华北电力大学2011年电力系统考题

j 25 0 j 25 （1） YB j 25 0.8299 j 27.6120 0.8299 j 3.1120 0 0.8299 j 3.1120 0.8299 j 2.6120
（2）变压器等值支路参数略。
j 25 0 j 25 YB j 25 0.8299 j 2706120 0.8299 j301120 0 0.8299 j 3.1120 0.8299 j 2.6120
2(1) 2(0) 2(0) 0.12
(1) (0) (0) U2 U2 U 2 1.04
第二次迭代的修正方程为：
2 0.011 2.581 0.311 0.023 0.311 2.827 U 2 U2
（3） 列写牛顿法直角坐标方程； 节点 2 的功率方程：
e2 (G21e1 B21 f1 ) f 2 (G21 f1 B21e1 ) e2 (G22 e2 B22 f 2 ) f 2 (G22 f 2 B22 e2 ) P2 f 2 (G21e1 B21 f1 ) e2 (G21 f1 B21e1 ) f 2 (G22 e2 B22 f 2 ) e2 (G22 f 2 B22 e2 ) Q2
修正方程：
P2 H 22 Q J 2 22
其中：
2 N 22 U 2 L22 U2
H 22
P2 U 2U1 (G21 sin 21 B21 cos 21 ) 2
N 22
P2 2 U 2 U 2U1 (G21 cos 21 B21 sin 21 ) 2U 2 G22 U 2 Q2 U 2U1 (G21 cos 21 B21 sin 21 ) 2 Q2 2 U 2 U 2U1 (G21 sin 21 B21 cos 21 ) 2U 2 B22 U 2
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一、 不定项选择题
1、广义电力系统包括（ABCD） A．发电机等生产电能的设备 B. 变压器等输送分配电能的设备 C. 电动机等消耗电能的设备 D. 保护控制装置及能量管理系统 2、下列关于电力系统运行特征中，正确的说法包括（ABCD） A．电能不能大量储存 B. 输配电各环节不能分割 C．过渡过程比较快 D. 电力系统地区性特点很强 3、用电设备容许电压偏移一般为（A） A． 10% B. 7% C. 5% D. 2% 4、 发电机运行极限如图所示， 其中圆弧 S 表示 （B） ， 直线 BC 表示（A） A. 原动机功率约束 B. 定子绕组温升约束 C． 励磁绕组温升约束 D. 定子端部温升约束 5 、一台变压器，额定容量 120MVA ，额定电压 10.5/121kV，空载损耗 132kW，短路电压百分值为 10%，变压器绕组电抗等于（C）p.u.（以变压器额 定参数为基准） 。 A．13.280 B．12.201 C．0.100 D．0.092 6、电力线路自然功率是指（C） A．线路输送的额定功率 B. 线路允许输送的最大功率 C．负荷阻抗为波阻抗时，该负荷所消耗的功率 D．负荷端电压为额定电压时，该负荷所消耗的功率 7、潮流调整的手段主要有（ABD） A．串联电容 B. 并联电容 C. 串联电抗 D. 附加串联加压器 8、一台额定功率为 50MW 的发电机带一个 40MW 负荷运转，发电机的调差系数为 4%,负 荷的单位调节功率为 1.5，那么系统的单位调节功率为（） 。 这道题我认为是 26.2，大家有什么想法发送到我的邮箱。 A．32.75
(1) (1)
结果为： 1.03 6.68 （6）

计算平衡节点功率。

U (Y U 1 Y U 2 ) 0.30 j 0.06 S 1 1 11 12
29、 两个互联系统如图所示，系统频率 50Hz 时，区域 1 发电机功率为 19000MW，旋 转备用 1000MW，负荷为 20000MW，区域 2 发电机功率为 41000MW，旋转备用 1000MW，负荷为 40000MW，联络线输送功率 1000MW，从区域 2 送向区域 1。 所有机组的调差系数为 5%， 每个区域当频率每变化 1%负荷也相应变化 1%。 试计 算：
1 PG1N 20000 8000MW/Hz 0.05 50 % fN
1 PG 2 N 42000 16800MW/Hz 0.05 50 % fN
K L1
20000 400MW/Hz 50
40000 800MW/Hz 50
牛顿-拉夫逊法直角坐标形式的修正方程式
P2 H 22 Q J 2 22
其中
N 22 f 2 L22 e2
H 22
P2 G21 f1 B21e1 B22 e2 2G22 f 2 B22 e2 G21 f1 B21e1 2G22 f 2 f 2 P2 G21e1 B21 f1 2G22 e2 B22 f 2 B22 f 2 G21e1 B21 f1 2G22 e2 e2 Q2 G21e1 B21 f1 G22 e2 2 B22 f 2 G22 e2 G21e1 B21 f1 2 B22 f 2 f 2 Q2 G21 f1 B21e1 G22 f 2 G22 f 2 2 B22 e2 G21 f1 B21e1 2 B22 e2 e2
（1） 当区域 1 的负荷减少 1000MW 时，计算系统频率、各区域发电和负荷功率、联络线 功率及方向。 （2） 假定每个区域带有旋转备用的发电机工作在辅助控制（ACE）方式，区域 1 的单位 调节功率为 250MW/0.5Hz，区域 2 的单位调整功率为 500MW/0.1Hz。当区域 1 的 发电量失去 2000MW 时（失去的部分不包括所有备用容量） ，计算系统频率、各区 域发电和负荷功率、联络线功率及方向。 （1） K G1
J 22
L22
（5）
采用极坐标形式进行计算（收敛精度为 0.01） ；

