电力系统分析课程设计

学院电气工程学院

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前言

电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算，它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态：各母线的电压，各元件中流过的功率，系统的功率损耗等等。在电力系统规划的设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用潮流计算来定量地分析比较供电方案或运行方式的合理性。可靠性和经济性。此外，电力系统潮流计算也是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。所以潮流计算是研究电力系统的一种很重要和很基础的计算。

随着科学技术的发展，电力系统变得越来越复杂，电气工程师掌握一种好的能对电力系统进行仿真的软件是学习和研究的需要。与众多专门的电力系统仿真软件相比，MATLAB软件具有易学、功能强大和开放性好，是电力系统仿真研究的有力工具。

1 设计题目 (3)

1.1系统图的确定 (3)

1.2各节点的初值及阻抗参数 (4)

2 潮流计算 (5)

2.1潮流计算概述与发展 (5)

2.2复杂电力系统潮流计算 (5)

2.3 MATLAB概述 (6)

2.4牛顿-拉夫逊法原理 (7)

2.5牛顿-拉夫逊法解决潮流计算问题 (8)

2.6计算机潮流计算的步骤 (9)

2.7计算机潮流计算流程图 (11)

3 手算潮流计算 (12)

3.1确定节点类型 (12)

3.2求节点导纳矩阵Yb (12)

3.3计算各节点功率的修正方程的初始值（不平衡量） (13)

4 计算机算法潮流计算 (15)

4.1计算机法潮流计算过程 (15)

4.2计算机法潮流计算结果 (23)

4.3系统功率分布图 (25)

个人心得 (29)

附录：源程序 (29)

参考文献 (40)

1 设计题目

1.1系统图的确定

选择六节点、环网、两电源和多引出的电力系统，简化电力系统图如图1-1所示，等值导纳图如图1-2所示。运用以直角坐标表示的牛顿-拉夫逊计算如图1-1所示系统中的潮流分布。计算精度要求各节点电压的误差或修正量不大于

510-=ε。

1.05:1 1.05:1

U=1.05U=1.05

2+j1

3.7+j1.3

①

②

③

④

⑤

⑥

1.8+j0.4

1.6+j0.8

0.08+j0.3

0.06+j0.0250.04+j0.25

0.1+j0.35

L2L3L4

图1-1 电力系统图

1.8+j4.0

1.6+j0.8

j0.25

3.7+j1.3

2+j1

1.05:1

U j 005.103

.01==δ①

⑥

⑤

②

③

④

0.1+j 0.35

0.06+j 0.025

0.04+j0.25

图1-2 电力系统等值导纳图

1.2各节点的初值及阻抗参数

该系统中，节点①为平衡节点，保持1U =1.05+j0为定值，节点⑥为PV 节点，其他四个节点都是PQ 节点。给定的注入电压标幺值如表1-1、线路阻抗标幺值如表1-2、输出功率标幺值如表1-3。

表1-1 各节点电压标幺值参数

U 1 U 2 U 3 U 4 U 5 U 6 1.05

1.00

1.05

表1-2 线路、变压器阻抗标幺值

线路

T1 T2 Y/2 阻抗 0.06+j0.25 0.04+j0.25 0.08+j0.30 0.1+j0.35

j0.03

j0.015

j0.25

表1-3 节点输出功率

节点②③④⑤⑥

功率2+j1 1.8+j0.4 1.6+j0.8 3.7+j1.3 5

注：各PQ节点的电压取1是为了方便计算和最后验证程序的正确性。

2 潮流计算

2.1潮流计算概述与发展

电力系统潮流计算也分为离线计算和在线计算两种，前者主要用于系统规划设计和安排系统的运行方式，后者则用于正在运行系统的经常监视及实时控制。

利用电子数字计算机进行电力系统潮流计算从50年代中期就已经开始。在这20年内，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的。

牛顿-拉夫逊法作为一种实用的，有竞争力的电力系统潮流计算方法，是在应用了稀疏矩阵技巧和高斯消去法求修正方程后。牛顿-拉夫逊法是求解非线性代数方程有效的迭代计算。

2.2复杂电力系统潮流计算

电力系统潮流计算是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行方式下的节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否过负荷、各点电压是否满足要求、功率的分布和分配是否合理以及功率损耗等。对现有电力系统的运行和扩建，对新的电力系统进行规划设计都是以潮流计算为基础。

潮流计算结果的用途，例如用于电力系统稳定研究、安全估计或最优潮流等也对潮流计算的模型和方法有直接影响。

节点类型：

（1）PV节点：柱入有功功率P为给定值，电压也保持在给定数值。

（2）PQ节点：诸如有功功率和无功功率是给定的。

（3）平衡节点：用来平衡全电网的功率。选一容量足够大的发电机担任平衡全电网功率的职责。平衡节点的电压大小与相位是给定的，通常以它的相角为参考量，即取其电压相角为0。一个独立的电力网中只设一个平衡点。

基本步骤：

（1）形成节点导纳矩阵；

（2）将各节点电压设初值U；

（3）将节点初值代入相关求式，求出修正方程式的常数项向量；

（4）将节点电压初值代入求式，求出雅可比矩阵元素；

（5）求解修正方程，求修正向量；

（6）求取节点电压的新值；

（7）检查是否收敛，如不收敛，则以各节点电压的新值作为初值自第3步重新开始进行狭义次迭代，否则转入下一步；

（8）计算支路功率分布，PV节点无功功率和平衡节点柱入功率。

2.3 MATLAB概述

目前电子计算机已广泛应用于电力系统的分析计算，潮流计算是其基本应用之一。现有很多潮流计算方法。对潮流计算方法有五方面的要求：（1）计算速度快；

（2）内存需要少；

（3）计算结果有良好的可靠性和可信性；

（4）适应性好，亦即能处理变压器变比调整、系统元件的不同描述和与其它程序配合的能力强；

（5）简单。

MATLAB是一种交互式、面向对象的程序设计语言，广泛应用于工业界与学术界，主要用于矩阵运算，同时在数值分析、自动控制模拟、数字信号处理、动态分析、绘图等方面也具有强大的功能。

MATLAB 程序设计语言结构完整，且具有优良的移植性，它的基本数据元素是不需要定义的数组。它可以高效率地解决工业计算问题，特别是关于矩阵和矢量的计算。MATLAB 与C 语言和FORTRAN 语言相比更容易被掌握。通过M 语言，可以用类似数学公式的方式来编写算法，大大降低了程序所需的难度并节省了时间，从而可把主要的精力集中在算法的构思而不是编程上。

2.4牛顿-拉夫逊法原理

假设有n 个联立的非线性代数方程：

???

===0)......,(0)......,(0)......,(21212211n n n n x x x f x x x f x x x f

假设以给出各变量的初值)0(1x ，)

0(2x ，……，)

0(n x ，令其分别为个变量的修正

量，使满足以上方程，所以：

???

