华北电力大学电力系统分析1-09
华北电力大学2009年硕士研究生电力系统分析考试试卷
华北电力大学（北京）2009年硕士研究生入学考试试题一、选择题（每题1分，共10 分）1. 110kV架空输电线路的经济输送功率和输送距离是：A. 2 ~ 10 MW；20 ~ 50 kmB. 3.5 ~ 30 MW；30 ~ 100 kmC. 10 ~ 50 MW；50 ~ 150 kmD. 100 ~ 500 MW；100 ~ 300 km2. 220kV 输电系统中性点的运行方式：A. 直接接地B. 不接地C. 经消弧线圈接地D. 经小电阻接地3. 一台发电厂升压站从10kV升压到220kV 的变压器的额定变比是：A. 10 / 220 kVB. 10.5 / 220 kVC. 10 / 242 kVD. 10.5 / 242 kV4. 电晕主要影响线路的哪个参数？A. 线路的电阻B. 线路的电抗C. 线路的电导D.线路的电纳5. 220kV 架空输电线路悬式绝缘子的片数最少为：A. 10 片B. 13 片C. 19 片D. 25 片6. 架空输电线路采用分裂导线的主要目的是：A. 增大电阻B. 减小电阻C. 增大电抗D. 减小电抗7. 电力系统潮流计算中PQ 节点的特点是：A. 节点有功和无功注入功率已知、电压模和电压角未知B. 节点有功和无功注入功率未知、电压模和电压角已知C. 节点有功注入功率和电压模已知、无功注入功率和电压角未知D. 节点有功注入功率和电压模未知、无功注入功率和电压角已知8. 一台额定容量200MW、额定频率50HZ的发电机的调差系数为2.5，其单位调节功率是：A. 1.6 MW/HZB. 160 MW/HZC. 2.0 MW/HZD. 200 MW/HZ9. 一无限大电源发生三相短路后出现非周期分量电流的原因是：A. 电容中的电压可以突变B. 电容中的电压不能突变C. 电感中的电流可以突变D. 电感中的电流不能突变10. 一架空输电线路的避雷线对零序阻抗的影响是：A. 减小线路的零序阻抗B. 增大线路的零序阻抗C. 减小线路的负序阻抗D. 增大线路的负序阻抗二、填空题（每空2分，共20分）11. 火力发电厂的能量转换过程主要有（ ）12. 电能质量的主要指标包括（ ）13. 衡量电力系统运行经济性的主要指标是（ ）14. 架空输电线路采用完全换位的目的是（ ）15. 潮流计算中节点电压方程的基本形式是（ ）16. 有功负荷的最优分配的基本准则是（ ）17. 电力系统的无功电源主要有（ ）18. 电力系统电压调整的主要措施包括（ ）19. 短路故障的类型主要有（ ）20. 不对称故障中负序分量的特点是（ ）三、简答和简单计算题（共40 分）21.（10分）电力系统生产运行的特点是什么？在新形势下，对电力系统的基本要求是什么？22.（10分）P-Q 分解法潮流计算的原理和简化条件是什么？写出其修正方程式。
2021年华北电力大学(保定)电力系统分析基础考研试题
华北电力大学 2021 年硕士研究生入学考试初试试题考试科目：电力系统分析根底一 A以下为试题内容：一、不定项选择题〔每题 1 分，共 15 分〕1、以下关于电力系统运行的特点中，正确的选项是〔〕。
A.电能不能大量存储B.输配电各环节可以分割C.过渡过程比拟慢D.电力系统地区性特点不强2、衡量电能质量的主要指标有〔〕。
A.电压B.电流C.频率D.波形3、架空线路主要由〔〕等部件组成。
A.导线B.避雷线C.绝缘子D.金具E.杆塔4、〔〕的目的是消除由于位置原因引起的不对称电抗，从而消除产生的电流畸变。
A.架空线路换位B.分裂导线C.采用电缆送电D.提高电压等级5、电压降落是指〔〕A.电力网中任意两点之间角度差B.电力网中任意两点电压的向量差C.电力网中任意两点电压有效值之差D.网络中某点的实际电压有效值与相应线路标称电压的差值6、要求某台电力变压器接入的电压等级为 220V、110KV 和10KV，对其作为升压变压器时的三侧额定电压为〔〕。
A.242/121/10.5KVB.230/115/10.5KVC.220/121/11KVD.242/121/10KV7、在潮流计算的计算机算法中，一般将节点划分为 PV 节点，〔〕和平衡节点 3 种类型。
A.PH 节点B.Vθ节点C.PQ 节点D.参考节点8、电力系统备用容量，根据满足的需求不同分为一下几种：〔〕。
A.负荷备用B.事故备用C.检修备用D.国民经济备用9、电力系统中枢点电压调节方式有：常调压、〔〕和逆调压。
A.正调压 B.负调压 C.顺调压 D.反调压10、当电力系统无功电源缺乏时，调压措施中不能采用的哪一种方式〔〕。
A.改变发电机的励磁调压B.改变变压器变比C.改变电力网的无功功率分布D.改变输电线路参数11、按各机组耗量微增率相等的原那么分配发电机发电功率，成为〔〕。
A.等面积定那么B.等比耗量定那么C.等微增率定那么D.合理分配方案12、由发电机组的调频器完成，使发电机组的静态特性平行上移，以保证频率偏差在允许范围内是指电力系统的〔〕。
电力系统分析习题与复习资料
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，求这些变压器的实际变比。
习题1-4图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。
华北电力大学RJW电力系统分析基础第 章
W
1
W W W
Z 2
100
Z
3、变压器中功率损耗的计算
P 2 Q2 R PTR S22 R 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
U
-jBT
1
RT GT
jXT
P jQ
2
2
