电力系统稳态分析第六次作业参考答案 可编辑
电力系统稳态分析复习思考题答案附后课件可编辑完整版
电力系统稳态分析复习思考题答案附后课件可编辑HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】设节点1电压为1U ，节点2的电压2U ，节电1电压超前节点2电压的相角为δ，Q P 、分别为从节点1向节点2传输的有功功率和无功功率。
由于高压电力网络中R X >>，NN U QX U QX PR U U U ≈+≈-=∆21，22111112221NN N N U PX U QR PX U U U U tg U U U tg U U U tg ≈-=≈≈∆-=∆+=---δδδδδ， 所以XU U U Q N )(21-=，X U P N 2δ=，当21U U >时，0>Q ；当21U U <时，0<Q 。
即无功功率总是从电压高的节点向电压低的节点传输。
当0>δ时，0>P ；当0<δ时，0<P ，即有功功率总是从电压相位超前的节点向电压相位滞后的节点传输。
8、求图示网络的有功分点、无功分点。
线路单位长度参数+Ω/km 。
解：将电网在电源点1拆开得到以下的两端电压相等的两端供电网。
由于各线路的单位长度的参数相等，所以该电网为均一网，根据均一网供载功率的计算公式得：)(6.0533.0)58()6.5533.8(~~~)(4.6467.9)161217()1217()710(17)58(~)(6.5533.8)161217(16)710()1612()58(~212231312MVA j j j S S S MVA j j j S MVA j j j S +=+-+=-=+=+++⨯++⨯+=+=++⨯+++⨯+= 电力网的初步功率分布如图，由图可知负荷点③既是有功功率分点，也是无功功率分点。
9、图示环网中变压器的变比均为实际变比，请指出是否存在循环功率如存在循环功率，请指出循环功率的方向若忽略电网各元件的电阻，请指出循环功率的性质。
电力系统稳态分析课后习题答案
1-1 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?1-2 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？1-3 我国电网的电压等级有哪些?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+2.5％抽头处工作，2T 在主抽头处工作，3T 在—2。
5％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：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+2。
5%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。
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—9 三相双绕组变压器的型号为SSPL -63000/220，额定容量为63000kV A,额定电压为242/10.5kV ,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。
2-12 有台容量为20MV A 的三相三绕组变压器，三个线圈的容量比为100/100/50，额定电压为121/38。
5/10。
5kV ，短路损耗为()8.15221=-k P kW ，()5213='-k P kW ，()4732='-k P kW,空载电流为1.4%=o I ，空载损耗75=o P kW,短路电压为()5.10%21=-k U ,()18%13=-k U ,()5.6%32=-k U 。
电力系统分析习题和答案解析
电力系统分析目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析，研究的内容分为两类，一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算，另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。
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？电力系统为什么要采用高压输电？1-2 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？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+2.5%抽头处工作，2T 在主抽头处工作，3T 在-2.5%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：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+2.5%抽头， 2T 工作于主抽头，3T 工作于-5%抽头，求这些变压器习题1-4图的实际变比。
