天大2020年秋学期《电力系统分析》第5组离线答案
天大2020年春学期考试《电力系统分析》离线作业考核试题第一组参考答案
电力系统分析
题目如下：
第一组：
一、问答题（每题25分，共100分）
1.试说明潮流计算中PV、PQ与平衡节点的概念。
答：PV 节点的概念：潮流计算中，节点注入有功 P 和节点电压 U 为给定量的节点称作 PV 节点。
PV 节点的电压相角θ，（或电压的实部或虚部）为潮流计算中的待求变量。
PQ 节点的概念：潮流计算中，节点注入的有功 P 和无功 Q 皆为给定量的节点称作 PQ 节点。
PQ 节点的节点电压（其幅值 U 和相角θ，或其实部 e 和虚部 f）为待求变量。
平衡节点的概念：潮流计算中，平衡节点的节点电压是给定值，对极坐标形式的节点功率方程，平衡节点的电压幅值一般情况下取做 U=1.0，相角取做θ=0.0，对直角坐标形式的节点功率方程，平衡节点的实部和虚部一般分别取做e=1.0 和 f=0.0。
通常以选择容量较大，离负荷中心电气距离较近的发电机节点作平衡节点。
平衡节点提供的有功和无功注入除了需要平衡整个电网发电和负荷的不平衡功率，还要平衡整个电网的有功和无功损耗，其值只有在潮流计算后才能确定。
2.潮流计算快速解耦法无论在内存占用量还是计算速度方面，都比牛顿法有了
较大的改进，试说明其原因。
答：快速解耦法和牛顿法的不同，主要体现在修正方程式上面。
比较两种算法的修正方程式，快速解耦法具有以下特点：其一，用解两个维数分别为n-1和m 的修正方程代替牛顿法的一个n+m-1维的修正方程，计算内存需求几乎是牛顿法的60%；其二，不同于牛顿法的每次迭代都要重新形成雅可比矩阵，快速解耦法的雅可比矩阵'B和''B是二个常数对称阵，为此只需在进入迭代循环以前一次形。
《电力系统分析》第5章 习题解答
第五章思考题及习题答案5-1什么是电力系统的有功功率备用容量？为什么要设置备用容量？答：系统的电源容量超出发电厂发出的有功功率的总和的部分，称为系统的备用容量。
系统设置有功功率备用容量为了满足频率调整的需要，以保证在发电、供电设备发生故障或检修时，以及系统负荷增加时，系统仍有足够的发电容量向用户供电，保证电力系统在额定频率下达到有功平衡。
5-2 电力系统频率偏移过大的影响有哪些？答：频率偏移过大时，主要有以下影响：（1）电动机的转速和输出功率随之变化，会严重地影响产品的质量。
（2）会影响各种电子设备工作的精确性。
（3）对电力系统的正常运行影响很大。
对汽轮发电机叶片都有不良影响；电厂用的许多机械如水泵、风机等在频率降低时都要减小出力，因而影响发电设备的正常运行，使整个发电厂的有功出力减小，从而导致系统频率的进一步下降；频率降低时，异步电动机和变压器的励磁电流增大，为了不超越温升限额，不得不降低发电机的发出功率；频率降低时，系统中的无功功率负荷将增大，无功功率损耗增加，这些都会给电力系统无功平衡和电压调整增加困难。
总之，由于所有设备都是按系统额定频率设计的，系统频率质量的下降将影响各行各业。
而频率过低时，甚至会使整个系统瓦解，造成大面积停电。
5-3 什么是电力系统负荷的有功功率—静态频率特性？何为有功功率负荷的频率调节效应？K的大小与哪些因素有关？L答：系统处于运行稳定时，系统中有功负荷随频率的变化特性称为负荷的有功功率—静态频率特性。
当系统有功平衡破坏而引起频率变化时，系统负荷也参与对频率的调节（当频率变化时，系统中的有功功率负荷也将发生变化），这种特性有助于系统中的有功功率在新的频率下重新达到平衡，这种现象称为负荷的频率调节效应。
K的数值取决于全电力系统各类负荷的比重。
L5-4什么是电力系统发电机组的有功功率—静态频率特性？何为发电机组的单位调节功率？K的大小与哪些因素有关？G答：发电机输出的有功功率与频率之间的关系称为发电机组的有功功率一频率静态特性。
电力系统分析试卷及答案
电力系统分析试卷及答案Last revision on 21 December 2020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（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（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+%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。
四短路电压试验数据为：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）%=, V S（2-3）%=, V S （3-1）%=, ΔP 0=187千瓦，I 0 %=。
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 变压器绕组电阻、漏抗、励磁支路电导和励磁支路电纳的计算公式分别为： 1、试计算变压器绕组电阻、漏抗的有名值；2、设S B=100MVA ，110kV 级为基本级，U B=121kV ，试计算变压器绕组电阻、漏抗的标幺值。
