2025年电力系统分析考试练习试题附答案

2025年电力系统分析考试练习试题(附答案)一、单项选择题1.电力系统的中性点运行方式主要分为（）。A.直接接地和不接地B.直接接地和经消弧线圈接地C.不接地和经消弧线圈接地D.直接接地、不接地和经消弧线圈接地答案：D解析：电力系统中性点运行方式主要有直接接地、不接地和经消弧线圈接地三种。直接接地系统供电可靠性低，但过电压水平低；不接地系统供电可靠性高，但过电压水平高；经消弧线圈接地可以补偿接地电容电流，提高供电可靠性。2.电力系统的综合供电负荷加上厂用电之和，称为（）。A.发电负荷B.用电负荷C.工业负荷D.农业负荷答案：A解析：发电负荷是指电力系统的综合供电负荷加上厂用电之和。用电负荷是指用户消耗的功率；工业负荷和农业负荷是用电负荷按行业的分类。3.标幺值是（）。A.相对值B.绝对值C.实际值D.有名值答案：A解析：标幺值是相对值，它是某一物理量的实际值与选定的基准值之比。采用标幺值可以简化电力系统的计算。4.架空输电线路采用分裂导线的目的是（）。A.减小线路电阻B.增大线路电容C.减小线路电抗D.增大线路电导答案：C解析：架空输电线路采用分裂导线可以减小线路电抗。分裂导线将每相导线分裂成若干根，增大了导线的等效半径，从而减小了线路的电抗。5.电力系统潮流计算中，PQ节点的待求量是（）。A.节点电压大小和相角B.节点注入有功功率和无功功率C.节点电压大小和注入无功功率D.节点电压相角和注入有功功率答案：A解析：在电力系统潮流计算中，PQ节点给定注入有功功率和无功功率，待求量是节点电压大小和相角。6.电力系统发生三相短路时，短路电流（）。A.只有正序分量B.只有负序分量C.只有零序分量D.正序、负序和零序分量都有答案：A解析：电力系统发生三相短路时，三相系统仍然对称，短路电流只有正序分量。7.同步发电机的暂态电势（）。A.在短路瞬间不突变B.在短路瞬间突变C.与短路瞬间无关D.以上都不对答案：A解析：同步发电机的暂态电势在短路瞬间不突变，这是因为磁链不能突变，暂态电势与磁链有关。8.电力系统的静态稳定是指（）。A.系统在受到小干扰后，不发生非周期性失步，自动恢复到初始运行状态的能力B.系统在受到大干扰后，不发生非周期性失步，自动恢复到初始运行状态的能力C.系统在受到小干扰后，不发生周期性失步，自动恢复到初始运行状态的能力D.系统在受到大干扰后，不发生周期性失步，自动恢复到初始运行状态的能力答案：A解析：电力系统的静态稳定是指系统在受到小干扰后，不发生非周期性失步，自动恢复到初始运行状态的能力。9.电力系统的暂态稳定是指（）。A.系统在受到小干扰后，不发生非周期性失步，自动恢复到初始运行状态的能力B.系统在受到大干扰后，不发生非周期性失步，自动恢复到初始运行状态的能力C.系统在受到小干扰后，不发生周期性失步，自动恢复到初始运行状态的能力D.系统在受到大干扰后，在第一或第二个振荡周期内不失步的能力答案：D解析：电力系统的暂态稳定是指系统在受到大干扰后，在第一或第二个振荡周期内不失步的能力。10.电力系统无功功率平衡的目的是（）。A.保证电力系统的电压质量B.保证电力系统的频率质量C.保证电力系统的有功功率平衡D.保证电力系统的安全运行答案：A解析：电力系统无功功率平衡的目的是保证电力系统的电压质量。无功功率不足会导致电压下降，无功功率过剩会导致电压升高。二、多项选择题1.电力系统的组成部分包括（）。A.发电厂B.变电所C.输电线路D.负荷答案：ABCD解析：电力系统由发电厂、变电所、输电线路和负荷组成。发电厂将其他形式的能量转换为电能，变电所对电能进行变换和分配，输电线路将电能从发电厂输送到负荷中心，负荷消耗电能。2.电力系统的负荷可以分为（）。A.工业负荷B.农业负荷C.商业负荷D.居民生活负荷答案：ABCD解析：电力系统的负荷可以按行业分为工业负荷、农业负荷、商业负荷和居民生活负荷等。3.电力系统的电压等级有（）。A.35kVB.110kVC.220kVD.500kV答案：ABCD解析：常见的电力系统电压等级有35kV、110kV、220kV、500kV等，不同电压等级用于不同的输电距离和输电容量。4.架空输电线路的参数包括（）。A.电阻B.电抗C.电导D.电容答案：ABCD解析：架空输电线路的参数包括电阻、电抗、电导和电容。电阻反映了导线的发热损耗，电抗与磁场效应有关，电导反映了线路的泄漏电流，电容与电场效应有关。5.电力系统潮流计算的方法有（）。A.牛顿-拉夫逊法B.高斯-赛德尔法C.PQ分解法D.迭代法答案：ABC解析：电力系统潮流计算的方法主要有牛顿-拉夫逊法、高斯-赛德尔法和PQ分解法。迭代法是一种通用的数值计算方法，上述三种潮流计算方法都属于迭代法的范畴，但这里更具体的答案是ABC。6.电力系统短路故障的类型有（）。A.三相短路B.两相短路C.两相接地短路D.