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？1-11 什么叫分裂导线、扩径导线？为什么要用这种导线？1-12 架空线为什么要换位？规程规定，架空线长于多少公里就应进行换位？1-13 架空线的电压在35kV以上应该用悬式绝缘子，如采用X—4.5型绝缘子时，各种电压等级应使用多少片绝缘子？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。
电力系统分析第4-6章课后习题参考答案
4-1.选择填空1．电力系统稳态分析中所用阻抗指的是（ A ）A．一相等值阻抗B．两相阻抗C．三相阻抗D．四相阻抗2．节点导纳矩阵为方阵，其阶数等于（ B ）A．网络中所有节点数B．网络中除参考节点以外的所有节点数C．网络中所有节点数加1 D．网络中所有节点数减23．牛顿-拉夫逊潮流计算的功率方程是由下列什么方程推导得到的（C）A.回路电流方程 B.支路电流方程C.节点电压方程D.以上都不是4．对PQ节点来说，其待求量是（ A ）A．电压的大小U和电压的相位角δ B. 有功功率P和无功功率QC. 有功功率P和电压的大小UD. 无功率Q和节点电压的相位角δ5．对PV节点来说，其待求量是（D）A．电压的大小U和电压的相位角δ B. 有功功率P和无功功率QC. 有功功率P和电压的大小UD. 无功率Q和节点电压的相位角δ6）PQ节点是指（ B ）已知的节点。
A．电压的大小U和电压的相位角δ B. 有功功率P和无功功率QC. 有功功率P和电压的大小UD. 无功率Q和节点电压的相位角δ7．以下说法不正确的是（B）A．功率方程是非线性的。
B．雅可比矩阵是对称的。
C．导纳矩阵是对称的。
D．功率方程是从节点电压方程中推导得到的。
8．潮流计算的P—Q分解法是在哪一类方法的基础上派生而来的（C）A．阻抗法B．直角坐标形式的牛顿—拉夫逊法C．极坐标形式的牛顿—拉夫逊法D．以上都不是9．如果已知某一电力网有6个独立节点，其中1个平衡节点，3个PQ节点，2个PV节点，则以下说法不正确的是（ D ）。
A．其导纳矩阵为6阶。
B.其B'矩阵为5阶。
C．其B''矩阵为3阶。
D.其雅可比矩阵为6阶。
10．P—Q分解法和牛顿—拉夫逊法进行潮流计算时，当收敛到同样的精度时，二者的迭代次数是（A）A.P—Q分解法多于牛顿—拉夫逊法B.牛顿—拉夫逊法多于P—Q分解法C.无法比较D.两种方法一样4-2.填空1．用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算是指（用牛顿-拉夫逊迭代法求解电力网的非线性功率方程组）。
《电力系统分析》第6章习题答案
第六章 思考题及习题答案6-1 电力系统中的无功功率电源有哪些？各有什么特点？答：电力系统的无功功率电源有同步发电机、同步调相机、静电电容器、静止无功补偿器和静止无功发生器等。
同步发电机是最基本的无功功率电源，在额定状态下运行时其发出无功功率为N GN GN S Q ϕsin =，当功率因数变化时，其发出的无功也随之变化，但不能超越P -Q 极限图的范围。
同步调相机是只能发无功功率的发电机，过励磁运行时，向系统供给感性无功功率，起无功电源的作用；欠励磁运行时，从系统吸收感性无功功率，起无功负荷的作用。
欠励磁运行时的容量只有过励磁运行时容量的50％~65％。
静电电容器只能向系统供给感性无功功率，其所供给的无功功率与所在节点电压的平方成正比，在系统发生故障而使电压降低时，其输出的无功功率反而减少。
因此电容器的无功功率调节性能较差，且无法实现输出的连续调节。
静止无功补偿器（SVC ）由静电电容器与电抗器并联组成。
电容器可发出感性无功功率，电抗器可吸收感性无功功率，两者结合起来，再配以适当的调节装置，就能够平滑地改变输出或吸收的无功功率。
但SVC 的核心元件是电容器，因此仍存在系统电压降低、急需向系统供应无功功率时，其提供的感性无功功率反而减少的缺点。
静止无功发生器（SVG ）的主体部分是一个电压源型逆变器，通过控制逆变器的输出电压来实现无功功率的动态补偿。
与SVC 相比，其最重要的一个优点是在电压较低时仍可向系统注入较大的无功功率。
6-2 发电机的运行极限是如何确定的？答：同步发电机运行范围受以下因素限制：定子额定电流（额定视在功率）的限制；转子额定电流（空载电势）的限制；原动机出力（额定有功功率）的限制。
发电机运行极限图的具体绘制可参考教材图6-3。
6-3 什么叫电压中枢点？一般选在何处？答：在电力系统的众多节点中，通常选择一些主要的供电点加以监视和控制，如果这些节点的电压满足要求，则系统中大部分节点的电压基本上也能满足要求，这些主要的供电点称为电压中枢点。
电力系统稳态重点及答案