=?+?+?+=?+?+?+=?+?+?+0),......,(0),......,(0),......,()

0()0()0(2)0(2)0(1)0(1)

0()0()0(2)0(2)0(1)0(12)

0()0()0(2)0(2)0(1)0(11n n n n n n n x x x x x x f x x x x x x f x x x x x x f 将上式中的n 个多元函数在初始值附近分别展开成泰勒级数，并略去含有

)0(1x ?，)

0(2

x ?，……，)

0(n x ?的二次及以上阶次的各项，便得：

??????

?=?+?+?+

=?+?+?+=?+?+?+0......

),......,(0......),......,(0......),......,()

0(3

)

0(202

)

0(1

01)0()0(2)0(1)

0(3032)0(2022)0(1012)0()0(2)0(12)

0(3

1)0(2021)0(1011)

0()0(2)0(11x x f x x f x x f x x x f x x f x x f x x f x x x f x x f x x f x x f x x x f n n n n n n n αααααααααααααααααα

方程可写成：

???????????????????

?????????=????

??????)0()0(2)0(100

201

2201

201

21011)0()0(2)0(1)0()0(2)0(12)

0()0(2)0(11*..................),......,(),......,(),......,(n n

n n n n n n n n x x x x f x f x f x f x f x

f x f x f x f x x x f x x x f x x x f αααααααααααααααααα

以上方程是对于修正量)0(1x ?，)

0(2x ?，……，)

0(n x ?的线性方程组，称为牛顿法的修正方程，可解出)0(1x ?，)

0(2x ?，……，)

0(n x ?。对初始近似解进行修正：

)0()0()1(i i i x x x ?+= （i=1,2,……，n ）

反复迭代，在进行k+1次迭代时，从求解修正方程式：

???????????????????

?????????-=????

??????)()(2)(121

22121

2111

)()(2)(1)()(2)(12)

()(2)(11*..................),......,(),......,(),......,(k n k k k n

n k

n k n k

k n k

k n k k n k n k k k n k k x x x x f x f x f x f x f x

f x f x f x f x x x f x x x f x x x f αααααααααααααααααα

得到修正量)(1k x ?,)

(2k x ?,……,)(k n x ?,对各量进行修正)()()

1(k i k i k i x x x ?+=+

（i=1,2,……，n ）迭代过程一直进行到满足收敛判据

()(2)(1|}),,(max{|

2.5牛顿-拉夫逊法解决潮流计算问题

节点总数为n ；PQ 节点有m ，；PV 节点有n-m-1，平衡节点有1个，节点编号按照先PQ 节点，再PV 节点，最后平衡节点的顺序进行编号，即:1，2，…，m 为PQ 节点；m+1，m+2，…，n-1为PV 节点；n 为平衡节点。可形成结点导纳矩阵。导纳矩阵元素可表示为ij

ij ij jB g Y +=，本文中节点电压以直角坐标形式表

示，即

i i jf e V +=.

。由此下列公式可求出Pi ，Qi

???

+--=++-=∑∑∑∑====n

j j ij j ij i n j j ij j ij i i n

j j ij j ij i n

j j ij j ij i i e B f G e f B e G f Q e B f G f f B e G e P 111

1)()()()(

假设系统中的第1，2，…，m 号节点为PQ 节点，第i 个节点的给定功率为is

P 和is Q ，对该节点可列方程：

),,2,1()()()()(1111

m i e B f G e f B e G f Q Q Q Q e B f G f f B e G e P P P P n j n

j j ij j i i j i j ij i is i is i n j n

j j ij j i i j i j ij i is i is i ??=??

???

++--=-=?+---=-=?∑∑∑∑==== 假设系统中的第m+1，m+2，…，n-1号节点为PV 节点，则对其中每一个节点可列方程:

)1,,2,1()()()(22222211

-??++=??

+-=-=?+---=-=?∑∑==n m m i f e V V V V e B f G f f B e G e P P P P i i is i is i n

j n

j j ij j i i j i j ij i is i is i

第n 号节点为平衡节点，其电压为是给定的

n n jf e V +=.

，故不参加迭代。

修正方程V J W ?-=?可写成分块矩阵的形式：

????

??????????????????????

?-=??

?????

???????---------13211,12

,11,11,33231

1,222

211,112111321*n n n n n n n n n V V V V J J J J J J J J J J J J W W W W 通过反复求解修正方程，解出各节点的未知量，再通过收敛判据判定是否已为真值。从而求得PQ 节点的电压V 及相角δ的真值，PV 节点的Q 、δ真值，平衡节点的P 、Q 真值，以上即为牛顿-拉夫逊迭代法的潮流计算过程，其优点为计算精确，运行速度快。其中的各个环节都可通过MATLAB 程序来实现。

2.6计算机潮流计算的步骤

（1）对电力网络的所有参数设初值,包括电压、相角、有功、无功等。（2）处理非标准变比支路,使其变成标准变比为1的变压器支路。

（3）形成节点导纳矩阵Y 。

（4）计算有功功率的不平衡量ΔPi,从而求出s)i n,1,2,3...,(i /≠=?i i U P 。（5）根据节点的类型形成J 。

（6）解修正方程式,求各节点的电压的变化量Δei(i=1,2,3...n,i ≠s) （7）求各节点相角的新值ei=ei+Δei (i=1,2,3... n,i ≠s)

（8）计算无功功率的不平衡量ΔQi,从而求出i i U Q /? (i=1,2,3...n,i ≠s) （9）解修正方程式,求各节点的电压大小的变化量i U ? (i=1,2,3...,n,i ≠s)。

（10）求各节点的电压大小的新值i i i U U U ?+= (i=1,2,3...,n,i ≠s)。（11）运用个节点的电压的新值自第四步开始下一次迭代。

计算平衡节点的功率和线路功率。其中平衡节点的功率的计算公式为 i i i si

n i i S

S JQ P U Y

U S +==∑==.

线路上的功率为:

ij ij j i i i i ij i ij JQ P y U U y U U I U S +=-+==])([.

..~

ji ji i j j i j ji j ji JQ P y U U y U U I U S +=-+==])([.

从而线路上的损耗的功率为: ij

ij ji ij ij Q J P S S S ?+?=+=?~

2.7计算机潮流计算流程图

选用牛顿-拉夫逊法进行计算机潮流计算。牛顿-拉夫逊法潮流计算流程图如图2-1 。

开始

输入原始数据

形成导纳矩阵

给定电压初值

e(0)、f(0)

置K=0

利用功率平衡方程和牛拉法计算ΔP(k)、

ΔQ(k)、ΔU(k)的平方

|ΔP(k)、ΔQ(k)|<ε

利用功率平衡方程

求雅克比矩阵中的

各元素

解修正式求得

Δe(k)、Δf(k)

