5节点电力系统-1-10
电力系统分析5节点电力网络潮流计算
辽宁工程技术大学电力系统分析综合训练一设计题目5节点电力网络潮流计算指导教师刘健辰院（系、部）电气与控制工程学院专业班级电气12-4学号**********姓名张萌日期2016.5.5电气系综合训练标准评分模板电力系统分析综合训练一 任务书本次综合训练目的在于通过对多节点电网的潮流计算，巩固和运用前面所学到的潮流计算基础理论知识，掌握电力系统潮流计算机计算的一般原则和方法，掌握潮流计算软件的使用方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。
5节点系统单线图如下：发电机、变压器、负荷数据见上图和下表。
线路长度和回数数据见后面的班级数据表。
基本数据如下：注：100base S MV A =，节点1和3处15base V kV =，节点2、4、5处345base V kV =。
设计要求：利用PowerWorld建立单线图程序，完成潮流分析计算，给出设计结果。
设计说明书内容：1、任务书2、PowerWorld软件简介及牛顿-拉夫逊潮流计算和PQ分解潮流计算简介3、绘制单线图，进行潮流计算（分别采用牛-拉法和PQ分解法）列表给出潮流计算结果（包括迭代次数，节点电压的幅值和相位，线路有功/无功潮流，发电机输出功率）。
4、手工计算导纳矩阵，并与软件计算结果比较。
5、单步运行牛-拉法潮流计算，给出前3步计算结果（包括节点电压的幅值和相位，线路有功/无功潮流，发电机输出功率）以及雅克比矩阵。
6、在保证每条线路和变压器不过载的情况下，确定节点3上发电机的允许出力范围。
7、在节点2上添加200Mvar并联电容器组，观察节点2电压变化和系统损耗变化。
改变电容器组的容量，提高节点2电压达到0.95。
8、（选做内容）静态安全分析：对“单个线路”和“单个变压器”进行N-1校验分析。
9、结论说明：1. 线路2. 变压器T2为两台并联，并联运行的变压器参数相同。
目录一、综合训练目的： (1)二、简介 (1)1、Power World软件简介： (1)2、潮流计算方法简介 (1)（1）牛顿-拉夫逊潮流计算方法 (1)（2）PQ分解法 (2)三、Power World潮流计算 (2)1、单线图 (2)2、潮流计算结果 (3)（1）牛-拉法潮流计算结果 (3)（2）PQ分解法潮流计算结果 (3)四、计算导纳矩阵 (4)软件计算结果 (5)五、单步运行牛-拉法潮流计算 (5)1、节点以及线路参数 (5)2、雅克比矩阵 (6)六、确定节点3上发电机的允许出力范围 (7)七、并联电容 (8)八、结论 (8)一、综合训练目的：本次综合训练旨在于掌握Power World Simulator 软件构建单线图的方法，通过对软件使用手册的学习，掌握潮流计算软件的使用方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。
电力系统实验-5节点图像
把整个系统归算至220KV侧的潮流计算结果：单线图：把变压器归算在母线I侧进行潮流计算计算结果变压器电阻折算到低压侧：潮流计算结果：潮流调整结果：串入电抗L=30欧时：L=28欧时电抗=25欧时：电抗=25欧时：IEEE14节点系统的潮流计算与潮流调整一、实验目的1．掌握电力系统稳态运行的基本要求；2．培养应用电力系统仿真计算软件PSASP进行潮流调整和电压调整的实践能力；3．培养运用所学知识分析和解决问题的能力；二、实验原理1．潮流调整的方式及基本原理（添加内容，图形可打印，描述手写）2．电压调整的方式及基本原理（添加内容，图形可打印，描述手写）3．无功功率最优分布的原理三、实验内容1．采用文本输入参数的方式计算IEEE14节点系统指定运行方式下的潮流；2．利用文本方式输入的数据绘制IEEE14节点单线图；3．把某一线路的功率限制在指定值之内4．把某一节点的电压提高（降低）到指定值。
5．调整潮流，尽可能使得网络损耗最小。
（附加实验）四、实验结果（图形打印，其他手写）1．IEEE14节点潮流计算结果及其分析(0) 画出IEEE14节点单线图；（1）单线图显示的潮流（2）对线路进行分析，分析每个PV节点的作用。
（3）对潮流结果进行分析（每个节点的有功、无功是否平衡；无功流动方向与电压、相角之间的关系；有功流过方向与电压、相角之间的关系；系统存在几个电压等级；潮流大致流动方向；为什么各个变压器流过的潮流不同？；3、6、8）；（4）为什么选择3、6、8母线PV（电压支撑作用）作为电压支撑节点？3、6、8母线去掉无功电源的潮流状态如何？（5）把重负荷节点如3母线负荷与轻负荷节点如14母线节点负荷对换后的潮流有什么变化？为什么？2．线路过载时的调整策略及结果（1）问题分析+解决方案分析如把母线3和母线14的负荷置换，要求变压器5-6（接在这两个母线上的变压器）的潮流限制在60MV A。