电力系统稳态分析作业（一）参考答案1、电能生产的特点是什么？答：电能生产的特点有：1、连续性电能的生产、输送和消费是同时完成的，这一特点称为电能生产的连续性；2、瞬时性电能的传输是以接近光速的速度传输的，电力系统任何一点发生故障将立即影响到整个电力系统，过渡过程非常短暂，这一特点称为电能生产的瞬时性；3、重要性电能清洁卫生、输送方便，便于转换为其他形式的能量，且易于实现自动控制，所以国民经济各部门大多以电能作为能源，由于电能生产连续性和瞬时性的特点，电能供应的中断或减少将对国民经济各部门产生巨大的不良影响，甚至造成设备损坏、人员伤亡，电能生产的这一特点称为电能生产的重要性。
2、对电力系统的基本要求有那些？答：对电力系统的基本要求主要有：1、保证对用户的连续可靠供电，最大限度地满足用户对电能的需求（即保证供电可靠性）；2、具有良好的电能质量（电压偏移、频率偏移和电压畸变率在允许的范围内）；3、系统运行的经济性要好（燃料消耗率、厂用电率和网损率要小）；4、对环境的不良影响要小。
3、电力系统中负荷的分类（I、II、III类负荷）是根据什么原则进行的？各类负荷对供电可靠性的要求是什么？答：电力系统中负荷的分类是根据负荷的重要性和停电造成的危害的大小划分的；重要负荷（I类负荷）对供电可靠性的要求是在任何情况下都不得中断供电；较重要负荷（II类负荷）对供电可靠性的要求是应尽量不中断供电；一般负荷（III类负荷）可以停电。
4、某电力用户如果停电将造成设备损坏，此用户的电气设备属于哪类负荷？答：此用户的电气设备属于重要负荷（（I类负荷）5、标出下图所示电力系统中发电机、变压器的额定电压。
（图中已标出线路的额定电压）答：上述电力系统中发电机、变压器的额定电压如下：G：10.5KV ；T1：10.5/242KV ；T2：220/121/38.5KV ；T3：110/6.6(6.3)KV。
6、为什么110KV及以上的架空输电线路需要全线架设避雷线而35KV及以下架空输电线路不需全线架设避雷线？答：：因为110KV及以上系统采用中性点直接接地的中性点运行方式，这种运行方式的优点是，正常运行情况下各相对地电压为相电压，系统发生单相接地短路故障时，非故障相对地电压仍为相电压，电气设备和输电线路的对地绝缘只要按承受相电压考虑，从而降低电气设备和输电线路的绝缘费用，提高电力系统运行的经济性；缺点是发生单相接地短路时需要切除故障线路，供电可靠性差。
电力系统稳态分析习题及参考答案
电⼒系统稳态分析习题及参考答案《电⼒系统稳态分析》复习题⼀、填空题1、负荷的静态电压特性是指。
2、耗量特性曲线上某⼀点切线的斜率为。
3、潮流计算中，PV 节点待求的物理量是该节点的⽆功功率Q 和。
4、在潮流计算的三类节点中，数量最多的是。
5、潮流计算中，电压约束条件min i U ≤U i ≤max i U 是由决定的。
6、电⼒⽹是由变压器和组成。
7、某系统电压基准值取U B ，功率基准值为S B ，则其阻抗基准值Z B (⽤U B 和S B 表⽰)可表⽰为:：。
8、电⼒系统中，备⽤容量按存在形式可分为两种：即热备⽤和。
9、.在任何负荷下，中枢点的电压保持为⼤约恒定的数值（102%—105%U N ），这种调压⽅式为。
10、电晕是。
11、功率分点是指。
12、系统电压的调整主要是调整。
13、系统频率的调整主要是调节。
14、在电磁环⽹中，由于变压器变⽐不匹配⽽产⽣的功率称为。
15、对电⼒系统运⾏的基本要求是、和。
16、电⼒⽹络主要由电⼒线路和组成。
17、电能⽣产最基本⾸要的要求是。
18、在电磁环⽹中，由于变压器变⽐不匹配⽽产⽣的功率称为。
19、电⼒系统的⼀次调频由完成，⼆次调频由完成。
20、电能质量包括、和三个⽅⾯。
21、架空电⼒线路的电晕现象是，在电⼒线路的等值电路中⽤表⽰，它消耗功率，晴天不计。
22、指等值负荷功率LiLi Q P 、和等值电源功率GiGi Q P 、是给定的，即注⼊功率P i 、Q i 给定，待求的则是节点电压的⼤⼩Ui和相位⾓δi; 指等值负荷和等值电源的有功功率PLi 、PGi给定，即注⼊有功功率Pi给定，等值负荷的⽆功功率QLi和节点电压的⼤⼩Ui也给定，待求的则是等值电源的⽆功功率QGi ，注⼊⽆功功率Qi和节点电压的相位⾓δi。
23、系统备⽤容量可分和或、、和等。
24、挂接在kV10电⽹上的发电机的额定电压应为kV，该电压等级的平均标称电压为kV。
电力系统稳态分析课后习题答案
1-1 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1-2 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1-3 我国电网的电压等级有哪些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：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。
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。
