电力系统分析复习思考题2014.11.doc

电力系统分析复习思考题一、单项选择题单项选择题答案在三相短路电流计算机的算法中，短路电流标幺值为( )的倒数。A. 节点阻抗矩阵的对角元 B. 自导纳C. 节点导纳矩阵的对角元 D. 互阻抗A在三相短路电流计算机的算法中，计算短路点的短路电流应该使用节点（ ）矩阵中的元素。A、导纳 B、阻抗 C、电阻 D、电抗B电力系统的静态稳定性指的是正常运行的电力系统经受（ ）后能够自动恢复到原来状态的能力，或者用原有运行状态近似表示新运行状态的可能性。A、 大干扰 B、微小的干扰C、三相短路 D、两相短路B耗量特性曲线上某一点切线的斜率为（ ）。A、耗量微增率 B、发电机组单位功率 C、负荷单位功率 D、调差率A电力系统的暂态稳定性所指的干扰不包括（ ）。A、大容量发电机突然退出运行 B、风吹导线导致的架空线路参数的改变C、三相短路 D、两相短路B电力系统的暂态稳定性所指的干扰不包括（ ）。A、两相短路接地 B、两相短路C、三相短路 D、一个普通灯泡的熄灭D电力系统二次调频（ ）。A、是由于生产、社会、气象变化引起的 B、是有差调节C、由发电机组的调频器完成 D、不可以实现无差调节C电力系统二次调频或频率的二次调整（ ）。A、由发电机组的调速器完成B、是由于生产、生活、社会、气象等变化引起的C、是有差调节D、可以实现无差调节D 对于两端供电网，如果两个电源点i、j的电压完全相等，那么线路中的初步功率（ ）。A、不需考虑循环功率B、需叠加由节点i流向节点j的循环功率C、需叠加由节点j流向节点i的循环功率D、等于零A发电机的P-Q运行极限图如图一所示，（ ）。A、当cosj =0.9时，Pmax=320MW，Qmax150MvarB、当cosj =0.9时，Pmax=300MW，Qmax DPG2 B、DPG1 DPG2 C、DPG1 = DPG2 D、KG1 KG2A某电力网的全年供电量为800万kWh，电力网的全年电能损耗为70万kWh，则（ ）。A、发电机的全年发电量为800万kWh B、用户全年实际用电量为800万kWhC、电力网的网损率为8.75% D、发电负荷为870万kWC 某系统总负荷为100MW，负荷单位调节功率为KL* =1.5，运行在50Hz；系统发电机总容量为100MW，调差系数s% =2.5。当用电设备容量增加5MW时，系统发电机增发功率为（ ）MW。A、0 B、5 C、1.5 D、2.5A如果变压器的空载损耗为100kW，该变压器在一年中退出运行的小时数为100h，那么变压器一年的铁损电量为（ ）万kWh。A、86.6 B、87.6 C、100 D、200A如果线路以Smax运行，经过tmax小时后，线路中消耗的电能恰好等于线路全年实际消耗的电能，那么tmax便称为( )。A、最大负荷损耗时间 B、最大负荷利用小时数 C、线路年运行小时数D、变压器年运行小时数A 如图二所示，变压器阻抗RT+jXT=2.44+j40欧已归算到高压侧，最大、最小负荷时，通过变压器的功率分别为Smax=28+j14MVA和Smin=10+j6MVA，高压侧的电压分别为U1max=110kV和U1min=113kV，要求低压母线的电压变化不超过6.06.6kV的范围，则分接头应选择为（ ）kV。U2U111022.5%/6.3kV图二A、110 B、121 C、115.5 D、107.25D如图一所示的年持续负荷曲线，负荷的最大负荷利用小时数为 ( )小时。A、8760 B、6000 C、4928 D、3680图一C 如图一所示简单电力系统的发电机功-角特性曲线，根据等面积定则，系统暂态稳定的条件是（ ）。图一A、最大减速面积edgkfe小于加速面积abcdkaB、最大减速面积edgkfe大于加速面积abcdkaC、变压器分接头是主抽头D、负荷为0B 一班制企业的最大负荷利用小时数一般（ ）三班制企业最大负荷利用小时数。A、等于 B、大于 C、小于 D、大于等于C一个两端供电网络，如图1所示，两个电源点i、j的电压分别为116kV和112kV，那么在线路中初步功率（ ）。 