修正各节点电压

e（k+1）=e（k）+Δe（k）

f（k+1）=f（k）+Δf（k）

e（k+1）=e（k）、f（k+1）=f（k）

K=K+1

计算线路功率及平

衡节点功率

输出

是

否

图2-1 牛顿-拉夫逊法潮流计算流程图

3 手算潮流计算

3.1确定节点类型

节点①为平衡节点节点⑥为PV 节点，其他四个节点都是PQ 节点。

3.2求节点导纳矩阵Yb

由图1可知，该系统以串联支路的导纳标幺值和对地并联导纳标幺值得等值电路如图2所示。可得图2的等值节点导纳矩阵。

对角线上的元素为：

j66.67Y K

1-K Y 151.6637.1y y'Y K K

-1Y 125.558.139.674.142.37j -53.1y 1133

.3311y T2T166

45255020T22T155453450,4044342340,30,332523302012

1221111-=+=-=+++++=-=+++=-=+++==++++-+=-=-+=K y j y y K y j y y y y y j y y y y y y y y Y K

K Y K y j Y K K Y K T T T T

非对角线上的元素为：

.63064.275.00;011.383.090

.362.00;078.391.00;0;0;075

.31y 655664465445633653354334522562264224322361165115411431132112j y y y y j y y y y y y j y y j y y y y y y j y y y y y y y y y y j y ====+-======+-==+-======+-============

所以节点导纳矩阵为： Y=

??????????????????-+-+-+--+-+--+-+-+--67.6649.63000049.6351.6637.164.275.0090.362.00064.275.025.558.111.383.0000011.383.039.674.178.391.00090.362.0078.391.042.3753.175.31000075.3133

.33j -j j j j j j j j j j j j j j j j j

3.3计算各节点功率的修正方程的初始值（不平衡量）

设各节点电压初始值为：

1.050

j U

根据上述N-R 法的求解过程，将各节点电压的初始值代入（1）式和（2）式，进行潮流计算，得节点功率和节点电压：

;

00.0;0.5;40.5;7.3;30.0;6.1;10.0;8.1;61.2;226655443322=?=?-=?-=?-=?-=?=?-=?=?-=?U P Q P Q P Q P Q P

雅可比矩阵：

J=??

?????

??????

?????---------------01.200000000

49.63067.660000000049.6338.181.5975.064.20062

.090.349.63021.7338.164.275.00090.362.00075.064.258.175.483.011.3000064.275.075.558.111.383.000000083

.011.374.189.591.078.3000011.383.089.674.1-78.391.00

064.0-90.30091.0-78.353.181.33-0090.362.00078

.391.002.41-53.1- 修正各节点电压：

88.0　0159.0　096.0638

.0　131.0604.0　061.0

0.123　095

.0(0)6

)0(6)0(5)

0(5(0)4)0(4(0)3)

0(3)0(2)

0(2=?=?=?-=?=?=?=?=?=?-=?f e f e f e f e f e

.01

159

.0096

.1638

.0869

.0640

.0939

.0123

.0095

.1)1(6)

1(6)1(5)1(5)1(4)1(4)1(3)

1(3)1(2)1(2-==-==-==-==-==f e f e f e f e f e

4 计算机算法潮流计算

4.1计算机法潮流计算过程

导纳矩阵 Y=

0 -30.2343i 0 +31.7460i 0 0 0 0

0 +31.7460i 14.8252 -42.6506i -14.2012 + 5.9172i 0 -0.6240 +

3.9002i 0 0 -1

4.2012+

5.9172i 15.0311-8.5292i

-0.8299+3.1120i 0 0

0 0 -0.8299 + 3.1120i 1.5846 - 5.5035i -0.7547 + 2.6415i

0 -0.6240 + 3.9002i 0 -0.7547 + 2.6415i 1.3787 -72.9583i

0 +63.4921i

0 0 0 0 0 +63.4921i 0

-60.4686i

功率方程第(1)次差值：

Columns 1 through 12

0 0 4.2619 -2.1000 0.1000 -1.8000

-0.5500 -1.6000 8.4738 -3.7000 0 5.0000

形成的第(1)次Jacobi矩阵：

Columns 1 through 11

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

0 0 -37.3887 14.8252 5.9172 -14.2012

0 0 3.9002 -0.6240 0

0 0 -14.8252 -47.9126 14.2012 5.9172

0 0 0.6240 3.9002 0

0 0 5.9172 -14.2012 -8.0292 15.0311

3.1120 -0.8299 0 0 0

0 0 14.2012 5.9172 -15.0311 -9.0292

0.8299 3.1120 0 0 0

0 0 0 0 3.1120 -0.8299

-5.2535 1.5846 2.6415 -0.7547 0

0 0 0 0 0.8299 3.1120

-1.5846 -5.7535 0.7547 2.6415 0

0 0 3.9002 -0.6240 0 0

2.6415 -0.7547 -6

3.1845 1.3787 63.4921

0 0 0.6240 3.9002 0 0

0.7547 2.6415 -1.3787 -82.7321 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -2.4000

0 0 0 0 0 0 0 0 0 76.1905 0

Columns 12 through 13

0 0

0 4.2619

0 -2.1000

0 0.1000

0 -1.8000

0 -0.5500

0 -1.6000

0 8.4738

63.4921 -3.7000

0 0

-63.4921 5.0000

Jacobi矩阵第(1)次回代运算

Columns 1 through 12

0 0 -0.1490 0.1103 -0.0024 0.1657

0.1015 0.3342 -0.1435 0.0297 0 -0.0431

各个节点电压模

0 1.1543 1.0160 0.9586 1.1439 1.2008

功率方程第(2)次差值：

Columns 1 through 12

0 0 -0.9196 -0.3298 -0.2847 -0.0127

-0.5652 0.0384 -1.5185 0.1960 -0.0019 -0.3928

形成的第(2)次Jacobi矩阵：

Columns 1 through 11

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 -47.1567 23.2568 5.2333 -16.9700 0 0 4.4126 -1.1470 0

0 0 -20.2170 -47.5883 16.9700 5.2333 0 0 1.1470 4.4126 0

0 0 3.5786 -15.2150 -5.6605 18.1967

2.9819 -1.3474 0 0 0

0 0 15.2150 3.5786 -14.7623 -6.4582

1.3474

2.9819 0 0 0

0 0 0 0 2.5188 -1.7857

-3.5899 4.7795 2.1211 -1.5609 0

0 0 0 0 1.7857 2.5188

-1.7466 -5.2407 1.5609 2.1211 0

0 0 4.4413 -0.8294 0 0

2.9982 -0.9415 -8

3.4895 7.1529 72.6032

0 0 0.8294 4.4413 0 0

0.9415 2.9982 -0.3333 -83.2844 1.8854

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -2.4000

0 0 0 0 0 0 0 0 -2.7375 76.1905 -1.8854

Columns 12 through 13

0 0

0 -0.9196

0 -0.3298

0 -0.2847

0 -0.0127

0 -0.5652

0 0.0384

-1.8854 -1.5185

72.6032 0.1960

-0.0862 -0.0019

-72.6032 -0.3928

Jacobi矩阵第(2)次回代运算

Columns 1 through 12

0 0 0.0441 0.0155 0.0700 -0.0210

0.1790 -0.0275 0.0288 0.0422 -0.001 0.0487

各个节点电压模

0 1.1120 0.9435 0.7821 1.1170 1.2010

功率方程第(3)次差值：

Columns 1 through 12

0 0 -0.0417 0.0017 -0.0185 -0.0126

-0.1340 -0.0217 -0.0367 0.0646 -0.0024 -0.0916

形成的第(3)次Jacobi矩阵：

Columns 1 through 11

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 -44.1917 23.5230 4.7526 -16.4350 0 0 4.2309 -1.1798 0

