lián)補(bǔ)償器。

8.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，用于提高系統(tǒng)傳輸能力的設(shè)備有：直流輸電系統(tǒng)、高壓直流輸電（HVDC）、超導(dǎo)輸電。

答案及解題思路：

1.答案：靜態(tài)、暫態(tài)、動(dòng)態(tài)

解題思路：電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本要求涵蓋了系統(tǒng)在正常運(yùn)行和遭受擾動(dòng)后恢復(fù)穩(wěn)定的能力，包括靜態(tài)穩(wěn)定性（系統(tǒng)在無擾動(dòng)時(shí)保持平衡的能力）、暫態(tài)穩(wěn)定性（系統(tǒng)在遭受短期擾動(dòng)后恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的能力）和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性（系統(tǒng)在長期運(yùn)行中保持穩(wěn)定的能力）。

2.答案：發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器、線路繼電保護(hù)、電力電子裝置

解題思路：電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制措施包括調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出的勵(lì)磁電流、保護(hù)線路免受故障影響以及利用電力電子設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。

3.答案：簡化等值電路模型、轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程模型、暫態(tài)穩(wěn)定分析模型

解題思路：簡化模型是分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定性時(shí)使用的簡化版本，如簡化等值電路模型、基于轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程的模型和專門針對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性的分析模型。

4.答案：發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、同步器、快速斷路器

解題思路：快速響應(yīng)控制設(shè)備需要能夠在短時(shí)間內(nèi)響應(yīng)系統(tǒng)變化，如調(diào)節(jié)勵(lì)磁的裝置、同步器和用于快速隔離故障的斷路器。

5.答案：電壓調(diào)節(jié)器、頻率調(diào)節(jié)器、備用電源

解題思路：輔助服務(wù)設(shè)備旨在提高系統(tǒng)整體功能，包括調(diào)節(jié)電壓、維持頻率和提供備用電源以應(yīng)對(duì)負(fù)載變化。

6.答案：同步補(bǔ)償器、負(fù)荷調(diào)頻裝置、旋轉(zhuǎn)備用電源

解題思路：這些設(shè)備通過提供額外的頻率調(diào)節(jié)能力來維持系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定。

7.答案：變壓器分接頭調(diào)節(jié)器、串聯(lián)補(bǔ)償器、并聯(lián)補(bǔ)償器

解題思路：通過調(diào)節(jié)變壓器分接頭、串聯(lián)和并聯(lián)補(bǔ)償器來改善系統(tǒng)的電壓分布，避免電壓過高或過低。

8.答案：直流輸電系統(tǒng)、高壓直流輸電（HVDC）、超導(dǎo)輸電

解題思路：這些設(shè)備能夠增加系統(tǒng)的傳輸能力，特別是在長距離傳輸和受地理限制的場合。三、判斷題1.電力系統(tǒng)穩(wěn)定性與系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)無關(guān)。（×）

解題思路：電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與其運(yùn)行參數(shù)密切相關(guān)。例如系統(tǒng)的電壓、頻率、有功功率和無功功率等參數(shù)的變化都會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.電力系統(tǒng)穩(wěn)定性與系統(tǒng)響應(yīng)外部擾動(dòng)的能力有關(guān)。（√）

解題思路：電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性在很大程度上取決于其對(duì)外部擾動(dòng)（如負(fù)荷變化、故障等）的響應(yīng)能力。一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)應(yīng)能快速、有效地應(yīng)對(duì)這些擾動(dòng)。

3.電力系統(tǒng)穩(wěn)定性與系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的變化無關(guān)。（×）

解題思路：電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與其運(yùn)行狀態(tài)緊密相關(guān)。系統(tǒng)狀態(tài)的變化，如負(fù)荷變化、故障發(fā)生等，都可能對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

4.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的“PV曲線”反映了系統(tǒng)有功功率與電壓的關(guān)系。（√）

解題思路：“PV曲線”是指電力系統(tǒng)在給定電壓水平下，不同有功功率輸出的曲線。它反映了系統(tǒng)有功功率與電壓之間的關(guān)系。

5.電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析中，常用的簡化模型有節(jié)點(diǎn)法、頻率特性法、狀態(tài)空間法。（√）

解題思路：節(jié)點(diǎn)法、頻率特性法和狀態(tài)空間法是電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析中常用的簡化模型，它們能夠幫助工程師快速評(píng)估系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

6.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，屬于快速響應(yīng)控制的設(shè)備有風(fēng)機(jī)、水輪機(jī)、調(diào)相機(jī)。（×）

解題思路：風(fēng)機(jī)和水輪機(jī)屬于慢速響應(yīng)控制設(shè)備，它們?cè)谡{(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性方面需要較長時(shí)間。調(diào)相機(jī)屬于快速響應(yīng)控制設(shè)備。