2-9 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。
2-12 有台容量为20MVA 的三相三绕组变压器，三个线圈的容量比为100/100/50，额定电压为121/，短路损耗为()8.15221=-k P kW,()5213='-k P kW ，()4732='-k P kW ，空载电流为1.4%=o I ，空载损耗75=o P kW ，短路电压为()5.10%21=-k U ，()18%13=-k U ，()5.6%32=-k U 。
试求该变压器的阻抗、导纳参数，并作出等值电路。
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第五次作业
1、 造成电力系统电压水平波动的原因是什么
2、 电力系统的电压调整与电力系统的频率调整相比较有那些特点
3、 在常用的无功补偿设备中，那些无功补偿设备具有正的调节效应那些具有负的调节效应
4、 什么叫电力系统的电压中枢点电压中枢点的电压调整方式有那几种
5、 常用的调压措施有那些对于由于无功缺乏造成电压水平下降的电力系统应优先采取何种调压措施对于无功功率并不缺乏，但局部电网电压偏低的电力系统应优先采用何种调压措施
6、 电力系统无功电源最有分布的目的是什么无功电源最优分布的原则是什么
7、 电力系统无功最优补偿的目的是什么无功最优补偿的原则是什么
8、某降压变电所由110kV 线路供电，变电所装有一台40MVA 普通变压器，如图三所示。
110kV 送端电压U1保持115kV 不变。
若要求变电所10kV 母线电压U2变化范围不超出～，试选择变压器分接头。
9、电力网接线如下图所示，已知Ω=70ij X ，变电所低压母线要求逆调压（最小负荷时电压为额定电压，最大负荷时电压为105%U N ），低压母线额定电压为10KV ，变压器额定电压为
KV 11/%5.22110⨯±。
最大负荷及最小负荷时，归算到高压侧的实际电压分别为：
KV U KV U j j 2.110;1.101min .max .='='。
若i U 不变，求应选择的变压器分接头和并联电容器的容量。
电力系统稳态分析第五次作业参考答案
1、 造成电力系统电压水平波动的原因是什么
答：造成电力系统电压水平波动的原因是电力系统无功负荷的波动。
（要保持电力系统的电压在正常水平，就必须维持在该电压水平下的无功功率平衡，当电力系统无功负荷波动时，电力系统的的无功功率平衡关系被破坏，相应的电力系统的电压水平也就发生波动）
2、 电力系统的电压调整与电力系统的频率调整相比较有那些特点
答：电力系统的频率只有一个，频率调整也只有调整发电机有功出力一种
KV
U
KV
U
KV
U
js
fI
fI
fI
28
.
107
2
9.
106
65
.
107
9.
106
5.
10
7.
10
06
.6
115
65
.
107
5.
10
10
48
.
12
115
.
min
.
max
.
=
+
=
=
⨯
-
=
=
⨯
-
=
选标准分接头KV
U
fI
25
.
107
)
025
.0
1(
110=
-
=,即选择变压器的变比
⑤校验
最大负荷情况下变压器低压侧实际电压KV
KV
u10
03
.
10
5.
10
25
.
107
48
.
12
115
max
>
=
⨯
-
=
最小负荷情况下变压器低压侧实际电压KV
KV
u7.
10
67
.
10
5.
10
25
.
107
06
.6
115
min
<
=
⨯
-
=
所选变压器变比满足要求。
9、电力网接线如下图所示，已知Ω
=70
ij
X，变电所低压母线要求逆调压（最小负荷时电压为额定电压，最大负荷时电压为105%U N），低压母线额定电压为10KV，变压器额定电压为
KV
11
/
%
5.2
2
110⨯
±。
最大负荷及最小负荷时，归算到高压侧的实际电压分别为：
KV
U
KV
U
j
j
2.
110
;
1.
101
min
.
max
.
=
'
=
'。
若
i
U不变，求应选择的变压器分接头和并联电容器的容量。
解：
1、根据最小负荷时的调压要求选择变压器的变比
22
.
121
11
10
2.
110
min
.
min
.=
⨯
=
'
=
iN
j
j
tJ
U
U
U
U
取KV
U
tJ
5.
115
05
.0
110
110=
⨯
+
=
变压器变比为5.
10
11
5.
115
=
=
K
2、根据最大负荷时的调压要求选择补偿电容器的容量
var
41
.
14
5.
10
)
5.
10
1.
101
05
.1
10
(
70
05
.1
10
)
(2
2
max
.
max
.
max
.M
K
K
U
U
x
U
Q j
jc
ij
jc
C
=
⨯
-
⨯
⨯
=
'
-
=
答：变压器变比应选5.
10
11
5.
115
=
=
K；补偿电容器容量MVAR
Q
C
41
.
14
=。