0 0 -19.9621 -46.3315 16.4350 4.7526 0 0 1.1798 4.2309 0

0 0 3.4621 -14.0963 -5.0872 17.0579

2.7814 -1.2240 0 0 0

0 0 14.0963 3.4621 -13.4379 -6.4674

1.2240

2.7814 0 0 0

0 0 0 0 1.9845 -1.5515

-1.8991 4.3504 1.6691 -1.3531 0

0 0 0 0 1.5515 1.9845

-1.3054 -5.0484 1.3531 1.6691 0

0 0 4.3026 -0.9762 0 0

2.8902 -1.0313 -79.8824 10.0760 70.7751

0 0 0.9762 4.3026 0 0

1.0313

2.8902 -

3.4952 -82.5737

4.5677

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -2.4019

0 0 0 0 0 0 0 0 0.3535 76.2524 -4.5677

Columns 12 through 13

0 0

0 -0.0417

0 0.0017

0 -0.0185

0 -0.0126

0 -0.1340

0 -0.0217

-4.5677 -0.0367

70.7751 0.0646

0.0111 -0.0024

-70.7751 -0.0916

Jacobi矩阵第(3)次回代运算

Columns 1 through 12

0 0 0.0078 0.0043 0.0191 -0.0063

0.0768 -0.0055 0.0056 0.0156 0.0011 0.0181

各个节点电压模

0 1.1048 0.9237 0.7098 1.1126 1.2001

功率方程第(4)次差值：

Columns 1 through 12

0 0 -0.0004 0.0002 -0.0002 -0.0012

-0.0276 -0.0058 0.0006 0.0016 -0.0003 -0.0053

形成的第(4)次Jacobi矩阵：

Columns 1 through 11

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 -43.7449 23.5927 4.6455 -16.3504 0 0 4.1980 -1.1918 0

0 0 -20.0302 -45.9892 16.3504 4.6455 0 0 1.1918 4.1980 0

0 0 3.4389 -13.7881 -4.9899 16.7680

2.7273 -1.1885 0 0 0

0 0 13.7881 3.4389 -13.0467 -6.4292

1.1885

2.7273 0 0 0

0 0 0 0 1.7502 -1.4706

-1.1217 4.2480 1.4705 -1.2806 0

0 0 0 0 1.4706 1.7502

电力系统分析期末考试试题AB卷

一、填空题（每空1分，共30分） 1、电力系统运行的基本要求是、、。 2、电力系统中性点运行方式可分为、。 3、升压变压器的的绕组从绕组最外层至铁心的排列顺序为、、。 4、由于变压器的变比不匹配而产生的功率称为，它取决于和。 5、电力系统节点按照给定条件不同可以分为、、。 6、频率的一次调整由进行，频率的二次调整由进行。 7、电力系统无功电源电源包括、、、。 8、中枢点调压方式分为、、。 9、电力系统调压措施有、、、。 10、等面积定则是。 11、变压器的负序阻抗正序阻抗。（等于/不等于） 12、电力系统频率的一次调整是调整，频率的二次调整可实现调整。二、简述题（35分） 1、电力系统中性点不同接地方式的优缺点。 2、导线截面选择的几种方法。 3、无限大容量电源。 4、耗量微增率，等耗量微增率准则

5、正序等效定则。 6、什么是电力系统静态稳定性，电力系统静态稳定性的实用判据是什么？ 7、为什么把短路功率定义为短路电流和网络额定电压的乘积？三、计算题（40分） 1、两个电力系统由联络线连接为一个联合电力系统，如图1所示，正常运行时，△P ab=0。两个电力系统容量分别为1500MW和1000MW；各自的单位调节功率分别以两系统容量为基准的标幺值；设A系统负荷增加100MW。试计算下列情况下的频率变化量和联络线上流过的交换功率：①A、B两系统机组都参加一次调频②A、B两系统机组都不参加一、二次调频。A、B两系统都参见一次调频，A系统由机组参加二次调频增发60MW（13分） 1500MW 1000MW 图1

2、某降压变电所中有一台容量为10MVA的变压器，电压为110±2×2.5%/6.6kV。已知最大负荷时，高压侧实际电压为113kV，变压器阻抗中电压损耗为额定电压的4.63%；最小负荷时，高压侧的实际电压为115kV,阻抗中的损耗为额定电压的2.81%，变电所低压母线采用顺调压方式，试选择变压器分接头电压。（12分）

电力系统分析课后作业题及练习题

第一章电力系统的基本概念 1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统 1-2 电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的 1-3 我国电网的电压等级有哪些 1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。 1-5 请回答如图1－5所示电力系统中的二个问题： ⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。 ⑵ 当变压器1T 在+%抽头处工作，2T 在主抽头处工作，3T 在%抽头处工作时，求这些变压器的实际变比。 1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。 1-7 电力系统结线如图1-7所示，电网各级电压示于图中。试求：习题1-5图习题1-6图习题1-4图

⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。 ⑵设变压器1T 工作于+%抽头， 2T 工作于主抽头，3T 工作于-5%抽头，求这些变压器的实际变比。 1-8 比较两种接地方式的优缺点，分析其适用范围。 1-9 什么叫三相系统中性点位移它在什么情况下发生中性点不接地系统发生单相接地时，非故障相电压为什么增加3倍 1-10 若在变压器中性点经消弧线圈接地，消弧线圈的作用是什么第二章电力系统各元件的参数及等值网络 2-1 一条110kV 、80km 的单回输电线路，导线型号为LGJ —150，水平排列，其线间距离为4m ，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。 2-2 三相双绕组变压器的型号为SSPL —63000/220，额定容量为63000kVA ，额定电压为242/，短路损耗404=k P kW ，短路电压45.14%=k U ，空载损耗93=o P kW ，空载电流 41.2%=o I 。求该变压器归算到高压侧的参数，并作出等值电路。 2-3 已知电力网如图2-3所示：各元件参数如下：变压器：1T ：S =400MVA ，12%=k U ， 242/ kV 2T ：S =400MVA ，12%=k U ， 220/121 kV 线路：2001=l km, /4.01Ω=x km (每回路) 习题1-7图 115kV T 1 T 2 l 1 l 2 习题2-3图

