长沙理工电力系统第六、七章作业
长沙理工大学电力系统稳态分析每周测试习题答案(7)
联络线传输功率超越其传输极限功率。 解决方案有：系统 A 的机组都参加一、二次调频， 例如：系统 A 增发 50MW，
Δ Pba =
K B(Δ PLA -Δ PGA )-K A(Δ PLB -Δ PGB ) 426 150 = =135.67(MW) K B +K A 471
=PBA +Δ PBA =150+135.67=285.67(MW)<300(MW) PBA
60 MW=15MW ， 4
（2）原来 3 台满载，一台带 20MW，此时，所有负荷增量只能由一台发电机 承担， PG 1 =60MW ，Δ f=-
两种情况下频率变化是因为第一种情况下， PG 1 =15MW ，而第二种情况下变 成 PG 1 =60MW ，因而在相同的 KG 1 下，Δ f 变大 4 倍。 调频方式有：1.二次调频，增发电力；2.改善一次调频系数；3.拉闸限电等。
5. 某电力系统有 4 台额定功率为 100MW 的发电机，每台发电机的调速器的调差 系数 4% ，额定频率 fN 50Hz ，系统总负荷为 PD 320MW ，负荷的频率调 节效应系数 K D =0 。在额定频率运行时，若系数增加负荷 60MW，无二次调频。试 计算下列两种情况下系统频率的变化值，并说明两种情况下频率变化不同的原 因，以及建议的调频方式。 （1）4 台机组原来平均承担负荷； （2）原来 3 台机组满载，一台带 20MW 电负荷； 解
电力系统稳态分析 ----- 第十周测试题答案（ 2012.11.5 ）
1、造成电力系统频率波动的原因是什么？什么叫作频率的一次调整、二次调整 和三次调整？ 答 造成电力系统频率波动的原因是有功负荷的变化，因为要维持电力系统在 某一频率下运行，就必须保证该频率下的有功功率平衡，当系统有功负荷变化 时，打破了系统的在原有频率下的有功功率平衡关系，所以就会引起系统频率 波动。 针对第一类负荷波动所引起的频率波动所进行的调整称为频率的一次调整，频 率的一次调整通过发电机组调速器改变原动机输入的机械功率，从而改变发电 机输出的有功功率来实现，频率的一次调整不能实现无差调节。针对第二类负 荷变化引起的频率波动所进行的调整称为频率的二次调整，二次调整通过装设 在调频机组上的调频器调整发电机的有功出力来实现，二次调整可以实现无差 调节。针对第三类负荷波动所进行的调整称为频率的三次调整，由于第三类负 荷变化是可以预测的的，所以针对第三类负荷变化所进行的对发电机出力的调 整是由系统调度员根据最优分配原则安排各发电机的有功出力来实现的。 2、对调频厂的基本要求有那些？洪水季节宜以什么样的发电厂担负调频任务？ 枯水季节宜以发电厂担负调频任务？ 答 难。 洪水季节，为充分利用水力资源，水电站一般满负荷运行，因而不能再担负调 频任务，这种情况下宜采用调节性能较好的中温中压火力发电厂作为调频电 厂；枯水季节宜采用调节性能好的大容量水电厂作为调频电厂。 3、联合电力系统的接线图及参数如下，联络线的功率传输限制为 300MW，频率 偏移超出 0.5Hz 才进行二次调频，当子系统 A 出现功率缺额 200MW 时，如系统 A 不参加一次调频，联络线的功率是否越限？如果联络线的功率越限，如何解 决功率越限问题？ 对调频厂的基本要求有：①调整容量足够大；②调整速度足够快；③调整 范围内经济性能应较好；④调整时不至引起系统内部或系统间联络线工作的困
电力系统分析基础习题答案-第五张第六章.docx
电力系统分析部分习题答案(参考)稳态部分第四章复杂电力系统的潮流计算4-1-3解：(1)不考虑非标准变比时：(因为对称，所以只求上三角元素)V| I =1/Z16 = l/(jO.l) = -jiO Y12 = Y|3 = Y14= Y15 = 0.0 Y16 = Y61 = -1/Z I6 =jioY22 = 1/Z24 = l/(i°」)= -j!0 Y23 = Y25 = Y26 =0.0 Y24 =-l/Z24 = jioY33 = I/Z35 = l/(jo.l) = -jio Y34 = Y36 = 0.0 Y35 = -I/Z35 =jioY44 = 1/Z24 + 1/Z45 + 1/Z46 = l/(j().l) + l/(j().2) + l/(j0.2) = -j20 Y45 = -1/Z45 = j5 = -1/Z46 = j5 Y55 = 1 / Z35 +1 / Z45 + 1 / Z56 + y 50 = 1 /(j0.1) + 1 /(j0・2) +1/00.1) + j0.2 = -j24.8 Y56 =-l/Z56 =jlO V66 = 1 / Z l6 + i / Z46 +1 / Z56 + y60 = 1 /(j0.1) + 1 /(.jO. 1) + 1 /(j0.2) = -J24.8-jio 0-jiojiojio所以：Y = 0 0-jio 0 jio 00jl() 0 -j2() j5 j500 jl() j5 -J24.8 jl()jio 0 0 j5 jio -J24.8(2)当考虑非标准变比时，只有变压器两侧的节点的白导纳和这两个节点Zl'可的互导纳有变化。
y I6=l/(Z l6*k) = l/(j0.1*l.l) = -j9.09y l0 =(1 ・k)/(Z|6 *k2) = 0.1 心0.1 *1.1*0」)=j0.8265 y61()=(k-l)/(Z16*k ) = 0」心0.1*1.!) = -j0.909Y16 = Y61=-y16=j9.09 ¥^=^24.8Y| ] = -j9.09 4- j().826 = -8.264第五章电力系统的有功功率和频率调整5- 1-2解：/i] =aF (/ap G1 =O .24-O .OO 2PGI均未超出发电厂的出力范围，为最优分配方案。
长沙理工电力系统稳态作业答案
第一章：1、电力系统、电力网答：电力系统是由发电机、变压器、输配电线路和用电设备按一定规律连接起来所组成的用于电能生产、变换输送分配和消费的系统。
电力网是由变压器和输配电线路组成的用于电能变换和输送分配的网络。
2、我国电力系统主要发电厂类型答：我国电力系统主要发电厂有火力发电厂、水电厂和核电厂。
其中火电厂所占比例最大，其次为水电厂和核电厂。
3、对电能生产的基本要求答：对电能生产的基本要求有保证供电的可靠性、良好的电能质量和运行的经济性。
4、电力系统负荷的分类及各类负荷对供电可靠性的要求答：电力系统负荷按照供电中断或减少所造成的危害的大小可以分为三级（三类）一级负荷（I类负荷）：指供电中断将造成设备损坏、人员伤亡、社会秩序混乱、人民生活受到很大影响并较长时间不能恢复、政治影响大的用户的用电设备。
一级负荷在任何情况下都不允许停电；二级负荷（II类负荷）：指供电中断或减少，将造成大量产品产量和质量下降、人民生活受到影响的用户的用电设备。
二级负荷应尽可可能不停电；三级负荷（III类负荷）：除一级和二级负荷外的负荷，三级负荷可以停电。
5、衡量电能质量的技术指标答：衡量电能质量的技术指标主要有电压偏移、频率偏移和电压波形。
6、联合电力系统及其优越性答：通过联络线路将几个地方电力系统连接起来所形成的电力系统称为联合电力系统。
联合电力系统可以合理利用能源、减少系统备用容量、装设高效率的大容量机组，提高电力系统运行的经济性；系统间相互支援可以提高系统的供电可靠性；系统容量越大抗干扰能力越强，可以减小系统受到干扰（负荷变化）时的频率波动和电压波动，提高电能质量。
7、电力系统的额定电压和平均额定电压答：电力系统额定电压由国家综合应用和电器设备生产制造两方面的因素制定。
（详见P9表1-1）根据表1-1的规定，属于同一电压等级的不同设备其额定电压并不完全相同，近似计算时可以认为同一电压等级的电气设备具有相同的额定电压，此额定电压就是平均额定电压。
电力系统稳态作业与答案-长沙理工
第一次作业参考答案1、、电能生产的主要特点有哪些？答：电能生产的主要特点可以归纳为以下三点。
①电能生产的连续性特点；由于电能不能大量储存，电能的生产、输送和消费是同时完成的.②电能生产瞬时性的特点；这是因为电能的传输速度非常快（接近光速）,电力系统中任何一点发生故障都马上影响到整个电力系统.③电能生产重要性的特点；电能清洁卫生、易于转换、便于实现自动控制，因此国民经济各部门绝大多数以电能作为能源，而电能又不能储存,所以电能供应的中断或减少将对国名经济产生重大影响.2、对电力系统运行的基本要求是什么?答：对电力系统运行的基本要求有:①保证对用户的供电可靠性;②电能质量要好；③电力系统运行经济性要好;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用户的重要程度和供电中断或减少对用户所造成的危害的大小来划分的,凡供电中断将导致设备损坏、人员伤亡、产品报废、社会秩序还乱、政治影响大的用户的用电设备称为I类负荷；凡供电中断或减少将导致产品产量下降、人民生活受到影响的用户的用电设备称为II类负荷;I类、II类负荷以外的负荷称为III类负荷。