7.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，屬于輔助服務(wù)的設(shè)備有柴油機(jī)、調(diào)相機(jī)、電力電子裝置。（√）

解題思路：柴油機(jī)、調(diào)相機(jī)和電力電子裝置在電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中起到輔助作用，它們能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

8.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率的設(shè)備有調(diào)相機(jī)、電力電子裝置、旋轉(zhuǎn)電機(jī)。（√）

解題思路：調(diào)相機(jī)、電力電子裝置和旋轉(zhuǎn)電機(jī)都是調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率的常用設(shè)備。它們能夠根據(jù)系統(tǒng)頻率的變化進(jìn)行快速響應(yīng)，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。四、簡答題1.簡述電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本要求。

解答：

電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本要求包括：

靜態(tài)穩(wěn)定性：在負(fù)荷變化或系統(tǒng)元件故障時(shí)，系統(tǒng)能夠保持穩(wěn)定運(yùn)行，不發(fā)生振蕩。

動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性：在受到擾動(dòng)后，系統(tǒng)能夠在有限時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到新的穩(wěn)定狀態(tài)，且恢復(fù)過程中不會(huì)出現(xiàn)過大的振蕩或電壓下降。

電壓穩(wěn)定性：系統(tǒng)在負(fù)荷增加或故障時(shí)，各節(jié)點(diǎn)的電壓能夠維持在允許的范圍內(nèi)。

負(fù)荷轉(zhuǎn)移穩(wěn)定性：在負(fù)荷轉(zhuǎn)移過程中，系統(tǒng)不發(fā)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。

2.簡述電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，常用的穩(wěn)定措施。

解答：

常用的穩(wěn)定措施包括：

額定容量的提高：增加發(fā)電機(jī)組和輸電線路的容量。

調(diào)頻調(diào)壓：通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的出力和無功功率，保持系統(tǒng)頻率和電壓穩(wěn)定。

阻抗補(bǔ)償：通過串聯(lián)或并聯(lián)補(bǔ)償電容器、電抗器等，改善系統(tǒng)的功率因數(shù)和穩(wěn)定性。

快速斷路器：在故障發(fā)生時(shí)迅速隔離故障部分，保護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定。

穩(wěn)定器：如機(jī)械或液壓穩(wěn)定器，用于抑制系統(tǒng)振蕩。

3.簡述電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析中，常用的簡化模型。

解答：

常用的簡化模型包括：

線性模型：忽略系統(tǒng)元件的非線性特性，將系統(tǒng)簡化為線性模型進(jìn)行分析。

旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換模型：通過坐標(biāo)變換將三相不平衡系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為兩相平衡系統(tǒng)進(jìn)行分析。

坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)模型：通過旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸將三相不平衡系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為兩相平衡系統(tǒng)進(jìn)行分析。

4.簡述電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，屬于快速響應(yīng)控制的設(shè)備。

解答：

屬于快速響應(yīng)控制的設(shè)備包括：

快速斷路器：用于快速隔離故障，保護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定。

穩(wěn)定器：通過機(jī)械或液壓快速調(diào)節(jié)，抑制系統(tǒng)振蕩。

5.簡述電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，屬于輔助服務(wù)的設(shè)備。

解答：

屬于輔助服務(wù)的設(shè)備包括：

調(diào)頻器：通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的出力，保持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定。

無功補(bǔ)償器：通過調(diào)節(jié)無功功率，改善系統(tǒng)的功率因數(shù)和電壓穩(wěn)定性。

6.簡述電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率的設(shè)備。

解答：

用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率的設(shè)備包括：

調(diào)頻器：通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的出力，直接作用于系統(tǒng)頻率。

自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）系統(tǒng)：自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組出力，保持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定。

7.簡述電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，用于改善系統(tǒng)電壓分布的設(shè)備。

解答：

用于改善系統(tǒng)電壓分布的設(shè)備包括：

無功補(bǔ)償器：通過調(diào)節(jié)無功功率，提高系統(tǒng)電壓水平。

諧波濾波器：減少諧波對(duì)系統(tǒng)電壓的影響。

8.簡述電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，用于提高系統(tǒng)傳輸能力的設(shè)備。

解答：

用于提高系統(tǒng)傳輸能力的設(shè)備包括：

輸電線路的增容改造：提高輸電線路的輸送容量。

輸電線路的串聯(lián)補(bǔ)償：通過增加串聯(lián)電抗器，提高線路的輸送能力。

交流輸電系統(tǒng)（ACSS）或直流輸電系統(tǒng)（DCSS）：采用高壓直流輸電技術(shù)，提高系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離輸送能力。

答案及解題思路：

1.解題思路：從靜態(tài)穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性和負(fù)荷轉(zhuǎn)移穩(wěn)定性四個(gè)方面回答。