令初始值为： 1 0
第一次迭代的修正方程为：
2 2.8 2.5 0 0.1 0 2.5 U 2 U2
解得：
2 0.12 U 2 0.04 U2
二、填空题
16、电力系统总装机容量是指该系统中实际安装的发电机组（有功功率）的总和。 17、我国所有交流电力系统的额定频率为（50Hz） 。如果将系统额定频率升高 10Hz，发电 机感应电势将（升高） （升高或降低） （20）%。 18、对电力系统的基本要求包括（可靠） （优质） （经济） 。 19、 （电能质量）主要包括电压质量、频率质量、和（波形质量）三个方面。 20、对于高压线路，当线路输送功率大于自然功率时，线路末端电压（小于）始端。 21、作为潮流调整的手段之一， （串联电抗器）的作用主要在限流，将其串联在重载线路上 可避免该线路过载。但由于其对电压质量和系统运行的稳定性有不良影响，这一手段未曾 推广。 22、 （热）备用是指运转中的发电机设备可能发出的最大功率与系统发电负荷之差。 （冷） 备用是指未运转的发电设备可能发出的最大功率。
N 22
J 22
L22
（4） 列写牛顿法极坐标方程； 功率方程：
U 2U1 (G21 cos 21 B21 sin 21 ) U 2U 2 (G22 cos 22 B22 sin 22 ) P2 U 2U1 (G21 sin 21 B21 cos 21 ) U 2U 2 (G22 sin 22 B22 cos 22 ) Q2
三、简答和简单计算题
24、 某 3 节点系统如下： （1） 如果变压器支路的变比为 1:1，写出节点导纳矩阵 Y。 （2） 如果变压器支路的变比为 1:1.05（理想变压器在母线 1 侧，变压器电抗参数在母线 2 侧） ，请写出变压器 型等值支路参数，并写出节点导纳矩阵 Y’。 首节点 1 2 2 末节点 2 3 3 R 0 0.04 0.08 X 0.04 0.25 0.3 B 0 0.5 0.5
解得：
2 0.003 U 2 0.008 U2
2(2) 2(1) 2(1) 0.117
(2) (1) (1) U2 U2 U 2 1.032
由于 2 ， U 2 均小于给定精度，故收敛。
四、计算题
28、
一个两节点系统共有下列元件构成：平衡节点电压为 1.00 ，负荷为 0.3+j1.0 并

且装有一个无功补偿器，向负荷节点提供无功功率为 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.1。两个节点之间的输电线
路阻抗为 j0.4。试求： （1） 绘制系统单线图； 略。 （2） 计算节点导纳矩阵 Y；
j 2.5 j 2.5 YB j 2.5 j 2.5
25、 试分析对于高压线路，改变电压的大小主要是改变无功功率分布，而改变电压的相 位，所能改变的主要是有功功率分布。
略。 26、 简要分析影响变压器零序电抗参数的因素有哪些。 与绕组连接方式、变压器的结构有关。余下请参照暂态书 P94 自行总结。 27、 某系统接线及各元件参数如图所示，设在 f 点发生 三相短路。若选 SB =100MVA , U B U av,（即变 压器变比取平均额定变比） ，试计算： （1） 做出系统等值电路。 （2） 流过短路点的短路冲击电流 iM 的有名值（设冲击 系数 K M 1.9 ） 。 xGjs 。 （3） 电源 G 对 f 点的转移电抗 xGf ， （4） 如果根据运算曲线查得 t=0.2s 时的短路电流标幺 值为 I G 0.2 3.2 ，求 t=0.2s 时短路电流有名值。 略。