A.改变变压器的变比，R=R’平方，就是改变变压器的阻抗；B.改变变压线路上的阻抗值，潮流与阻抗成反比；C.备用发电机发电。
5节点电力系统-1-10
计算系统-1如图所示为一个5节点电力系统。
已知负荷1，2，3的大小分别为(67.5+j41.83)MVA，(60.0+j37.18)MVA，(90.0+j55.77)MVA；发电机出力为S G1=97.5+j60MVA。
取母线2为平衡节点，线路参数如表1所示，进行潮流计算。
表1 线路参数起始节点终止节点R X B1 12 2 234 25345450.020.080.060.020.080.010.030.060.240.180.180.120.030.240.00.00.00.00.00.00.0注：参数均为标幺值。
计算系统-2如图所示为一个5节点电力系统。
已知负荷1，2，3的大小分别为(0+j0)MVA，(60.0+j37.18)MVA，(90.0+j55.77)MVA；发电机出力为S G1=37.5+j25MVA。
取母线2为平衡节点，线路参数如表1所示，进行潮流计算。
表1 线路参数起始节点终止节点R X B1 12 2 234 25345450.020.080.060.020.080.010.030.060.240.180.180.120.030.240.00.00.00.00.00.00.0注：参数均为标幺值。
计算系统-3如图所示为一个5节点电力系统。
已知负荷1，2，3的大小分别为(67.5+j41.83)MVA，(0+j0)MVA，(90.0+j55.77)MVA；发电机出力为S G1=67.5+j45MVA。
取母线2为平衡节点，线路参数如表1所示，进行潮流计算。
表1 线路参数起始节点终止节点R X B1 12 2 234 25345450.020.080.060.020.080.010.030.060.240.180.180.120.030.240.00.00.00.00.00.00.0注：参数均为标幺值。
计算系统-4如图所示为一个5节点电力系统。
已知负荷1，2，3的大小分别为(67.5+j41.83)MVA，(60.0+j37.18)MVA，(0+j0)MVA；发电机出力为S G1=97.5+j60MVA。
2024年国家电网招聘之电工类真题精选附答案
2024年国家电网招聘之电工类真题精选附答案单选题（共45题）1、在多电压等级电磁环网中，改变变压器的变比（）。
A.主要是改变无功功率分布B.主要是改变有功功率分布C.功率分布不变D.变比和功率分布无关【答案】 A2、当限时电流速断保护的灵敏系数不满足要求时，可考虑（）A.采用过电流保护B.与下一级过电流保护相配合C.与下一级电流速断保护相配合D.与下一级限时电流速断保护相配合【答案】 D3、交流高压串联谐振电路比常规试验方法比较：A.电压减小 Q 倍，容量减小 Q 倍B.电压提高 Q 倍，容量减小 Q 倍C.电压提高 Q 倍，容量增大 Q 倍D.电压减小 Q 倍，容量增大 Q 倍【答案】 C4、关于励磁涌流间断角，下列说法不正确的是（）。
A.间断角是区别励磁涌流和故障电流的重要特征B.饱和越严重，间断角越小C.检测差电流波形是否存在间断角，当间断角大于整定值时将差动保护闭锁D.间断角鉴别方法属于频域特征鉴别【答案】 D5、下列不是切断空载线路过电压措施有（）。
A.采用不重燃断路器B.利用避雷器保护C.加装并联分阐电阻D.不同电位合闸【答案】 D6、下列元件不属于集总参数元件的是（）A.变压器B.店里输电线C.回转器D.线性电容【答案】 B7、（）可以将电力系统的一次电流按一定的变比变换成二次较小电流，供给测量表计和继电器。
A.电流互感器B.电压互感器C.继电器D.变压器【答案】 A8、电力系统的等值模型中，负荷模型（）。
A.由它的端电压和输出功率来表示B.由一个恒功率或负荷电压静态特性表示C.是一个分布参数的电路，可用一个集中参数的Ⅱ形等值电路表示D.通常用集中参数的Γ形等值电路表示【答案】 B9、如下说法，正确的有（）。