电力系统暂态分析课后答案(整理版)
第一章1-2-1 对例1-2，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=,用准确和近似计算法计算参数标幺值。
解：①准确计算法：选取第二段为基本段，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=，则其余两段的电压基准值分别为：9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U kV6.66.6110110223===k U U B B 电流基准值：kA U S I B B B 8.15.9330311=⨯==kA U S I B B B 16.0110330322=⨯==3 2.62B I kA ===各元件的电抗标幺值分别为：发电机：32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x变压器1T ：121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x输电线路：079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x电抗器： 4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值： 16.15.911==*E ②近似算法：取MVA S B 30=，各段电压电流基准值分别为：kV U B 5.101=，kA I B 65.15.103301=⨯=kV UB 1152=，20.15B I kA ==kV UB 3.63=，3 2.75B I kA ==各元件电抗标幺值：发电机：26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x变压器1T ： 2300.1050.131.5x *=⨯= 输电线路： 073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ： 4300.1050.2115x *=⨯= 电抗器： 44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值： 05.15.1011==*E 习题2 解：（1）准确计算：3(110)115B B U U kV ==322220115209.1121B B U U kV k ==⨯= 312122010.51159.1121242B B U U kV k k ==⨯⨯= 各段的电流基准值为：114.0B I kA ===20.6B I kA ===3 1.1B I kA ===各元件的电抗标幺值分别为：发电机：21210.52200.300.292400.89.1x *=⨯⨯=变压器1T ：222210.52200.140.143009.1x *=⨯⨯=输电线路：322200.422300.49209.1x *=⨯⨯= 变压器2T ：24222202200.140.12280209.1x *=⨯⨯= (2) 近似算法：kV UB 5.101=，112.10B I kA ==2231B U kV =，20.55B I kA ==3121B U kV =，3 1.05B I kA ==各元件电抗标幺值：发电机：12200.300.22240/0.8x *=⨯=变压器1T ： 22200.140.10300x *=⨯= 输电线路：322200.422300.40231x *=⨯⨯=变压器2T ： 42200.140.11280x *=⨯= 习题3 要点：以下摘自《国家电网公司电力系统安全稳定计算规定》：暂态稳定是指电力系统受到大扰动后，各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力，通常指保持第一、第二摇摆不失步的功角稳定，是电力系统功角稳定的一种形式。
四川大学网络教育《电力系统分析》答案
分数： 100.0完成日期:2011年02月17日 23点26分说明：每道小题括号里的答案是学生的答案，选项旁的标识是标准答案。
一、单项选择题。
本大题共22个小题，每小题 2.0 分,共44。
0分。
在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.发电机的额定电压与网络的额定电压为同一等级时，发电机的额定电压规定比网络的额定电压（ )（ A )A.高5％B.高10％C.低5％D.低10％2.变压器一次绕组的作用相当于用电设备，其额定电压与网络的额定电压相等。
但直接与发电机联接时，其额定电压与发电机的额定电压相比（）。
( D )A.高5％B.低5％C.低10％D.相等3.在( ）情况下，不适宜用调节变压器变比的方式升高电压，这样做有可能会引起系统其它节点电压下降。