QTX PTG QTB
U U P Q X S X U U G U B U
3)
4)
5)
作业：电网如图所示，线路额定电压110KV，首端电压为118KV，求运行 中各点电压及各断线路中功率损耗
R1=6.8Ω X1=16.36Ω R2=6.3Ω X2=12.48Ω B3=0.8210-4S
S S S S 计算电压时不考虑 S 线路中的损耗 S S S S Si S 各段中损耗 R j X UN Q X P R 各段电压降落纵分量 U III U Pi Ri Qi Xi iI Uda UI UII UIII 电压损耗 UN
aI QB U ˆ ac
B j Q U S S S 注入a点的功率： 2 * a S I Ⅰ段线路中电压降落： U RI j XI UI j UI Ua
I 2 a La BI La a
2 2 2 a a I I I 2 I a
d III d III d d III III III d d III III
*
III
C点电压：
U U U
C d
III
2 U III UC Ud UIII 2 U d
其余以此类推
华北电力大学-电力系统分析基础八十八道简答题
一．填空题1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。
2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。
“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的（数值）的差。
3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01）秒左右。
4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。
5、所谓“短路”是指（电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。
6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。
7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。
8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。
9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。
10、电力系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变比）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参数）。
11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%，他共有（5）个接头，各分接头电压分别为（220KV）（214.5KV）（209KV）（225.5KV）（231KV）。
二：思考题1.电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2）答: 电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。
电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。
动力系统：电力系统和动力部分的总和。
2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5）答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。
华北电力大学电力系统分析部分基础知识
华北电力大学《电力系统分析》思考题部分参考答案1. 电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2）答: 电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。
电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。
动力系统：电力系统和动力部分的总和。
2. 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5）答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。
但难以表示各主要电机电器间的联系。
电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。
但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。
3. 电力系统运行的特点和要求是什么？（p5）答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。
（2）电能不能大量储存。
(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。
（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。
（5）对电能质量的要求颇为严格。
要求：（1）保证可靠的持续供电。
（2）保证良好的电能质量。
（3）保证系统运行的经济性。