A.传输线终端开路时，在终端将只有入射波而没有反射波B.传输线终端短路时，在终端将只有入射波而没有反射波C.传输线终端接特性阻抗 zc 时，将只有反射波而没有入射波D.传输线终端接特性阻抗 zc 时，将只有入射波而没有反射波【答案】 D10、非破坏性试验是（）A.直流耐压试验B.电压分布试验C.工频耐压试验D.冲击高压试验【答案】 B11、在高频闭锁零序距离保护中，保护停信需带一短延时，这是为了（）。
5-1 电力系统的潮流计算(2015-12 修改后)
P2 R Q2 X P2 X Q2 R U1 U 2 U 2 j δU 2 U 2 j U2 U2
S32 S12 S22 QT 2 X T1 2 X T2 2 X T3 Q0 U1 U2 U3
用铭牌数据计算
S3 2 S1 2 S2 2 PT PS1 ( ) PS2 ( ) PS3 ( ) P0 SN SN SN
S3 2 S1 2 S2 2 QT QS1 ( ) QS2 ( ) QS3 ( ) Q0 SN SN SN
2
(V2 ) V1 V2 V2 2V2
27
已知线路首端功率和电压：
V V jV V 2 1 1 1
V2 (V1 V1 ) 2 (V1 ) 2
( V1 ) 2 ( V1 ) 2 V1 V2 V1 V1 2(V1 V1 ) 2V1
1 2 2 1 1
S j Q P j(Q Q ) P j Q S 1 1 C1 1 1 C1 1 1
34
⑴已知线路末端的负荷功率和电压的电 压平衡关系
选 U 2 U 20 为参考
P2 R Q2 X U U P2 X Q2 R U U
V1 V2 dV V2 V2 jV2 V1
V1 (V2 V2 ) V
2 2 2
δV2 arctan V2 V2
21
②已知环节首端三相功率 S1和首端线电压V1 V10 求末端电压？
V1 AD AC CD 3IR cos 1 3IX sin 1 V1 BD BE DE 3IX cos 1 3IR sin 1
电力系统分析复习题 - 副本
《电力系统分析》复习题1. 分别列出下列潮流算法的迭代格式、收敛判据，并从收敛性、计算量和内存占用量比较其算法特点及适用范围。
(1) 直角坐标的N-R 法； (2) 极坐标的N-R 法；(3) 快速解耦潮流算法（P-Q 分解法）； (4) 二阶潮流算法（保留非线性潮流算法）； (5) 最优乘子法。
答: (1)极坐标N-R 法：迭代格式：P HN Q ML U U θ∆∆⎡⎤⎡⎤⎡⎤=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆∆⎣⎦⎣⎦⎣⎦()()()1k k k U U U +=+∆()()()1k k kθθθ+=+∆。
牛顿潮流算法的特点1）其优点是收敛速度快，若初值较好，算法将具有平方收敛特性，一般迭代4～5次便可以收敛到非常精确的解，而且其迭代次数与所计算网络的规模基本无关。
2）牛顿法也具有良好的收敛可靠性，对于对高斯-塞德尔法呈病态的系统，牛顿法均能可靠地敛。
3）初值对牛顿法的收敛性影响很大。
解决的办法可以先用高斯-塞德尔法迭代1～2次，以此迭代结果作为牛顿法的初值。
也可以先用直流法潮流求解一次求得一个较好的角度初值，然后转入牛顿法迭代。
(2)直角坐标N-R 法：迭代格式：2P H N e Q M L f R S U ⎡⎤∆⎡⎤∆⎡⎤⎢⎥⎢⎥∆=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆⎣⎦⎢⎥⎢⎥∆⎣⎦⎣⎦()()()1k k k e e e +=+∆()()()1k k k f f f +=+∆ 特点同极坐标N-R(3)P-Q 分解法:迭代格式：'P U B θ∆=∆，''Q U B U ∆=∆()()()1k k k U U U +=+∆，()()()1k k k θθθ+=+∆收敛判据：max i i i P U ε∆<且max i i iQ U ε∆< 特点：(1)用解两个阶数几乎减半的方程组（n-1阶和n-m-1阶）代替牛顿法的解一个(2n-m-2)阶方程组，显著地减少了内存需求量及计算量。
电力分析练习题库+参考答案
电力分析练习题库+参考答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、无备用电源接线的主要优点、缺点是（A、优点接线筒单，缺点不经济B、优点经济性好，觖点可靠性低C、优点经济性好，缺点接线复杂D、优点可靠性高，缺点不经济正确答案：B2、对于电力网络的PQ 节点，待求的变量是（）A、Q和UB、P和UC、P和QD、U和δ正确答案：D3、高压线路，当传输的功率大于自然功率时，则有（）A、线路始端电压低于等于末端电压B、线路始端电压等于末端电压C、线路始端电压低于末端电压D、线路始端电压高于末端电压正确答案：D4、在系统运行中，调频厂最好由（）担任。