( C )A.有功充足B.有功不足C.无功不足D.无功充足4.在发电机容量允许的情况下二次调整可以实现（ ).( C ）A.二次调整B.一次调整C.无差调节D.有差调节5.频率的一次调整不能实现（）。
( B )A.二次调整B.一次调整C.无差调节D.有差调节6.采用逆调压方式的中枢点电压，在最大负荷时较线路的额定电压（ )。
（ D )A.高2％～5%B.相等C.高2.5%D.高5％7.系统单位调节功率K表示在计及发电机组和负荷的调节效应时,引起频率单位变化的负荷变化量。
K的数值越（），负荷增减引起的频率变化就越（ )，频率也就越( ）.（）（ C ）A.小小稳定B.大大稳定C.大小稳定D.大小不稳定8.把中枢点电压保持在较线路额定电压高2%—5%的数值，不必随负荷变化来调整中枢点电压，这种调压方式称为（）（ C )A.逆调压B.顺调压C.常调压D.以上都不对（ B ）E. AF. BG. CH. D（ B ）I. AJ. BK. CL. D( B )M. AN. BO. CP. D ( D )Q. AR. BS. CT. D （ A )U. AV. BW. CX. D （ C ）Y. AZ. BAA.CBB.D ( B )CC.ADD.BEE.CFF.D ( A ）GG.AHH.BII.CJJ.D （ C ）KK.ALL.BMM.CNN.D（ A ）OO.APP.BQQ.CRR.D( C )SS.ATT.BUU.CVV.D( C ）WW.AXX.BYY.CZZ.D（ B ）AAA.ABBB.BCCC.CDDD.D( D ）EEE.AFFF.BGGG.CHHH.D二、多项选择题。
电力系统分析试题标准答案(全)
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 、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 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。
（完整版）电力系统分析答案（吴俊勇）（已修订）
（完整版）电⼒系统分析答案（吴俊勇）（已修订）第⼀章电⼒系统的基础概念1-1 解:(1) 电⼒系统是由发电⼚、输电⽹、配电⽹和电⼒负荷组成的，包括了发电、输电、配电和⽤电的全过程。
(2) 发电⼚的功能是将⾃然界的⼀次能源通过发电动⼒装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电⼚辅助⽣产系统等）转化成电能，是电⼒系统的能量来源。
110kV 及以上的电⼒⽹称输电⽹，主要功能是将⼤量的电能从发电⼚远距离传输到负荷中⼼，并保证系统安全、稳定和经济地运⾏。
35kV 及以下的电⼒⽹称为配电⽹，主要功能是向终端⽤户配送满⾜⼀定电能质量要求和供电可靠性要求的电能。
电⼒负荷是电⼒系统中的能量流向和被消费的环节，电⼒负荷通过各种设备再转换成动⼒、热、光等不同形式的能量，为地区经济和⼈民⽣活服务。
1-2解：(1) 电⼒系统的运⾏有以下特点：电能不能⼤量储存；过渡过程⾮常迅速；电能⽣产与国民经济各部门和⼈民⽣活关系密切。
(2) 对电⼒系统的基本要求有：保证供电的可靠性保证供电的电能质量保证电⼒系统运⾏的经济性满⾜节能与环保的要求1-3 解: （核⼼内容：P4 表1-1 P5 图1-2） (1) 发电机及各变压器⾼、低压绕组的额定电压：发电机：G ： ()kV kV5.10%5110=+? 变压器：T1:()()kV kV V N T 5.10%511011=+?=kV kV V N T 242%)101(220)2(1=+?=变压器：T2:kV V N T 220)1(2=kV kV V N T 121%)101(110)2(2=+?=kV kV V N T 5.38%)101(35)3(2=+?=变压器：T3:kV V N T 35)1(3=kV kV V N T 6.6%)101(6)2(3=+?=若考虑到3-10Kv 电压等级线路不会太长，T3也可以写为：kV V N T 35)1(3=()()kV kV V N T 3.6%51623=+?=标号注意：1、单位 2、下脚标写法 (2) 低压侧的额定电压⾼压侧的额定电压变压器的额定变⽐=：T1：5.10242)1(1)2(11==N T N T N V V K T2：121220)2(2)1(2)21(2==-N T N T N T V V K 5.38220)3(2)1(2)31(2==-N T N T N T V V K 2(2)2(23)2(3)12138.5T N T N T N V K V -==变压器的额定变⽐可记为：5.38/121/220T3：6.635)2(3)1(33==N T N T N V V K 或 3(1)33(2)356.3T N N T N V K V ==变⽐注意：1、顺序为⾼/中/低 2、不必计算结果 (3) 1T 变压器运⾏于%5+抽头时：T1(2))1T1(1)V 242(15%)254V 10.510.5T K ?+=== 2T 变压器运⾏于主抽头，变压器的实际变⽐等于额定变⽐，即5.381212203T 变压器运⾏于%5.2-抽头：T3(1)3T3(2)V 35(1 2.5%)34.125V 6.6 6.6T K ?-===或：T3(1)3T3(2)V 35(1 2.5%)34.125V 6.3 6.3T K ?-===1-4 解：（核⼼内容：P4 表1-1 P5 图1-2）(1) 发电机、电动机及变压器⾼、中、低压绕组的额定电压：发电机G ：13.8kv注意：特殊发电机电压：13.8、15.75、18Kv 不⽤提⾼5%，直接为13.8、15.75、18Kv 。