I类负荷对供电可靠性的要求是任何情况下不得中断供电；II类负荷对供电可靠性的要求是尽可能不中断供电;III类负荷可以停电.4、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 ；T3：35/6。
3KV5、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.考虑到输电线路的单相接地绝大部分是由于雷击输电线路引起,全线路架设避雷线，就是为了减少雷击输电线路造成单相接地短路故障的机会，提高220KV电力系统的供电可靠性。
《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。
长沙理工大学《发电厂电气部分》200MW凝汽式发电的电气一次部分课程设计
7）元件的技术参数均取额定值，不考虑参数的误差和调整范围
8）输电线路的电容略去不计
4.3短路等值电抗电路及其参数计算
4.3.1、系统参数的计算：
假定基准容量120MVA，基准电压为各电压的平均额定电压，变压器短路电压百分比如下：
其中1为220侧，2为110侧，3为10.5侧。
八种方案的比较原则如下：
单母线分段接线适用于：小容量发电机电压配电装置，一般每段母线上所接发电机容量为12MW左右，每段母线上出线不多于5回；变电站有两台主变压器时的6—10kv配电装置；35—63KV配电装置出线4—8回；110—220KV配电装置出线3—4回。
双母线分段：用于缩小母线故障的停电范围，分段短路器将母线分为WI段和WII段，每段工作母线用各自的母线断路器与备用母线相连，电源和出线回路均匀的分布在两段工作母线上。优点是可靠性比双母线接线更高，并且具有很高的灵活性。
2.3主变压器的选择：
综上，查《发电厂电气部分课程设计资料》，选2台三绕组变压器选用的型号为SFPS7-120000/220。参数如下：
型号
额定容量kv·A
额定电压/kV
高压
中压
低压
SFPS7-120000/220
120000
2.5％
121
10.5,11
损耗/kW
阻抗电压（％）
空载电流（％）
联结组别
4）导体和电器的动稳定、热稳定和以及电器的开断电流，一般按三相短路计算。
4.2 短路计算条件
基本假定：
1）正常工作时，三相系统对称运行
2）所有电流的电动势相位角相同
3）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行
电力系统稳态分析(陈珩)作业答案
第一章电力系统的基本概念1．思考题、习题1-1．电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？答：由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的网络称为电力网。
把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起组成的整体称为电力系统。
发电厂的动力部分和电力系统合在一起称为动力系统。
1-2．对电力系统运行的基本要求是什么？答：（1）保证可靠地的持续供电（2）保证良好的电能质量（3）保证系统运行的经济性。
（4）环保性。
1-3．何为电力系统的中性点？其运行方式如何？它们有什么特点？我国电力系统中性点运行情况如何？答：星型连接的变压器或发电机的中性点就是电力系统的中性点。
中性点的运行方式有直接接地和不接地以及中性点经消弧线圈接地。
直接接地供电可靠性低。
系统中一相接地，接地相电流很大，必须迅速切除接地相甚至三相。
不接地供电可靠性高，对绝缘水平的要求也高。
系统中一相接地时，接地相电流不大，但非接地相对地电压升高为线电压。
我国110kV及以上的系统中性点直接接地，60kV及以下系统中性点不接地。
1-4．中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各相对地电压有什么变化？单相接地电流的性质如何？怎样计算？中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，接地相电压为0倍，即升高为线电压。