电路分析试题及其答案

一、填空题(每空1分，共15分) 1、一只标有额定电压20V、额定功率1W的灯泡。现接在10V的电源下使用，则其阻值为，实际电流是，实际消耗的功率为。 2、电流源IS=5A，r0=2Ω，若变换成等效电压源，则U=，r0=. 3、b条支路、n个节点的电路，独立的KCL方程数等于，独立的个KVL方程数等于。 4、三相四线制供电线路可以提供两种电压，火线与零线之间的电压叫做，火线与火线之间的电压叫做。 5、正弦周期电流的有效值与最大值之间的关系是。 6、某一正弦交流电压的解析式为u=102cos（200πt＋45°）V，则该正弦电流的有效值U=_____________V，频率为f=H Z。当t=1s 7、线性电路线性性质的最重要体现就是性和性，它们反映了电路中激励与响应的内在关系。 8、功率因数反映了供电设备的利用率，为了提高功率因数通常采用补偿的方法。二、判断题(正确打“√”,错误打“×”)(每题1分，共10分) 1、受控源与独立源一样可以进行电源的等效变换，变换过程中可以将受控源的控制量变异。（） 2、叠加定理适用于线性电路，电压、电流和功率均可叠加。（） 3、应用叠加定理和戴维宁定理时，受控源不能与电阻同样对待。（） 4、电流表内阻越小，电压表内阻越大，测量越准确。（） 5、含有L、C元件的正弦交流信号电路，若电路的无功功率Q=0，则可判定电路发生谐振。（） 6、电压和电流计算结果得负值，说明它们的参考方向假设反了。（） 7、电功率大的用电器，电功也一定大。（）

Ω100s i 1H F 18、结点电压法是只应用基尔霍夫电压定律对电路求解的方法。（） 9、非正弦周期量的有效值等于它各次谐波有效值之和。（） 10、实用中的任何一个两孔插座对外都可视为一个有源二端网络。（）三、单项选择题(每小题1分，共20分) 1、一根粗细均匀的电阻丝，阻值为25Ω，将其等分成五段，然后并联使用，则其等效电阻是（） A.1/25Ω B.1/5Ω C.1Ω D.5Ω 2、两个同频率正弦交流电流i1、i2的有效值各为40A 和30A 。当i1+i2的有效值为10A 时，i1与i2的相位差是（） A.0O B.180O. C.90O D.270O 3、在R 、L 、C 串联电路中，当总电流与总电压同相时，下列关系式正确的是（） A.ωL 2c =1 B.ωLC =1 C.ω2LC =1 D.ωLC 2=1 4、图示单口网络的等效电阻等于（） (A)2Ω (B)4Ω (C)6Ω (D)-2Ω 5、图示电路中电阻R 吸收的平均功率P 等于（） (A)12.5W (B)16W (C)32W (D)25W 6、示电路中电压u 等于（） (A)4V (B)-4V (C)6V (D)-6V 7、图示谐振电路的品质因（） (A)0.01 (B)1 (C)10 (D)100 8、5F 的线性电容的端口特性为（） (A)i u 5=(B)i 5=ψ(C)q u 2.0= 9、端口特性为43+=i ψ的二端电路元件是（）元件 (A)电感(B)电容(C)电阻 10、LC 并联正弦电流电路中， A I A I A I C L R 5,1,3===则总电流为（）A 。 (A) 8(B)5 (C) 4 Ω 2Ω2- 2V + u -+

电力系统分析试卷及答案

电力系统分析练习题一、简答题 1、电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等？ 2、在220kV及以上的超高压架空线路上，普遍采用分裂导线，采用分裂导线后，线路电感、线路并联电容会增大还是变小？ 3、动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何？ 4、电力变压器的主要作用是什么？ 5、采用标么值计算有什么优点？ 6、对电力系统运行的要求是什么？ 7、试画出单相变压器等值电路。 8、试画出电力线路等值电路。二、如图所示的电力系统 1.确定发电机G，变压器T-1、T-2、T-3，线路L-1、L-2、L-3及电容器Y c的额定电压； 2.给出其稳态分析时的等值电路； 3.输电线路L-3阻抗为5+j20Ω（忽略并联支路），末端有功功率为10MW，功率因数为 0.80（感性），末端电压为35kV，计算线路L-3的功率损耗和电压损耗； 4.条件同3，但功率因数提高到0.90（感性），请问线路L-3的功率损耗和电压损耗会

增加还是减少？三、电力系统接线如下图所示，电网各级电压示于图中，求 1)发电机和各变压器高低压侧额定电压； 2)设T-1 高压侧工作于+2.5%抽头，T-2工作于主抽头，T-3高压侧工作于-5%抽头，求各变压器实际变比。四 93kW,短路电压23.5kW G 、B 。五、一容量比为90/90/60兆伏安，额定电压为220/38.5/11千伏的三绕组变压器。工厂给出试验数据为：ΔP s’(1-2)=560千瓦，ΔP s’(2-3)=178千瓦，ΔP s’(3-1)=363千瓦，V S （1-2）%=13.15, V S （2-3）%=5.7, V S （3-1）%=20.4, ΔP 0=187千瓦，I 0 %=0.856。试求归算到220千伏侧的变压器参数。（注：功率值未归算，电压值已归算）六、已知某一变压器参数如表1所示。表1

电力系统分析试题答案(完整试题)

自测题（一）一电力系统的基本知识一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题 2.5分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（）。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（）。 A、一级负荷； B、二级负荷； C、三级负荷； D、特级负荷（ 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（）。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电； D—级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（）。 A、电压偏移、频率偏移、网损率； B ［、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D、厂用电率、网损率、

电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（）。 A、配电线路； B、直配线路； C、输电线路； D、输配电线路。 6、关于变压器，下述说法中错误的是（） A、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的 1.1倍。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（）。 A、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建设投资、网损率； C、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8关于联合电力系统，下述说法中错误的是（）。 A、联合电力系统可以更好地合理利用能源; B、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少;

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电力系统分析题库一、选择题 1、中性点不接地系统发生单相接地短路时，非故障相电压升高至（ A ） A 、线电压 B 、 1.5 倍相电压 C 、1.5 倍线电压 D 、根号 2 倍相电压 2、目前我国电能输送的主要方式是（ C ）。 A 、直流 B 、单相交流 C 、三相交流 D 、交直流并重 3、系统发生两相接地短路故障时，复合序网的连接方式为（ A ） A 、正序、负序、零序并联 B 、正序、负序并联、零序网开路 C 、正序、零序并联、负序开路 4、输电线路采用分裂导线的目的是（ A 、减小电抗 B 、减小电阻 D 、零序、负序并联，正序开路 A ）。 C 、增大电抗 D 、减小电纳 5、系统备用容量中，哪种可能不需要专门配置？（ A ） A 、负荷备用 B 、国民经济备用 C 、事故备用 D 、检修备用 6、电力系统潮流计算中，功率指（ C ）。 A 、一相功率 B 、两相功率 C 、三相功率 7、根据对称分量法， a 、b 、c 三相的零序分量相位关系是（ A 、a 相超前 b 相 B 、b 相超前 a 相 C 、c 相超前 b 相 D 、相位相同 D 、四相功率 D ） 8、电力系统有功功率电源为（ B ）。 A 、发电机、调相机 B 、发电机 C 、调相机 D 、发电机、电容器 9、输电线路单位长度的电阻主要决定于（ D ） A 、材料和对地高度 B 、电晕损耗和电压 C 、几何均距和半径 D 、材料和粗细 10、有备用接线方式的优、缺点是（ D ）。 A 、优点：供电可靠性高。缺点：电压低 B 、优点：供电可靠性低。缺点：造价高 C 、优点：供电可靠性高，调度方便。缺点：造价高 D 、优点：供电可靠性和电压质量高。缺点：造价高和调度复杂 11、电力系统的有功功率电源是（ A ） A 、发电机 B 、变压器 C 、调相机 D 、电容器 12、电力网某条线路的额定电压为 UN=110kV ，则它表示的是（ D ）。 1 C 、 1 D 、线电压 A 、相电压 B 、 3 相电压 3 线电压 13、衡量电能质量的指标有（ D ） A 、电压和功率 B 、频率和功率 C 、电流和功率 D 、电压大小，波形质量，频率 14、解功率方程用的方法是（ A ）。 A 、迭代法 B 、递推法 C 、回归法 D 、阻抗法 15、电力系统短路故障计算主要求取的物理量是（ A ） A 、电压，电流 B 、电阻，电抗 C 、电阻，功率 D 、电流，电抗