A、核电厂B、高效率机组火电厂C、热电厂D、非洪水季节水电厂正确答案：D5、当输电线路电压等级越高时，普通线路电抗和电容的变化为（）A、电抗值不变、电容值不变B、电抗值变小、电容值变大C、电抗值变大，电容值变小D、电抗值不变，电容值变小正确答案：C6、n节点电力系统中，PQ 节点的数目为m，平衡节点的数目应为（）A、1B、n-m-2C、可以为D、n-m-1正确答案：A7、3000MW 以上的系统频率容许偏差为（）Hz.A、49.8到50.2B、49.5到50.5C、49.8到50.5D、49.5到50.2正确答案：A8、相同长度和材料的线路，当通过交流电时的电阻（）通过相同直流电的电阻。
A、小于B、等于C、不确定D、大于正确答案：D9、线路运行中（）无功功率。
A、消耗B、发出C、不发出、不消耗D、无法确定发出或消耗正确答案：D10、为了调整运行变压器的分头，需要变压器停运，这种变压器的调压方式称为（）A、无载调压B、逆调压C、有载调压D、投、停变压器调整正确答案：A11、电力系统的主要组成部分为（A、发电厂、交电所、电容器、变压器B、发电厂、变电所、输电线路、负荷C、发电厂、交压器、电容器、输电线路D、发电机、交压器、输电线路、负荷正确答案：D12、抑制容升效应在线路末端的措施A、并联电容B、串联电容C、串联电抗D、并联电抗正确答案：D13、以下不属于无功电源的是（A、无功静止补偿器B、变压器C、并联电容器，并联电抗器D、发电机，同步调相机正确答案：B14、电压越高，并联电容器出力（）。
电力系统分析教材习题参考答案
电力系统分析第一章习题1-1 动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何？答：由生产、变换、传送、分配和消耗电能的电气设备（发电机、变压器、电力线路以及各种用电设备等）联系在一起组成的统一整体就是电力系统。
动力系统是电力系统和发电厂动力部分的总和。
电力网是电力系统的中出去发电机和用电设备外的部分。
1-2 根据发电厂使用一次能源的不同，发电厂主要有哪几种形式？答：发电厂主要有火力发电厂、水力发电厂、核动力发电厂和其他能源（太阳能、风能、潮汐等）发电厂。
1-3 电力变压器的主要作用是什么？主要类别有哪些？答：电力变压器的主要作用是升高或者降低电压，还能起到将不同电压等级的电网相联系的作用。
按相数可分为单相式和三相式两类；按每相绕组数可分为双绕组和三绕组变压器；按耦合方式可分为普通变压器和自耦变压器；按分接开关是否可以带负荷操作可分为有载调压式和无载调压式变压器。
1-4 架空线路与电缆线路有什么特点？答：架空线路是将裸导线架设在杆塔上，由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等主要元件组成。
它的导线和避雷线受各种因数影响，运行条件恶劣，因而其材料都具有相当高的机械强度和抗化学腐蚀能力还具有良好的导电性能。
当电路电压超过220v时还采用扩径导线或者分裂导线。
电缆线路一般是将电缆敷设在地下，由导线、绝缘层保护皮组成，电缆线路价格较架空线路高，维修费时，但不需要在地面上架设杆塔、占地面积较小、供电可靠、不易受外力破坏，对人身较安全，不影响环境美观。
1-5 直流输电与交流输电比较有什么特点？答：直流输电主要优点：（1）造价低；（2）运行费用低；（3）不需要串并联补偿；（4）不存在稳定性问题；（5）采用直流联络线可以限制互联系统的短路容量。
直流输电主要缺点：（1）换流站造价高；（2）换流装置在运行中需要消耗功率并且产生谐波；（3）只留高压断路器造价比较高。
1-6 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别。
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计算系统-1
如图所示为一个5节点电力系统。
已知负荷1，2，3的大小分别为(67.5+j41.83)MVA，(60.0+j37.18)MVA，(90.0+j55.77)MVA；发电机出力为S G1=97.5+j60MVA。
取母线2为平衡节点，线路参数如表1所示，进行潮流计算。
表1 线路参数
起始节点终止节点R X B
1 1
2 2 2
3
4 2
5
3
4
5
4
5
0.02
0.08
0.06
0.02