Z343j3Z23Z12i2 A、等于零B、需叠加由节点i实际流向节点j的循环功率C、需叠加由节点j实际流向节点i的循环功率D、不需考虑循环功率B一条35kV线路的参数为：r1=0.26/km，L=20km；线路末端最大负荷Pmax=6MW，功率因数cosj =0.95，最大负荷利用小时数Tmax=5000h，则（ ）。A、线路全年运行小时为5000 h B、最大负荷损耗时间为5000 h C、用户全年实际用电量为550万kWh D、线路全年的电能损耗为5.4105 kWhD针对炼钢厂冷轧机引起的电压变动，宜采用（ ）调压措施。A、同步调相机 B、并联电抗器 C、并联电容器 D、静止无功补偿器D针对冲击性负载引起的电压变动，宜采用（ ）调压措施。A、并联电容器 B、并联电抗器 C、静止无功补偿器 D、同步调相机C二、综合题综合题答案用Newton-Raphson法计算潮流时，求有功功率不平衡量的公式是什么？变压器归算至高压侧的参数2j39欧，最大、最小负荷时高压侧电压分别为112kV和115kV，低压侧母线允许的电压为：最大负荷时不低于10.6kV，最小负荷时不高于10.3kV，通过变压器的最大、最小功率分别为28+j21MVA和14+j11MVA，变比为11041.5%/11kV，试选择合适的分接头。答案：最大、最小负荷时，DUTmax= (28 2 + 21 39) / 112=7.81kVDUTmin= (14 2 + 11 39) / 115=3.97kV 根据低压母线的电压要求，可以取最大负荷时低压侧的电压U2max=10.6，最小负荷时低压侧的电压 U2min= 10.3kV。UTHmax=(U1max - DUTmax) UTL / U2max =(112 7.81) 11/10.6=108.12kVUTHmin= (115 3.97) 11/10.3=118.58kVUTHav=(108.12+118.58)/2 =113.35kV选择最接近的分接头：UTH=110 (1 + 2 1.5%) =113.3kV 校验：U2max= (112 7.81) 11/113.3=104.19 11/113.3=10.1kV 10.3kV 不合格 所以，没有分接头能够满足要求。 电力系统中可采用什么调压措施？各种调压措施各有什么特点？答案：（1）调发电机端电压；（2）调变压器分接头；（3）改变网络无功分布（装并联无功补偿设备）；（4）改变线路参数（装串联电容器、更换导线）。主要特点：调发电机端电压方便、不需要增加投资；普通变压器需停电调分接头，使用有载调压变压器时，调压灵活而且有效，但价格较贵，而且一般要求系统无功功率供应较充裕；系统无功功率供应不充裕时，可以用并联电容器、调相机、静止无功补偿器调压，还可以降低DP。但需额外增加投资；静止无功补偿器调节速度快，可用于冲击负荷的调压。发电机组间有功负荷经济分配的目标是什么？应按什么准则分配？目标是使全系统燃料消耗（或电能成本）最小。应按等耗量（或电能成本）微增率准则进行有功功率分配。如图2所示，无限大功率系统母线电压为U=1.0，额定运行时发电机输送至系统的功率PN=1, QN=0.2; 发电机参数：Xd=0.295，负序电抗X2=0.432；变压器参数：XT1=0.138，XT2=0.122；电力线路l的参数： Xl=0.487，零序电抗Xl0=4Xl1。在f点发生两相短路接地故障时，如果在dc=70o切除故障，试判断系统暂态稳定性。图2答案：1）求给定条件下E和d0XI=Xd+ XT1+ XT2+Xl/2=0.295+0.138+0.122+0.487/2=0.799 2）求故障时的功-角特性附加电抗： 3）求故障切除后的功-角特性 4）求极限切除角 5）稳定性判断 dC=70 dc.cr所以，系统不能保持暂态稳定。 画出负荷、发电机的静态频率特性曲线；一次调频与二次调频之间有什么不同？负荷的静态频率特性曲线：PLNfNfPL发电机调速器的静态频率特性曲线：PGNfNfPG发电机调频器的静态频率特性曲线：fPG一次调频与二次调频之间的不同：一次调频由发电机组的调速器完成，只能实现有差调节，是针对变化幅值很小、周期很短的偶然性负荷变动引起的频率偏移进行调整。二次调频由发电机组的调频器完成，可以实现无差调节，是针对变化幅值较大，周期也较长、带有冲击性负荷变动引起的频率偏移进行调整。