电路分析期末考试试卷

电路分析期末考试试卷及参考答案考试科目：电路分析试卷类别：A 卷考试时间： 120分钟 ________________系级班姓名学号毛一．选择题：本大题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意要求的，把所选项前的字母填在题后的括号内。 1、图1所示电路中，已知电流A I 3=，则a 、b 两端的电压U =___________。 A ）－10V B ） 10V C ） 50V D ）－20V 2、图2所示电路中，已知元件A 放出功率10W ，则电流I =___________。 A ） 1A B ） 2A C ）－1A D ） 5A 3、电路如图3所示，10Ω电阻吸收的功率为___________。 A ） 1W B ） 0. 9W C ） 10W D ） 3W 4、图4所示电路原来处于稳态，A t i s 2cos 2=。0=t 时开关闭合，则换路瞬间的电感电流)0(+L i 为__________。 A ） 1A B ） 0.5A C ） t 2cos A D ）t 2cos 2A 装订线内请勿答题

5、一个2A 的电流源对初始储能为0的0.1F 电容充电5秒钟后，则该电容获得的能量为__________。 A ） 50J B ） 500J C ） 100J D ） 0J 6、某电路的阻抗为Ω+=510j Z ，则该电路的导纳Y 的实部为__________。 A ） 0.2S B ） 0.08S C ） 0.04S D ）0.1S 7、若RLC 串联电路的谐振频率为Hz f 10000=，则当频率为900Hz 的正弦电压源激励时，该电路呈__________。 A ）阻性 B ）感性 C ）容性 D ）不能确定 8、图8所示二端网络的功率因数为__________。 A ） 0 B ） 1 C ）－0.707 D ） 0.707 9、图9所示电路已处于稳态，0=t 时开关打开，则电感电压的初始值)0(+L u 为_________。 A ）－25V B ）25V C ） 0V D ） V 7 10 10、图10所示二端网络的戴维南等效支路的参数为__________。 A ） 8V 、2Ω B ）8V 、4Ω C ）16V 、4Ω D ）16V 、1Ω 图4 i L 图9 装

电力系统分析习题答案

八、某简单系统如图若在K点发生三相短路，求使得系统保持暂态稳定的极限切除角。 2 2 九、某电厂有两台机容量均为50MW ,耗量特性分别F1= 0.01P1+ 1.2P1+ 10 , F2= 0.02P 2+ P2+ 12 ,最小技术负荷为其容量的25% ,求电厂按图示负荷曲线运行时如何运行最经济？

10.75 10.56 10.75 27.晨小技术员荷为：5O 敦忑二12,5 0.02P l + 1,2 = 0.04P ； ÷ 1 2P 1 + 120 = 4P- ÷ Ioo O-12 A : PZ = 15 - P l 2P 1 =4(15 - P ； ) 一 20 4?: P I =X 6.7 P 1 ττ 8.3 VP L = I5只館同一台机运行故取 P I =O P 2 = 15 12 - 24点电=80 -片 2P 1 =4(80 -P l )- 20 得：PL= 50 P i = 30 满足不芍约束条件十、有一台降压变压器如图所示，其归算至高压侧的参数为 4.93 + j63.525 Ω已知变压器母线在任何方式下均维持电压为107.5KV ,其低压侧母线要求顺调压，若采用静电电容器作为补偿设备，试选择变压器分接头和无功补偿设备容量。 VL∏?κ 二 HP. 5 - -?(J I3 ? ■525 = 98.7 KV 107 5 f2!∣S?小负苛时无补糅常祝衰逻择变压薛分接头 U^-=IQ2.96X J 17^ = 105.35KV 选用 1102-5% 3P 107.25/IIKV (2?) ?fi≠Z??时调压要衷礁宇Q ：：客说 Qt:=書X (U)-25 - 98" X Jθ7? t 勺弩产 ^ 1,95M??u 补黑迓? ?码投人 1? X 4.93j√B ■5 "J .95J X 63.325 舲拓相一 107.5 UI = 99.8$ 冥詰‘劳=10-24KV 100? ms. S√!v?I ftl !■: U ra ' - ω2.96×n∕107.Λ? - tβ^6K ?' 102.96KV (3 ?) 解 X 100%

电力系统分析复习题答案

电力系统分析复习题二、计算题 1．有一台110/11，容量为20000KVA 的三相双绕组变压器，名牌给出的实验数据为：△P K =135KW, P 0=22KW ，U k %=10.5，I 0%=0.8，试计算折算到一次侧的Γ型变压器参数，画出等值电路。 2. 无穷大电源供电系统如图1所示，在输电线中点发生三相短路，求短路冲击电流最大有效值和短路功率，已知：Ug=110kV,降压变压器参数为Z T =0.5003+j7.7818Ω，Z L =1.1+j402Ω。图1 3.电力线路长80km ，线路采用LGJ-120导线，其参数为Z l =21.6+j33Ω，B l /2=1.1*10-4 S ，线路额定电压为110KV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5KV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为： Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)*10-6 S ，变压器低压侧负荷为15+j11.25MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为117.26KV 。试画出网络等值电路，计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。 4．计算图3网络导纳矩阵（图中数据是阻抗值）图 3 5.单相对地短路故障如图4所示，故障边界条件为：. . . 0,0fb fa fc U I I ===, 其中：Z 0 =j0.25, Z 1 =j0.14, Z 2 =j0.15, U F =1.05∠0 （a ）画出序网络的连接关系图，(b)写出正、负、零序故障电流、电压计算式。 T 1 L 23 S 36KV

