电力系统题目教学提纲

1、一、列出高压电网正常运行时允许的频率和电压波动范围。说明频率和电压低于正常要求时可分别采取哪些运行和控制手段恢复电压和频率。（20分）二、潮流计算中为何需要平衡节点？平衡节点应如何选取？PQ分解法是基于一定的简化假设导出的，说明这些简化假设是否影响PQ分解法的求解精度？为什么？（ 20分）三、已知某电网的节点导纳矩阵 Yn，电网中i-j支路阻抗为Zij。若在i-j支路中点发生三相接地短路，短路点接地阻抗为Zf，说明节点导纳矩阵应如何修改。（10分）四、某变电站有三台同型号的变压器，已知单台变压器容量为 Sn,空载损耗Po,短路损耗Ps。请从降低网损的角度岀发，导岀在什么负荷水平下宜从三台变压器

2、投运减少为两台变压器运行？ （ 10分）五、一台同步发电机额定满载运行。已知：Sn=200MVA COS）n=0.8 , VN=10.5kV，f n=50Hz, Xd=1.6，Xq=1.2，Xd" =0.4。试计算发电机内电势 Eq，Eq /和E',并作向量图。（25分）六、如图所示系统，选取基准功率 Sb=100MVA，基准电压为平均额定电压，已知各元件参数为：发电机 G1:Sn=80MVA, Vn=10.5KV，%" =0.4，X2=0.35，E" =10.5KV;变压器 T-1 : Sn=100MVA, Vs （% =10.5，Xn=15Q , K

3、t1=10.5 / 230kV;T-2: S n=80MVA, Vs （% =10.5， Kt2=230 /6.3kV ;线路 L:长 L=80km, X i=0.38 Q /km, X 0=3.5Xi；负荷 LD: Sld=60MVA X=1.2, X 2=0.35。当线路末端发生金属性 B,C两相接地短路时，要求：a）制定正、负、零序网，计算网络各元件序参数标幺值。（10分）b）计算各序组合电抗及电源组合电势并绘制复合序网。（10分）c）计算短路点的A相电压和接地总电流有名值。（15分）七、如图所示单机-无穷大系统，已知一回输电线路首端发生A相接地短路故障，然后两侧开关同时跳闸切除故障线路

4、。试计算：（1）保持系统暂态稳定的故障极限切除角。（发电机用E，恒定模型）。（22分）（2）若已知保护及断路器动作总时间为tc,说明应如何判别系统暂态稳定性并简要列岀分析步骤（8分）已知：发电机 G :Xd' = X2=0.3, T尸12秒（惯性时间常数）。变压器 T1, T2 :Xti=XT2=0.15;线路 L（每回）:X!=0.6, Xo=3X!；初始运行条件：P0=0.8, Q =0.1 , V 0.8 02005 年一、电力系统潮流计算中负荷一般采用什么数学模型描述？通过潮流计算结果如何得岀系统网损值？当潮流计算结果表明电网中局部母线电压偏低时，一般可以采取那些调整措施？ （

5、20分）二、已知某电网的节点导纳矩阵 Yn,电网中某变电站为双母线运行， 两条母线对应的编号为i和j。试问当双母线间母联开关状态由断开变为闭合时，节点导纳矩阵应该如何修改？ （10分）三、电力系统有功经济运行和无功经济运行的优化目标分别是什么？试简述等微增率准则的含义及用途。（10分）四、试分别说明一次调频和二次调频的特点。电力系统选择主力调频机组时一般会考虑那些因素？（10 分）五、恒定电势源网络发生三相短路时相电流包含那些分量？无阻尼绕组发电机机端三相短路时定子电流由包含哪些分量？其中，哪些是强制分量，哪些是自由分量？ （10分）六、某单机一无穷大母线电力系统，已知同步发电机参数为：Xd=

6、1.2, Xq=0.9, Xd' =0.4, X = Xq"=0.25，变压器和线路综合电抗为：Xtl = 0.4，无穷大母线电压为 V=1.0 / 0°。发电机经线路送入无穷大母线的功率为 S = 0.8+j0.6。试计算（1）发电机内电势 Eq, E q' ,E ' ,Ed "和Eq", 并作岀相量图。（2）若E'保持恒定，求当前运行点的静稳储备系数。（25分）七、系统接线如下图，线路f处发生金属性B、C相接地短路。已知各元件参数为：发电机 G:S=60MVA, Vn=10.5KV , Xd" =0.2, X

7、 2=0.25 , E" =11KV;变压器 T-1 : Sn=60MVA, Vs （ % =10.5 , Kti=10.5 / 115kV ;变压器 T-2 : Sn=60MVA, Vs （ % =10.5 , Kt2=115 / 10.5kV ;线路 L:长 L=90km, X 1=0.4 Q /km, X °=3.5Xi;负荷 LD: Sld=40MVA X=1.2, X 2=0.35。选取基准功率Sb=60MVA ,基准电压为平均额定电压，要求：d）制定正、负、零序网，计算网络各元件序参数标幺值。（10分）e）计算各序组合电抗及电源组合电势并绘制复合序网。（8分）f