单项接地电流为容性。
接地相的对地电容电流应为其它两非接地相电容电流之和，倍非接地相对地电容电流，也就等于正常运行时一相对地电容电流的3倍。
（可画向量图来解释）1-5．消弧线圈的工作原理是什么？补偿方式有哪些？电力系统一般采用哪种补偿方式？为什么？消弧线圈就是电抗线圈。
中性点不接地系统中一相接地时，接地点的接地相电流属容性电流，通过装消弧线圈，接地点的接地相电流中增加了一个感性分量，它和容性电流分量相抵消，减小接地点的电流。
使电弧易于熄灭，提高了供电可靠性。
补偿方式有欠补偿和过补偿，欠补偿就是感性电流小于容性电流的补偿方式，过补偿就是感性电流大于容性电流的补偿方式。
电力系统分析第7章习题答案
第七章 思考题及习题答案7-1 电力系统短路的分类、危害及短路计算的目的是什么？答：短路的类型有三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。
短路对电力系统的危害有：短路电流很大，并会电气设备使发热急剧增加，导致设备因过热而损坏；导体产生很大的电动力，有可能引起设备机械变形、扭曲甚至损坏；短路时系统电压大幅度下降，会影响电气设备的正常工作；发生不对称短路时，不平衡电流所产生的不平衡磁通会对邻近的通信系统造成干扰；短路情况严重时，会导致并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定性。
短路计算目的有：设计和选择合理的发电厂、变电所及电力系统的电气主接线；选择有足够动稳定度和热稳定度的电气设备及载流导体；合理配置各种继电保护和自动装置并正确地整定其参数；分析和计算在短路情况下电力系统的稳定问题。
7-2 无限大功率电源的含义是什么？由无限大电源供电的系统三相短路时，短路电流包括几种分量？有什么特点？答：无限大功率电源是指其容量为无限大、内阻抗为零的电源。
由无限大功率电源供电的系统三相短路时，短路电流包括周期分量和非周期分量。
其特点是在外电路发生短路时，电源电压基本上保持恒定，因此周期分量不随时间而变化。
7-3 什么叫短路冲击电流？它出现在短路后的哪一时刻？冲击系数的大小与什么有关？ 答：短路冲击电流是指在最严重短路情况下三相短路电流的最大瞬时值。
它出现在短路发生半个周期（0.01s ）时。
冲击系数与短路回路中电抗与电阻的相对大小有关。
7-4 什么是短路功率？在三相短路计算中，对某一短路点，短路功率的标幺值与短路电流的标幺值有何关系？答：短路功率等于短路电流有效值乘以短路处的正常工作电压（一般用平均额定电压）。
短路功率的标幺值与短路电流的标幺值相等。
7-5 什么是短路电流的最大有效值？与冲击系数有什么关系？答：短路电流的最大有效值是指短路后第一周的电流有效值。
它与冲击系数的关系为2)1(21−+=imp p imp K I I7-6 什么是电力系统三相短路的实用计算？分为几个方面的内容？答：电力系统三相短路的实用计算，主要是计算系统中含多台发电机、电源并非无限大功率电源供电时，三相短路电流周期分量的有效值。
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第六、七章作业
1、何谓电力系统并列的稳定性？为什么要把电力系统并列运行稳定性问题分为静态稳定性和暂态稳定性两种？
2、电力系统并列运行稳定性分析的对象是什么？
3、什么是电力系统并列运行的静态稳定性？简单电力系统中，同步发电机并列运行静态稳定性的实用判据是什么？
4、简单电力系统并列运行静态稳定的实用判据采用0/>δd dP E 是基于何种原因？
5、 缩短“电气距离”是提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施，实际工程中常用的缩短电气距离的直接方法是什么？
6、从提高电力系统并列运行静态稳定性的角度考虑，电网应在什么电压水平下运行？
7、在下图所示的电力系统中，已知以发电机额定容量为基准的各元件的电抗和系统电压标幺值为：8.0cos 8.00.15.025.08.121=======φ、、正常运行时、、、P U x x x x L T T d 。
假定发电机为隐极机，且空载电动势常数=q E 。
计算正常运行和切除一回线路后的静态稳定储备系数？并说明其是否符合要求。