图4 电力线路长100km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =27+j41.2Ω，B l /2=j1.38×10-4 S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为：Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)×10-6 S ，变压器低压侧负荷为10+j5MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为118kV 。（1）试画出网络参数为有名值时的等值电路；（2）计算各元件标幺值并绘制标幺值等值电路；（3）计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。图3 三、综合题 1. 某一网络进行潮流计算后的数据如图5所示，说明该系统中发电机、变压器及负载个数，利用图中数据说明发电机总的发电功率，负荷总的用电功率，计算网络损耗和效率，网络中各节点电压是否满足稳态运行要求，若要增大节点电压可采取哪种措施？图5 2、电力线路长80km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =21.6+j33Ω，B l /2=j1.1×10-4 S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为： Z T =4.93+j63.5Ω， T 1 L 23 S 36KV

电力系统分析试题第一套

第一套一、填空题 ' d X 是同步发电机的电抗。' q E 是同步发电机的电势，它正比于磁链。当同步发电机的外部电路突然三相短路时，由于外界阻抗减小，定子绕组突然增大，相应电枢反应磁链也将，原来稳定状态下电极内部的电磁遭到破坏。电力系统的静态稳定性是指电力系统受到瞬时的小的时，能够自动恢复到状态的能力。静态稳定的实用判据是＞ d δ d S Eq Eq p = 。当零序电压加在变压器绕组连接成或中性点不接地的星形一侧时，无论另一侧绕组的如何，变压器中都没有流通。当零序电压加在变压器绕组连接成三角形或不接地的星行一侧时，无论另一侧绕组的如何，变压器中都没有流通。此时，变压器的零序电抗X0= 。同步发电机端外突然发生三相短路时，在电磁暂态过程中，励磁绕组中的直流分量电流fa i ?和定子三相电流中同步频率交流自由分量 f ωi ?按时间常数衰减，它是励磁绕组与之比。引起电力系统较大扰动的主要原因是：、切除或投入系统的主要元件、。电力系统的故障可分为和两大类。短路电流最大有效值 imp I 是发生在短路后的时刻，并假定在该时刻前后内非周期分量的电流有效值。有阻尼同步发电机突然三相短路时刻，电势和不能突变。与单回路无避雷线三相架空电力线路相比，双回路无避雷线三项架空电力线路的零序电抗值。电力系统静态稳定的实用判据为：；电力系统频率的静态稳定的判据是；电动机静态稳定运行的转矩—转差率的判据是。同步发电机基本方程式经派克变换后，内部的电磁关系仍为。有阻尼绕组同步发电机三相短路的暂态过程通常可分为两个阶段：短路的最初阶段称为；稍后阶段仍称为。短路电流最大有效值 imp I 是发生在短路后的，即t= 时，当冲击系数 8 .1imp =K 时， = imp I ωI 。有阻尼同步发电机突然三相短路时刻，电势和不能突变。( E q '' E d ' ')

电力系统分析试题答案(全)

2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（）。 A 、一级负荷； B 、二级负荷； C 、三级负荷； D 、特级负荷。 4、衡量电能质量的技术指标是（）。 A 、电压偏移、频率偏移、网损率； B 、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C 、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D 、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（）。 A 、配电线路； B 、直配线路； C 、输电线路； D 、输配电线路。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（）。 A 、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建设投资、网损率； C 、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8、关于联合电力系统，下述说法中错误的是（）。 A 、联合电力系统可以更好地合理利用能源； B 、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少； C 、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量； D 、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。 9、我国目前电力系统的最高电压等级是（）。 A 、交流500kv ，直流kv 500±； B 、交流750kv ，直流kv 500±； C 、交流500kv ，直流kv 800±；； D 、交流1000kv ，直流kv 800±。 10、用于连接220kv 和110kv 两个电压等级的降压变压器，其两侧绕组的额定电压应为（）。 A 、220kv 、110kv ； B 、220kv 、115kv ； C 、242Kv 、121Kv ； D 、220kv 、121kv 。 11、对于一级负荷比例比较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（）。 A 、单电源双回路放射式； B 、双电源供电方式； C 、单回路放射式接线； D 、单回路放射式或单电源双回路放射式。 12、关于单电源环形供电网络，下述说法中正确的是（）。 A 、供电可靠性差、正常运行方式下电压质量好； B 、供电可靠性高、正常运行及线路检修（开环运行）情况下都有好的电压质量； C 、供电可靠性高、正常运行情况下具有较好的电压质量，但在线路检修时可能出现电压质量较差的情况； D 、供电可靠性高，但电压质量较差。 13、关于各种电压等级在输配电网络中的应用，下述说法中错误的是（）。 A 、交流500kv 通常用于区域电力系统的输电网络； B 、交流220kv 通常用于地方电力系统的输电网络； C 、交流35kv 及以下电压等级通常用于配电网络； D 、除10kv 电压等级用于配电网络外，10kv 以上的电压等级都只能用于输电网络。 14、110kv 及以上电力系统应采用的中性点运行方式为（）。 A 、直接接地； B 、不接地； C 、经消弧线圈接地； D 、不接地或经消弧线圈接地。 16、110kv 及以上电力系统中，架空输电线路全线架设避雷线的目的是（）。

电力系统分析试题与答案(经典题目)

三、简答题 31．电力变压器的主要作用是什么？答：电力变压器的主要作用是升高或降低电压，另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用。 32．简单闭式网分为哪些类网络？答：简单的闭式网可分为两端供电网络（2分）和环形网络（2分）两类（1分）。 33．为什么说当电力系统无功功率不充足时仅靠改变变压器变比分按头来调压并不能改变系统的电压水平？答：通过调分接头实质是改变了电力网的无功分布，只能改善局部电压水平，同时却使系统中另个的某些局部电压水平变差并不能改变系统无功不足的状况因此就全系统总体来说并不能改变系统的电压水平。 34．为什么变压器中性点经小电阻接地能够提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性？答：在输电线路送端的变压器经小电阻接地，当线路送端发生不对称接地时，零序电流通过该电阴将消耗部分有功功率起到了电气制动作用，因而是能提高系统的暂态稳定性。四、简算题 35．某三相单回输电线路，采用LGJ －300型导线（计算外径25.2mm ），已知三相导线正三角形布置，导线间距离D ＝6m ，求每公里线路的电抗值。解：计算半径：m 106.12mm 6.122 2.25r 3-?=== 几何均距：D m =D=6m /km 403.0 0157.010 6.126 lg 1445.0 0157.0r D g l 1445.0x 3 m 1Ω=+?=+=- 36。.110KV 单回架空线路，其参数如图所示，线路始端电压为116KV ，末端负荷为15＋j10MVA ，求该电力线路末端电压及始端输出的功率。

解： 37．某系统发电机组的单位调节功率为740MW/Hz，当负荷增大200MW时，发电机二次调频增发40MW，此时频差为0.2Hz，求负荷的单位调节功率。解： 38．网K点发生两相短路接地，求K点短路电流值。