8、）计算短路点的入地电流有名值和A相电压有名值。（8分）g）计算短路时发电机侧线路流过的各相电流有名值，并作三线图标明该侧线路各相电流的八、如下图所示单机无穷大系统，假设发电机内电势E '恒定，输入无穷大母线的功率为Po + jQo,（1）忽略机械阻尼D，写岀正常运行时的转子运动方程（标么值）；（5分）（2）写岀工作点附近线性化后的转子运动方程；（5分）（3）试用特征根分析该系统的静态稳定性，并写出静态稳定功率极限Pmax； （ 8分）（4）若K点发生三相短路，试用等面积定则作图并说明极限切除角的计算原理；（12分）XtXlXtVs0°2006 年XlPo+jQ一、计算短路起始

9、次暂态电流时发电机和负荷一般采用什么数学模型描述？不对称短路计算中通 常采用对称分量法，简述对称分量法的基本原理和优势。（15分）二、复杂多机系统暂态稳定仿真中，发电机方程为什么必须经过坐标变换才能与网络方程联立求解？若已求出各发电机相对于同步轴的摇摆角S i（t），如何判断系统是否稳定？ （10分）三、对电网中枢点的调压方式可分为逆调压、顺调压和常调压三种，简要说明它们的差别。串联电容补偿和并联电容补偿均有助于提高末端电压水平，请分析它们各自的调压原理。若系统电压 和频率都偏低，应优先调节电压还是频率？为什么？（25分）四、分别说明电力系统大干扰稳定性问题和小干扰稳定性问题在数学模型和研究方

10、法方面有哪些 不同。（15分）五、电网的网损主要来自哪些设备？电网运行管理中可以采取哪些措施减低有功网损？试选择两种具体措施，说明它们的降损原理。（20分）六、某系统两台发电机容量均为50MW，单位调节功率分别为 Kgi* = 25和Kg2* = 20,负荷的频率调节效应系数Kd*=2。已知额定频率下，两机出力分别为PG1=20MW, PG2=25MW,若负荷增加 20MW，求一次调频后的系统频率和两发电机出力。（15分）七、 系统接线如下图，若取Sb= 100MVA基准电压为平均额定电压时系统元件标么参数如下：发电机 G1:Xd" =0.2, X 2=0.16，E' =1.

11、05 / 0°发电机 G2:Xd' =X=0.14，E' =1.05 / 0 °变压器 T-1 : X=0.105;变压器T-2 : X=0.12,中性点电抗Xn=0.2 ;线路 L:X1=0.5, X 0=1.5 ;若线路中点处发生A相金属性接地短路时。试计算h）短路点的入地电流有名值和A相电压有名值。（12分）i）短路点两侧线路流过的各相电流有名值，并作三线图标明各相电流的实际方向（8分）八、对下图所示网络，已知负荷1功率需求为1+j0.3,负荷2的功率需求为2+j0.7,K t=1.05要求：1J22 jO-4JJUF心3.iinii,jiff iWw

12、rnJ2 4负荷21） 潮流计算中应取哪个节点为平衡节点？为什么？（5分）2） 针对潮流计算要求，写岀该网络的节点导纳矩阵。（10 分）3）列写极坐标下的潮流方程。（8分）4） 简述用牛顿-拉夫逊法求解潮流的计算步骤。（7分）436华南理工大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答題妊上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：电力系统适用专业，电力系统及其自动化共2页一、如图所示供电系统，已知发电机的调压装置能维持母线A电压为118KV恒定.母线C所带负荷要求电压保持在10kV-10.5KV己知设备及负荷掺数如下，T1 *L B T2 C®4w-|变压器Tl： Zt产

13、2+j36Q （归算到高压侧）变比Kt -10.5/121，忽略励磁支路 变圧ST2： ZT2«2+j36Q （归算到离压值），变比Kt21】0±2X2.5%/ 10.5忽 略励磁支路线路L：ZL-4+j20 Q»忽略对地电容负荷 LD:Smtt=24+jl6MVA. Sl8fjlOMVA试选择合适的变压器分接头满足负荷的电压耍求.（25分）二、如图所示电力系统，选取基准功率So-12OMVA墓准电圧为平均额定电压，己知 各元件參数为：.LD1rZ4 u»发电机 Gh SW120MVA. Vs=10. 5KV> XZ =0. 35, X产02 EF

14、1KV； G2： 2100MVA, VIO. 5KV, X.* =）G=0. 4, E* «10.5KVt变Sw«120MVA,Vs（%） = 10.5, Kn=10. 5 / 115kVi 忽略励陋支fth交压« r-2： SslOOMVA, Vs（%）«10.5> Kn-10. 5 / 115kV$ .包咯励fitt支Mh线路LI、L2、L3线型相同，长度均为L=30km,正序和零序參数分别为， Xi=0.4Q/k«f 片3X “忽略线路电阻和对地电容；负荷 LD1* Soi=100MVA> X产 1.2. X汙0 35：第1页负荷 LD2： Si«=80MVA, X.=l. 2t ）G=0. 35；若在母钱1发生金厲性A相接地短路时，耍求：a）制定正负、零序网，计算网络各元件序步数标幺值（15分b）计算各序组合电抗及电源组合电势并绘制复合序网.（15分）c）计算短路点的A相电流有名值（5分）三. 如图所示单机无穷大系统.如果在一回输电线路中点发生三相接地短路故障 然后故障仪路两侧开关同时跳闸试计算保持系统暂态稳定的故障极限切除角 （发电机用E 恒定模型）.（30分T2z|x>己知： 发电机G： 变压器TI.T2： 线路L（毎冋）：初始运行条件:X冋2"10秒（惯性时间