2.解題思路：列舉幾種常見的穩(wěn)定措施，并簡要說明其作用。

3.解題思路：介紹線性模型、旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換模型和坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)模型等常用的簡化模型。

4.解題思路：指出快速斷路器和穩(wěn)定器屬于快速響應(yīng)控制設(shè)備。

5.解題思路：列舉調(diào)頻器和無功補(bǔ)償器作為輔助服務(wù)設(shè)備的例子。

6.解題思路：解釋調(diào)頻器和AGC系統(tǒng)在調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率中的作用。

7.解題思路：說明無功補(bǔ)償器和諧波濾波器在改善電壓分布方面的作用。

8.解題思路：介紹增容改造、串聯(lián)補(bǔ)償以及交流/直流輸電系統(tǒng)在提高系統(tǒng)傳輸能力方面的作用。五、論述題1.論述電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性。

答案：

電力系統(tǒng)穩(wěn)定性是保證電力系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的核心要素。其重要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

保證供電質(zhì)量：穩(wěn)定的電力系統(tǒng)可以避免電壓波動(dòng)、頻率失調(diào)等問題，保證用戶獲得高質(zhì)量的電能。

避免系統(tǒng)故障：系統(tǒng)穩(wěn)定性好，可以減少因電壓、頻率等參數(shù)異常引起的系統(tǒng)故障，提高系統(tǒng)可靠性。

降低經(jīng)濟(jì)損失：穩(wěn)定性好的電力系統(tǒng)可以減少因故障造成的經(jīng)濟(jì)損失，降低電力企業(yè)的運(yùn)營成本。

提高系統(tǒng)安全：穩(wěn)定性好的電力系統(tǒng)可以抵御各種內(nèi)外部擾動(dòng)，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

解題思路：

從電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的定義入手，闡述其重要性，結(jié)合實(shí)際案例，從供電質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性、安全性等方面進(jìn)行論述。

2.論述電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的基本原則。

答案：

電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的基本原則主要包括以下幾個(gè)方面：

及時(shí)性：快速發(fā)覺并處理系統(tǒng)中的不穩(wěn)定因素。

準(zhǔn)確性：對(duì)系統(tǒng)不穩(wěn)定因素的判斷要準(zhǔn)確。

針對(duì)性：采取的控制措施要針對(duì)具體的不穩(wěn)定因素。

可靠性：控制裝置和系統(tǒng)要具有高度的可靠性。

經(jīng)濟(jì)性：在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下，盡量降低控制成本。

解題思路：

首先闡述電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的基本原則，然后分別從及時(shí)性、準(zhǔn)確性、針對(duì)性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行詳細(xì)說明。

3.論述電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的快速響應(yīng)控制。

答案：

快速響應(yīng)控制在電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中扮演著重要角色，其主要作用

提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性：快速響應(yīng)控制能夠及時(shí)抑制系統(tǒng)振蕩，提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。

防止系統(tǒng)失穩(wěn)：在系統(tǒng)出現(xiàn)失穩(wěn)趨勢時(shí)，快速響應(yīng)控制能夠及時(shí)采取措施，防止系統(tǒng)失穩(wěn)。

改善系統(tǒng)運(yùn)行品質(zhì)：快速響應(yīng)控制能夠改善系統(tǒng)運(yùn)行品質(zhì)，提高電能質(zhì)量。

解題思路：

首先介紹快速響應(yīng)控制在電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的地位和作用，然后從提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、防止系統(tǒng)失穩(wěn)和改善系統(tǒng)運(yùn)行品質(zhì)等方面進(jìn)行闡述。

4.論述電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的輔助服務(wù)。

答案：

輔助服務(wù)在電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中起到重要作用，主要包括以下幾種類型：

調(diào)頻服務(wù)：通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組輸出功率，使系統(tǒng)頻率保持在額定范圍內(nèi)。

調(diào)壓服務(wù)：通過調(diào)節(jié)變電站的電壓等級(jí)，使系統(tǒng)電壓分布合理。

調(diào)峰服務(wù)：在系統(tǒng)負(fù)荷高峰期間，通過增加發(fā)電機(jī)組出力，滿足系統(tǒng)需求。

調(diào)荷服務(wù)：通過調(diào)整負(fù)荷分配，使系統(tǒng)負(fù)荷在合理范圍內(nèi)。

解題思路：

首先介紹輔助服務(wù)的概念和作用，然后列舉幾種常見的輔助服務(wù)類型，并對(duì)每種類型進(jìn)行簡要說明。

5.論述電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中，用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率的設(shè)備。

答案：

用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率的設(shè)備主要包括以下幾種：

發(fā)電機(jī)調(diào)速器：通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的出力，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)頻率的調(diào)節(jié)。

系統(tǒng)調(diào)頻器：對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)