天津大学22春“电气工程及其自动化”《电力系统分析》作业考核题库高频考点版(参考答案)试题号5
天津大学22春“电气工程及其自动化”《电力系统分析》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.在电力系统分析中，同步电机方程通常采用的是由实验结果得出的参数，称作同步电机的原始参数。
()A.错误B.正确参考答案：A2.采用分裂导线可提高系统的传输极限，并能有效抑制电晕放电现象。
()A.错误B.正确参考答案：B3.电力系统中划分一级、二级和三级负荷的依据是()。
A.系统运行经济性B.电能质量高低C.负荷容量的大小D.负荷对供电可靠性的要求参考答案：D4.同步发电机三种电抗之间的大小关系为()。
A.B.C.参考答案：A5.环网中功率的自然分布是()。
A.与电阻成正比分布B.与电抗成正比分布C.与阻抗成正比分布D.与阻抗成反比分布参考答案：D6.快速解耦潮流算法的雅克比矩阵式两个常数对称阵。
()A.错误B.正确参考答案：B7.发生非金属性短路时，短路电流If对节点i电压的贡献，称作节点电压的故障分量。
()A.错误B.正确参考答案：B8.变压器的运算负荷是()。
A.变压器付方功率加上变压器阻抗的功率损耗B.变压器付方功率加上变压器导纳的功率损耗C.变压器副方功率加上变压器阻抗和导纳的功率损耗D.在C的基础上，再加上变压器所联线路导纳中的功率参考答案：DA.0≤kim≤1B.1≤kim≤2C.0≤kim≤2D.1≤kim≤3参考答案：B10.无限大功率电源供电系统发生三相短路，短路电流的非周期分量的衰减速度()。
A.ABC三相相同B.BC两相相同C.A、B两相相同D.AC两相相同参考答案：A11.无载调压变压器的分接头位置改变()。
A.可在工作时改变B.须退出工作后改变C.与其运行状态无关D.与有载调压变压器的改变相同参考答案：B12.系统负荷点的电压因无功不足而偏低时，可通过输电线路将大量的无功传输到负荷节点以保证负荷点电压运行在合理范围内。
()A.错误B.正确参考答案：A13.单机(隐极发电机)无穷大系统中，励磁电流恒定时，流向无穷大母线的无功功率随功角δ的增大而()。
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电力系统分析
第五组：
一、问答题
1.试用数学公式表示系统有功最佳经济分配的等微增率准则，并对其合理性进
行物理解释。
答：dF i (P Gi ) =
dP
Gi
(i = 1, 2,, g)
等微增率准则：机组间有功功率获得最佳经济分配的必要条件是，各机组的煤耗微增率相等
微增率准则解释：煤耗微增率是机组增加（或减少）单位出力时所增加（或减少）的燃料消耗量。
如果机组 i 的煤耗微增率小于机组 j，即：dF i (P Gi ) <dF i (P Gi ) ；
dP
Gi 若P +P, P -P ；则有dF i (P Gi ) P <dF i (P Gi ) P dP
Gi
Gi Gj dP
Gi dP
Gi
机组 i 增加的燃料消耗量小于机组 j 减少的燃料消耗量
于是这种调节方式可以使全系统的燃料消耗量减少。
因此为了降低系统燃料消耗量，除非其中的一个机组已到达上限或下限，应该继续增加机组 i 的出力并减少机组 j 的出力，直至它们的煤耗微增率相等为止。
2.节点导纳矩阵的阶数与电力系统节点数关系如何？为什么？
答：若电力网络有个节点，则节点导纳矩阵是n 阶复系数方矩阵，由于接地支路的存在，所以它是非奇异矩阵。
3.试说明节点阻抗矩阵的特点及其元素的物理意义。
答：
节点导纳矩阵的特点：
（1）节点导纳矩阵是n阶复系数方矩阵，由于接地支路的存在，所以它是非奇异矩阵。
（2 ）考虑实际电网母线平均只与3~5 线路或变压器相连，鉴于
及，所以实际电力网络的节点导纳矩阵是非常稀疏的对称复系数矩阵。
一般情况下，n 节点电力网络节点相量方程可以简记为：
4.
其中节点导纳矩阵 Y 为n×n阶复系数矩阵，U 为 n 维节点电压相量构成的复向量，I 为n 维节点注入电流相量构成的复向量。
的物理意义为（包括 i=k 时的自导纳和i≠k时的互导纳）：节点导纳矩阵元素Y
ik
当电力网络除 k 节点其余节点皆接地情况下，节点 i 注入电流相量同施加于节点k 的电压之比。