电力系统分析第二版课后答案

作业一 1、什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？答：把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体成为电力系统。电力系统加上发电厂的动力部分就称为动力系统。电力系统中输送和分配电能的部分就称为电力网当输送的功率和距离一定时，线路的电压越高，线路中的电流就越小，所用导线的截面积可以减小，用于导线的投资也越小，同时线路中的功率损耗。电能损耗也相应减少。2、为什么要规定额定电压？电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的？答：为了使电力设备生产实现标准化和系列化，方便运行、维修，各种电力设备都规定额定电压。电力系统的额定电压和用电设备的额定电压相等。发电机的额定电压比网络的额定电压高５％。变压器一次绕组和额定电压与网络额定电压相等，但直接与发电机连接时，其额定电压等于发电机额定电压。变压器二次绕组的额定电压定义为空载时的额定电压，满载时二次绕组电压应比网络额定电压高１０％。 3、我国电网的电压等级有哪些？答：０.２２ｋｖ、０.３８ｋｖ、３ｋｖ、６ｋｖ、１０ｋｖ、３５ｋｖ、１１０ｋｖ、２２０ｋｖ、３３０ｋｖ、５００ｋｖ、７５０ｋｖ、１０００ｋｖ 4、标出图1-7电力系统中各元件的额定电压。答：1T：１０.５ｋｖ、１２１ｋｖ、２４２ｋｖ T：２２０ｋｖ、１２１ｋｖ、 2 T：１１０ｋｖ、６.６ｋｖ、３８.５ｋｖ 3 T：３５ｋｖ、１１ｋｖ 4 T：１０ｋｖ、４００ｋｖ 5 T：１１０ｋｖ、３８.５ｋｖ 6

7T ：３５ｋｖ、６６ｋｖ 8T ：６ｋｖ、４００ｋｖ 9T ：１０.５ｋｖ、４００ｋｖ作业二 1、一条110kV 、80km 的单回输电线路，导线型号为LGJ-150，水平排列，其线间距离为4m ，导线的计算外径为17mm,求输电线路在40°C 的参数，并画出等值电路。解：对LGJ-150型号导线经查表得，直径d=17mm,km 2mm 5.31Ω=ρ。于是有：半径r=17/2=8.5mm ，mm m D D D D ca bc ab 504004.5424433m ==???==单位长度的电阻：2031.5r 0.21(/)150 km s ρ===Ω()()() 140201200.21*10.003640200.225/r r r t km α==+-=+-=Ω????????单位长度的电抗为 m 150400.144510.01570.144510.01570.416(/)8.5D x lg lg km r =+=+=Ω单位长度的电纳为()66617.587.58b *10 2.73*10/5040lg lg 8.5m S km D r ---===集中参数为 () 1r 0.0225*8018R l ===Ω() 1x 0.416*8033.3X l ===Ω() 641b 2.73*10*80 2.18*10B l S --===()41.09*102 B S -=等值电路如图1 所示

电力系统分析试卷A答案doc资料

《电力系统分析》试卷A 参考答案及评分标准一、单选题：（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为正确答案的序号，填入下面的答题栏内，多选不给分。每小题2分，共24分）二、判断题（下述说法中，对于你认为正确的打“√”，错误的打“×”，并将答案填入下面的答题栏内。每小题2分，共24分）三、计算题（共52分） 1、（13分）额定电压110kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图所示。已知电源A 的电压为121kV ，求功率分布和各母线电压。（注：考虑功率损耗，不计电压降落的横分量V δ）解： 22 2 108(2030)0.2710.407110 BC S j j MVA +?=+=+ （2分） ''(108)0.2710.4079.7937.593B C BC S S S j j j MVA =-+?=--++=-- （1分） '''40309.7937.59330.20722.407B B B S S S j j j MVA =+=+--=+ （1分） 22 2 30.20722.407(2040) 2.338 4.676110 AB S j j MVA +?=+=+ （2分） ' 30.20722.407 2.338 4.67632.54527.083A B AB S S S j j j =+?=+++=+ （1分）已知121A V kV = 32.5452027.08340 14.332121 AB V kV ?+??= = （2分） 12114.332106.668B A AB V V V kV =-?=-= （1分） (9.793)20(7.593)30 3.972106.668 BC V kV -?+-??= =- （2分） 106.668 3.972110.64C B BC V V V kV =-?=+= （1分）

电力系统分析试题答案(全)41355

自测题（一）—电力系统的基本知识一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（）。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D、保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（）。 A、一级负荷； B、二级负荷； C、三级负荷； D、特级负荷。 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（）。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电；

D、一级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（）。 A、电压偏移、频率偏移、网损率； B、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（）。 A、配电线路； B、直配线路； C、输电线路； D、输配电线路。 6、关于变压器，下述说法中错误的是（） A、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D、变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的倍。

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电力系统分析考试题

电力系统分析考试题一、判断题 1、分析电力系统机电暂态过程时，通常认为电磁暂态过程已经结束，即不再考虑发电机内部的电磁暂态过程。（√） 2、短路冲击电流出现在短路发生后约半个周期。（√） 3、不管发电机的各个绕组是由超导体还是非超导体构成，短路电流中的非周期分量都将逐渐衰减到零。（×） 4、当发电机定子绕组之间的互感系数为常数时，发电机为隐极机。（√） 5、电力系统发生不对称短路时，不仅短路点三相参数不对称，电力系统其他部分三相参数也将成为三相不对称的。（×） 6、不管架空输电线路是否假设避雷线，其负序电抗都是一样的。（√） 7、电力系统发生不对称接地短路时，故障处三相电压不对称分解出的零序电压是电力系统中出现零序电流的原因。（√）8、小干扰法既可用于电力系统静态稳定性的分析，也可用于电力系统暂态稳定性的分析。（×） 9、线路串联电容器可以提高电力系统并列运行的静态稳定性。（√） 10、从严格的意义上讲，电力系统总是处于暂态过程之中。（√） 11、无限大电源的频率保持不变，而电压却随着负荷的变化而变化，负荷越大，电源的端电压越低。（×）

12、不管同步发电机的类型如何，定子绕组与转子绕组之间互感系数都是变化的。（√） 13、对称分量法只能用于线性电力系统不对称故障的分析计算。（叠加）（√） 14、派克变换前后，发电机气隙中的磁场保持不变。（√） 15、具有架空地线的输电线路，架空地线的导电性能越强，输电线路的零序阻抗越大。（×） 16、不对称短路时，发电机机端的零序电压最高。（×） 17、同步发电机转子的惯性时间常数JT反映了转子惯性的大小。（√） 18、短路计算时的计算电抗是以发电机的额定容量为基准的电抗标幺值。（√） 19、切除部分负荷是在电力系统静态稳定性有被破坏的危机情况下，采取的临时措施。（√） 20、变压器中性点经小电阻接地可以提高接地短路情况下电力系统并列运行的暂态稳定性（√） 21、对称分量法不能用于非线性电力网的不对称短路分析。（√） 22、不管电力系统中性点采用什么样的运行方式，其零序等值电路都是一样的。（×） 23、在三序电抗相等的情况下，三相短路与单相接地短路时故障相的短路电流相同，因此它们对于电力系统并列运行暂态稳定性的影响也相同。（×） 24、输电线路采用单相重合闸与采用三相重合闸相比较，单相重合闸更有利于提高单相接地短路情况下电力系统并列运行的暂态稳定性。（√）

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