如图二所示，变压器阻抗RT+jXT=2.44+j40欧已归算到高压侧，最大、最小负荷时，通过变压器的功率分别为Smax=28+j14MVA和Smin=10+j6MVA，高压侧的电压分别为U1max=110kV和U1min=113kV，要求低压母线的电压变化不超过6.06.6kV的范围，试选择合适的分接头。U2U111022.5%/6.3kV答案：最大、最小负荷时，DUTmax= (28 2.44 + 14 40) / 110=5.7kVDUTmin= (10 2.44 + 6 40) / 113=2.34kV 根据低压母线的电压要求，可以取最大负荷时低压侧的电压U2max=6.0，最小负荷时低压侧的电压 U2min= 6.6kV。UTHmax=(U1max - DUTmax) UTL / U2max =(110 5.7) 6.3/6=109.4kVUTHmin= (113 2.34) 6.3/6.6=105.6kVUTHav=(109.4+105.6)/2 =107.5kV选择最接近的分接头：UTH=110 (1 2.5%) =107.25kV 校验：U2max= (110 5.7) 6.3/107.25=6.13kV6kV U2min= (113 2.34) 6.3/107.25=6.5kV6.6kV所以，分接头107.25kV可以满足要求。如图二所示系统，U1=1120okV，Z12=8.1+j12.69，Z23=9.9+j12.87，Z34=13.2+j17.16，不计功率损耗，（1）如果1、4点电压大小和相位相同，试求功率分布。（2）如果U4=1160.38okV，不计电压降落横分量时，2、3点电压为多少？Z3443Z23Z1212图二答案：Z3443Z23Z12121）1、4点电压大小和相位相同时的功率分布： 2） 功率分布：Z3443Z23Z1212 功率分点是2节点，不计电压降落横分量时，2、3点电压：节点导纳矩阵的对角元、非对角元分别称为什么？如何求节点导纳矩阵各元素？答案：节点导纳矩阵的对角元Yii称为自导纳，它等于与该节点i直接连接的所有支路导纳的总和。节点导纳矩阵的非对角元Yij称为互导纳，它等于连接节点i与节点j支路导纳的负数；如果节点i与节点j之间没有支路直接连接，则Yij=0。如图三所示，无限大功率系统母线电压为U=1.0，额定运行时发电机输送至系统的功率PN=1, QN=0.2; 发电机参数：Xd=0.295，负序电抗X2=0.432；变压器参数：XT1=0.138，XT2=0.122；电力线路l的参数： Xl=0.487，零序电抗Xl0=4Xl1。在f点发生两相短路接地故障时，如果在dc=60o切除故障，试判断系统暂态稳定性。图三答案：1）求给定条件下E和d0XI=Xd+ XT1+ XT2+Xl/2=0.295+0.138+0.122+0.487/2=0.799 2）求故障时的功-角特性附加电抗：3）求故障切除后的功-角特性 4）求极限切除角 5）稳定性判断 dC=60 KGi，在同样负荷变化量的情况下，Df会更小，即有利于调频。三相短路电流计算机算法的基本步骤是什么？三相短路电流计算机算法的基本步骤：1）输入数据；2）形成节点导纳矩阵；3）应用节点导纳矩阵计算点的自阻抗、互阻抗Z1k,Zkk,Znk。4）计算短路点的三相短路电流：5）计算各节点电压：6）计算各支路电流：提高静态稳定的措施有哪些？根本措施：缩短“电气距离”。1）采用自动调节励磁装置 某些发电机自动调节励磁装置可使Eq=常数，所呈现的电抗为暂态电抗Xd。2）减少线路电抗 采用分裂导线。3）提高线路额定电压4）采用串联电容器补偿5）改善电力系统结构将中间调相机或中间系统接入输电线路的合适位置。通过等值电路图和公式，说明电力系统中可采用什么调压措施？各种调压措施各有什么特点？G1234T1T2LineUG1: k1k2 : 1(H)(H)k1 =UT1H / UT1Lk2 =UT2H / UT2LR+jX (已归算到高压侧)P+jQ为调整4节点电压，可以采取的措施： 调发电机端电压； 调变压器分接头； 改变网络无功分布（装并联无功补偿设备）； 改变线路参数（装串联电容器、更换导线）。主要特点：调发电机端电压方便、不需要增加投资；普通变压器需停电调分接头，使用有载调压变压器时，调压灵活而且有效，但价格较贵，而且一般要求系统无功功率供应较充裕；系统无功功率供应不