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0.24
0.18
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0.03
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注：参数均为标幺值。
计算系统-2
如图所示为一个5节点电力系统。
已知负荷1，2，3的大小分别为(0+j0)MVA，(60.0+j37.18)MVA，(90.0+j55.77)MVA；发电机出力为S G1=37.5+j25MVA。
取母线2为平衡节点，线路参数如表1所示，进行潮流计算。
表1 线路参数
起始节点终止节点R X B
1 1
2 2 2
3
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注：参数均为标幺值。
计算系统-3
如图所示为一个5节点电力系统。
已知负荷1，2，3的大小分别为(67.5+j41.83)MVA，(0+j0)MVA，(90.0+j55.77)MVA；发电机出力为S G1=67.5+j45MVA。
取母线2为平衡节点，线路参数如表1所示，进行潮流计算。
表1 线路参数
起始节点终止节点R X B
1 1
2 2 2
3
4 2
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注：参数均为标幺值。
计算系统-4
如图所示为一个5节点电力系统。
已知负荷1，2，3的大小分别为(67.5+j41.83)MVA，(60.0+j37.18)MVA，(0+j0)MVA；发电机出力为S G1=97.5+j60MVA。
取母线2为平衡节点，线路参数如表1所示，进行潮流计算。
表1 线路参数
起始节点终止节点R X B
1 1
2 2 2
3
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注：参数均为标幺值。
发电厂F 母线Ⅱ上所联发电机发给定运算功率MVA j 3040+，其余功率由母线Ⅰ上所联发电机供给。
连接母线Ⅰ、Ⅱ的联络变压器容量为60MV A ，Ω=3T R ，
Ω=110T X ；线路末端降压变压器总容量为240MV A ，Ω=8.0T R ，Ω=23T X ；
220KV 线路，Ω=9.51R ，Ω=5.311X ；110KV 线路，xb 段，Ω=651R ,Ω=1001X ；b Ⅱ段，Ω=651R ，Ω=1001X 。
所有阻抗已按线路额定电压的比值归算至220KV 侧。
可以忽略不计降压变压器电导，220KV 线路电纳中功率与电纳中功率合并后作为一10Mvar 无功功率电源连接在降压变压器高压侧。
联络变压器变比为231/110KV ；降压变压器变比为231/121KV ；发电厂母线Ⅰ上电压为242KV ，
计算系统6
在系统5中，将母线x 的负荷改为200+j100 MV A ，将母线b 的负荷改为60+j100 MV A ，其他条件不变，进行潮流计算。
计算系统7
在系统5中，将母线x 的负荷改为180+j120 MV A ，将母线b 的负荷改为50+j40 MV A ，其他条件不变，进行潮流计算。
如下图所示，节点4为PV节点，其发电功率标幺值P4=0.75，U4=1.05。
节点5为平衡节点，电压初始值为U5=1.05，θ=0。
其余节点的负荷功率参数参见表2。
用牛顿—拉夫逊法对该系统进行潮流计算。
表1 线路参数（标么值）
线路（首末端节点号）R X
1—2 0.10 0.4
1—4 0.05 0.2
1—5 0.10 0.4
2—5 0.15 0.6
3—4 0.05 0.2
3—5 0.05 0.2
表2 节点参数（标么值）
节点1 节点2 节点3 节点4(pv) 节点5(平衡) 有功功率0.6 0.3 0.5 P=0.75，U=1.05 U=1.05,θ=0 无功功率0.24 0.12 0.19
计算系统9
系统8中，将表2数据修改如下，进行潮流计算
节点1 节点2 节点3 节点4(pv) 节点5(平衡) 有功功率0.8 0.4 0.5 P=0.75，U=1.05 U=1.05,θ=0 无功功率0.3 0.2 0.19
计算系统10
系统8中，将表2数据修改如下，进行潮流计算
节点1 节点2 节点3 节点4(pv) 节点5(平衡) 有功功率0.6 0.3 0.5 P=0.75，U=1.03 U=1.06,θ=0 无功功率0.24 0.12 0.19。