浙江大学吴浩&黄民翔&林振智电力系统稳态分析习题与解答

Zc Z 447.2 0.4o Y
3
el e 2.410 e j 0.34 10.34rad 0.943 0.33 j
2 sinh l el e l j 0.66 sinh l el e l j 0.33
2 cosh l 2 0.943 cosh l 0.943
第二章习题 1. 解： 第一种方案
r

S

31.2 0.0248 / km 2 630
req rd 34.3 / 2 500 92.60mm Dm 3 Dab Dbc Dac 13860
x 0.1445 lg Dm 0.0157 / 2 0.323 / km req
(1)频率偏差
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
f
PL 200 0.0816 Hz K S1 K S 2 1596 856
系统 1 机组增加出力
PR1 KG1f 1500 (0.0816) 123.35MW
因频率下降使系统 1 负荷减少
PL1 K L1 f 96 (0.0816) 7.83MW
系统 2 机组增加出力
PR 2 KG 2 f 800 (0.0816) 62.25MW
因频率下降使系统 2 负荷减少
PL 2 K L 2 f 56 (0.0816) 4.57MW
系统 2 通过联络线支援，如果取
B1 K S1 B2 K S 2
P T 2 B2 f 856 (0.0816) 69.82MW
第五章习题 1. 解：先计算电压损耗
25 3 18 48 7.825kV 120 14 3 10 48 U T min 4.579kV 114 (120 7.825) 6.3 U t1max 134.216kV ~ 122.015kV 6.0 ~ 6.6 (114 4.579) 6.3 U t1min 124.508kV ~ 113.189kV 6.0 ~ 6.6 U T max
Z B kZT
Y1
D 1 1 k 1 2 B k ZT A 1 k 1 1 B k ZT
Y2
第三章习题 1
解： 根据导纳矩阵当中的数据，可知道哪些节点之间是有线路的 则得到
3 4
1
2
将矩阵每行加起来，只有第三行为零，所以节点 3 没有充电电容以及变压器。
Y33 y30 y31 y34 32.5 j126.2 y13 y31 13.91 j54.07 y34 y43 18.59 j 72.13
(4) 频率减低 0.2Hz 时系统的负荷增量为
PL* K Sf * 12.742
PL % 5.097%
2. 解：
0.2 0.05097 50
以标幺值表示的单位调节功率折算成有名值
K G1 K G1 K G 2 K G 2
PG1N 3000 25 MW / Hz 1500MW / Hz fN 50 PG 2 N 2000 25 MW / Hz 800MW / Hz fN 50
K S kr KGZ* K L* 1.081 10.4 1.5 12.742
(2)负荷增加 5%时的频率偏差
f *
PL* PS*
0.05 / 12.742 3.924 10 3
则一次调整后的稳态频率为
f ()50 0.003924 50) 49.80Hz
b
7.58 10 6 3.48 10 6 S / km Dm lg req
Dm 498.1kV req
U cr 8.m1m2r lg
第二种方案 同理
r

S
0.026 / km
req 3 rd 2 151.1mm
Dm 3 Dab Dbc Dac 13859mm
K L1 K L1 K L 2 K L 2
PG1N 3000 1.6 MW / Hz 96MW / Hz fN 50 PG 2 N 2000 1.6 MW / Hz 56MW / Hz fN 50
K S1 KG1 K D1 (1500 95)MW / Hz 1596MW / Hz K S 2 KG 2 K D 2 (800 56)MW / Hz 856MW / Hz
3. 解： 励磁支路导纳
GT
123.1 10 3 8.41 10 6 S 2 121 0.9 120 73.8 10 6 S 2 100 121
BT
各绕组电阻
Pk1 0.5(660 4 256 4 227) 388kW Pk 2 0.5(660 4 227 4 256) 272kW Pk 3 0.5(4 256 4 227 660) 636kW
KGZ 0.5 0 0.25 16.6 0.25 25 10.4
系统的负荷功率
PL 0.5 0.25 (1 0.1) 0.25 (1 0.2) 0.925
系统的备用系数
kr
PGN 1 / 0.925 1.081 PDB
系统的单位调节功率为
X l
Xl / 3 0.1 Zb / 3
* Xm 100
5. 解：取基准值 S B 100MVA U B 10.5KV ，则
U B2
UB 10.5 121( KV ) k1 10.5 / 121 U B2 10.5 7.26( KV ) k2 (10.5 / 121) (110 / 6.6)
2 U2 (66 103 ) 2 B 4356 SB 1000 103
一侧次的电抗
X l 0.1 174 17.4 X m 100 174 17400
当一次侧接成星形（二次侧接成星形或三角形）
11 S b 3 1000kVA U1 B 3 13.2kV
x 0.1445 lg Dm 0.0157 / 3 0.289 / km req
b
7.58 10 6 3.86 10 6 S / km Dm lg req
Dm 529.47kV req
U cr 8.m1m2r lg
第三种方案
r

S
0.026 / km
(1) 短线路模型为
Z zl 15289.2o
Y 0S 2
(2) 中线路模型为
Z zl 15289.2o
Y yl 3.8 10 4 90o S 2 2
(3) 长线路模型为
Y yl 7.6 104 90o S
l ZY 0.3489.6o
X1
15.3 1212 18.67 100 120
X2
9.4 1212 11.47 100 120
0.6 1212 X3 0.73 100 120
4. 解：
Z 1B Z 2 B
U12B (13.2 103 ) 2 174 SB 1000 103
U B3
则各元件电抗的标幺值为：
XG XG
2 U GN S 10.52 100 B 0 . 26 0.87 2 S GN U B 30 10.52
XT 1
2 U k % UT S 10.5 10.52 100 1N B 0.33 2 100 S T 1N U B 100 31.5 10.52
Z 1b
X l
11 2 (U1 ( 3 13.2) 2 b) 174 Sb 1000 3
17.4 0.1 174 17400 * Xm 100 174
当一次侧接成三角形
S b 3 1000kVA U1B 13.2kV
Z 1b (13.2 103 ) 2 174 Z b 3 3 1000 3 103
则可以得到
y12 12.1 j ，但是在导纳矩阵中， Y12 y12 j11 ，所以可以得到 1 和 2
之间有变压器。
Y21 12.1 j k2 Y21 j11 k
Y21 j10 k 10 / 11
所以得到
第四章习题 1. 解： (1)全部发电机的等值单位调节功率
X1 XL
SB 100 0.4 80 0.22 2 U B2 1212
XT 2
2 U k % UT SB 10.5 110 2 100 2N 2 0.58 100 S T 2 N U B 2 100 15 1212
XR
X R % U RN SB 5 6 100 2 1.09 100 3I RN U B3 100 3 0.3 7.26 2 SB 100 0.08 25 0.38 2 U B3 7.26 2
388 121 R1 0.394 1000 120 R2 272 121 0.277 1000 120
2 2
2
636 121 R3 0.647 1000 120
各绕组等值漏抗
U k1 % 0.5(24.7 14.7 8.8) 15.3 U k 2 % 0.5(24.7 8.8 14.7) 9.4 U k 3 % 0.5(14.7 8.8 24.7) 0.6
req 4 rd 3 2 214.38mm
Dm 3 Dab Dbc Dac 13859mm
x 0.1445 lg
Dm 0.0157 / 4 0.266 / km req