4. 电网互联的优缺点是什么？（p7）答：可大大提高供电的可靠性，减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理的调配用电，降低联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合系统中发电设备的总容量；可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。
同时，由于个别负荷在系统中所占比重减小，其波动对系统电能质量影响也减小。
联合电力系统容量很大，个别机组的开停甚至故障，对系统的影响将减小，从而可采用大容高效率的机组。
5. 我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？系统各元件的额定电压如何确定？（p8-9）答：额定电压等级有（kV）：3、6、10、20、35、60、110、154、220、330、500、750、1000平均额定电压有（kV）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5%。
华北电力大学(保定)电力系统分析习题
一、填空题1、输电线路的网络参数是指( )、( )、( )、( )。
2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的( )之差。
“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的( )之差。
3、由无限大电源供电的系统，发生三相短路时，其短路电流包含( )分量和( )分量，短路电流的最大瞬时值又叫( )，它出现在短路后约( )个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为( )秒左右。
4、标么值是指( )和( )的比值。
5、所谓“短路”是指( )，在三相系统中短路的基本形式有( )、( )、( )、( )。
6、电力系统中的有功功率电源是( )，无功功率电源是( )、( )、( )、( )。
7、电力系统的中性点接地方式有( )、( )、( )。
8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为( )接线和( )接线。
9、架空线路是由( )、( )、( )、( )、( )构成。
10、电力系统的调压措施有( )、( )、( )、( )。
11、某变压器铭牌上标示电压为220±2×2.5%，它共有( )个分接头，各分接头电压分别为( )、( )、( )、( )、( )。
二、思考题1、电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？2、电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？3、电力系统运行的特点和要求是什么？4、电网互连的优缺点是什么？5、我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？系统各元件的额定电压如何确定？6、电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？7、导线型号LGJ-300/40中各字母和数字代表什么？8、什么是电晕现象，它和输电线路的哪个参数有关？9、我国中性点接地方式有几种？为什么110KV以上电网采用中性点直接接地？110KV以下电网采用中性点不接地方式？10、架空输电线路为什么要进行换位？11、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？12、电力系统的接线方式有哪些？各自的优、缺点有哪些？13、发电机电抗百分值X G%的含义是什么?14、按结构区分，电力线路主要有哪几类？15、架空线路主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？16、电力系统采用分裂导线有何作用？简要解释基本原理。
华北电力大学(保定)电力系统分析习题课2.
North China Electric Power University
School of Electrical Engineering
第五章电力系统有功功率和频率调整（续）
解：法（1）设系统负荷增加到PL 则频率降低后的实际负荷值PD=PL-0.3*2*PDN/50=PL- 0.012PDN =>PL=1.112PDN Ks=(PL-PDN)/ Δf=0.112* PDN /0.3=1.12/3PDN => KG=KsKL=1/3PDN 设增发ΔPG0 ，则ΔPG0 =Ks Δf=1.12PDN/3*0.2=0.074667PDN 法（2）(PL- ΔPG0 –PDN)/Ks=0.1=> ΔPG0 法（3）调频器不动作：KG=- ΔPD/ Δf =(1.1-1)PDN/0.3=1/3PDN 调频器动作： ΔPG0 =(KL+KG) Δf=(2/50+1/3) PDN *0.2=0.074667PDN
2 2 2
2
3 (Q3Q33) 4 (Q 4 Q 44) } / U 2 N
利用等网损微增率准则
P P P P Q11 Q22 Q33 Q44
Q11 Q22 Q33 Q44 30
电 气 工 程 学 院
North China Electric Power University
电 气 工 程 学 院
North China Electric Power University
School of Electrical Engineering
第六章电力系统的无功功率和电压调整
解：设各节点分别补偿的无功为Q11、 Q22、 Q33、Q44、 则网络的功率损耗为：
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二、随机潮流
上述各种潮流计算，都属于确定性潮流计算。 因为所给的网络参数及节点数据都认为是确定 的值。在实际工作中，节点注入功率的预测会 有误差，运行中也会有随机波动；网络元件也 会发生偶然事故而退出运行，这些都造成了原 始计算数据的随机性，使得计算结果也带有不 确定性。 为估计这些不确定因素对系统的影响，若采用 确定性的潮流计算方法，就需要根据各种可能 的变动情况组成众多方案进行大最计算，耗时 极多。
j i ji j i js
（1-282）
这里
Bii bij
ji ji
1 Bij xij ji
（1-283）
Bij bij
1 xij
一、直流潮流
除了平衡节点s外，其余n-1个节点都可 列出如式（1-282）那样的方程式。
Pi Biii Bij j Bij j
二、随机潮流
如通过概率分布曲线，可以知道线路过负荷的 概率有多大，线路经常出现的潮流值是多少； 根据所提供的信息，可以更恰当地确定输电线 及无功补偿设备的容量以及系统的备用容量等。 随机潮流问题在1974年首次提出，采用直流模 型。以后发展为线性化交流模型，也有采用最 小二乘法及保留非线性的交流模型等。 目前，这个问题的研究方法及应用领域正在不 断深入发展。
三、三相潮流
从单相潮流到三相潮流，原来的一个节点将变 成 a、b、c 三相三个节点，原来的一条支路也 变成三条支路，所以无论是已知量或待求量均 以三倍数增加。 由于系统的超高压输电线（严格地讲还有某些 变压器）各相间有不对称的耦合，用对称分量 法进行分析已失去了各序网相互独立的特点， 所以研究三相潮流，目前较多采用abc相坐标系 统而不用120对称分量坐标系。 建立了三相潮流计算的数学模型以后，可以采 用类似于单相潮流的方法来求解。如牛顿-拉夫 逊法。
四、其它潮流计算问题
除了以上三种潮流计算问题之外，还有其它一 些用途不同的特殊潮流问题如谐波潮流、动态 潮流等等。
三、三相潮流
以上的各种潮流计算，都是针对三相对称系统 而言的。系统各元件的参数以及各节点的注入 功率都是三相对称的，因此可以用单线图来表 示三相系统并在此基础上建立归结为单相的计 算模型，因此也称之为单相潮流计算。 在有些场合，例如系统含有未换位的超高压输 电线路或有很大的单相负载时，系统三相不对 称，因而需建立三相模型和研究三相潮流计算 方法。
一、直流潮流
交流网络中某条支路 i – j 中所通过 的功率为
ˆ S ij Pij Qij U i I ij
g ij jbij
ห้องสมุดไป่ตู้
Pij jQij
jbi 0
jb j 0
ˆ ˆ ˆ U i [U i ( jbi 0 ) (U i U j )( g ij jbij )] ˆ U i2 ( jb i 0 ) U i2 ( g ij jbij ) U iU j ( g ij jb ij )
（1-281）
一、直流潮流
设定平衡节点 s 的相角 s 则有
ji ji ji
0 ，
xij
i
i
j
j
Pi Pij [bij ( i j )] (bij i ) (bij j )
ji
(bij ) i (bij j ) Bii i Bij j
（1-278） （1-279）
一、直流潮流
假设： 1 | g ij || bij | ，且 bij r << x →
bi 0 0
U i U j 1.0
Pij U g ij U iU j ( g ij cos ij bij sin ij ) i j bij ( i j ) xij
ji ji
xij
i
i
j
j
写成矩阵形式，即得到n个节点电力系统的直流潮流数学 模型
P B0 θ
（1-284）
式中P和θ分别为n-1阶节点有功注入和电压相角向量，其 中不包括作为角度参考点的平衡节点的有关量。 不难看出，B’0的构成和快速解耦有功迭代方程式(1-65) 的系数矩阵B’完全相同。
§1-9 几种特殊性质的潮流计算问题
一、直流潮流
前面介绍的潮流计算，都属于精确潮流计算， 采用的都是精确的非线性交流潮流模型，得到 的结果也是精确的，可是其计算量和耗用时间 却因需要迭代计算而比较多。 在有些场合如进行系统规划设计时，原始数据 本身就不很精确而规划方案却十分众多；再如 在实时安全分析中，要进行大量的预想事故筛 选等等。这些场合在计算精度和速度这一对矛 盾中，后者占了主导地位，因此就产生了采用 近似模型的直流法潮流。其计算速度是所有潮 流算法中最快的。
U i2 [ g ij j (bij bi 0 )] U iU j (cos ij j sin ij )( g ij jbij ) Pij U i2 g ij U iU j ( g ij cos ij bij sin ij ) Qij U i2 (bij bi 0 ) U iU j (bij cos ij g ij sin ij )
二、随机潮流
随机潮流则把潮流计算的已知量和待求量都作 为随机变量处理。随机潮流输入的原始数据根 据 PQ及 PV节点的不同是相应节点注入功率或 节点电压的期望值、方差和概率密度函数等， 而计算结果也是节点电压及支路潮流等的概率 统计特性（如期望值、方差、概率分布函数 等）。所以只要通过一次计算就能为电力系统 运行和规划提供较全面的信息。
2 i
g ij jbij
xij Pij jQij ij 较小→ cos ij 1，sin ij i j
jbi 0
jb j 0
xij
i
i
j
j
（1-280）
Qij U i2 (bij bi 0 ) U iU j (bij cos ij g ij sin ij ) U i2 bij U iU j bij 0