单相接地短路答案：ABCD解析：电力系统短路故障的类型主要有三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路。7.同步发电机的运行特性包括（）。A.空载特性B.短路特性C.负载特性D.外特性答案：ABCD解析：同步发电机的运行特性包括空载特性、短路特性、负载特性和外特性。空载特性反映了发电机在空载时的电势与励磁电流的关系；短路特性反映了发电机在短路时的电流与励磁电流的关系；负载特性反映了发电机在负载时的端电压与负载电流的关系；外特性反映了发电机在负载时的端电压与负载功率因数的关系。8.提高电力系统静态稳定的措施有（）。A.采用自动调节励磁装置B.减小系统电抗C.提高系统电压D.采用分裂导线答案：ABCD解析：提高电力系统静态稳定的措施有采用自动调节励磁装置、减小系统电抗、提高系统电压、采用分裂导线等。自动调节励磁装置可以增强发电机的同步力矩；减小系统电抗可以增大功率极限；提高系统电压可以提高功率极限；采用分裂导线可以减小线路电抗。9.提高电力系统暂态稳定的措施有（）。A.快速切除故障B.采用自动重合闸装置C.强行励磁D.电气制动答案：ABCD解析：提高电力系统暂态稳定的措施有快速切除故障、采用自动重合闸装置、强行励磁、电气制动等。快速切除故障可以减小故障对系统的影响；自动重合闸装置可以在故障切除后恢复供电；强行励磁可以增强发电机的同步力矩；电气制动可以消耗发电机的过剩功率。10.电力系统无功功率补偿装置有（）。A.同步调相机B.静止无功补偿器C.并联电容器D.串联电容器答案：ABC解析：电力系统无功功率补偿装置有同步调相机、静止无功补偿器和并联电容器。同步调相机可以发出或吸收无功功率；静止无功补偿器可以快速调节无功功率；并联电容器可以提供感性无功功率。串联电容器主要用于补偿线路的电抗，提高输电能力，而不是用于无功功率补偿。三、填空题1.电力系统的中性点运行方式主要有______、______和______三种。答案：直接接地；不接地；经消弧线圈接地2.电力系统的负荷按性质可分为______负荷和______负荷。答案：有功；无功3.标幺值是某一物理量的______与选定的______之比。答案：实际值；基准值4.架空输电线路的电阻主要与______和______有关。答案：导线材料；导线截面积5.电力系统潮流计算中，平衡节点给定______和______，待求量是______和______。答案：节点电压大小；相角；注入有功功率；注入无功功率6.电力系统发生短路时，短路电流的计算方法有______和______。答案：标幺值法；有名值法7.同步发电机的电势方程为______。答案：Eq8.电力系统的静态稳定判据是______。答案：d9.电力系统的暂态稳定分析方法有______和______。答案：等面积法则；时域仿真法10.电力系统无功功率平衡的原则是______。答案：分层分区、就地平衡四、判断题1.电力系统的中性点直接接地方式适用于110kV及以上的高压电网。()答案：√解析：110kV及以上的高压电网采用中性点直接接地方式，因为这种方式过电压水平低，绝缘费用低，但供电可靠性相对较低，对于高压电网来说，降低绝缘成本更为重要。2.电力系统的负荷曲线反映了负荷随时间的变化规律。()答案：√解析：负荷曲线是以时间为横坐标，负荷功率为纵坐标绘制的曲线，它可以直观地反映负荷随时间的变化规律。3.标幺值的基准值可以任意选取。()答案：×解析：标幺值的基准值选取要合理，通常要根据电力系统的实际情况和计算方便来选取，不能任意选取。4.架空输电线路的电抗与导线的几何均距有关，几何均距越大，电抗越大。()答案：√解析：架空输电线路的电抗计算公式中包含导线的几何均距，几何均距越大，电抗越大。5.电力系统潮流计算中，PV节点给定节点电压大小和注入有功功率，待求量是节点电压相角和注入无功功率。()答案：√解析：在电力系统潮流计算中，PV节点的给定条件和待求量就是如此。6.电力系统发生三相短路时，短路电流最大。()答案：×解析：一般情况下，三相短路时短路电流不一定是最大的，在某些情况下，单相接地短路电流可能更大。7.同步发电机的暂态电势在短路瞬间不突变。()答案：√解析：由于磁链不能突变，同步发电机的暂态电势与磁链有关，所以在短路瞬间不突变。8.电力系统的静态稳定是指系统在受到大干扰后，不发生非周期性失步，自动恢复到初始运行状态的能力。()答案：×解析：电力系统的静态稳定是指系统在受到小干扰后，不发生非周期性失步，自动恢复到初始运行状态的能力。9.提高电力系统暂态稳定的措施中，快速切除故障是最有效的措施之一。()答案：√解析：快速切除故障可以减小故障对系统的影响，缩短故障持续时间，是提高电力系统暂态稳定的最有效措施之一。10.电力系统无功功率补偿的目的是提高功率因数，降低线损。()答案：√解析：电力系统无功功率补偿可以提高功率因数，减少无功功率在电网中的传输，从而降低线损。五、简答题1.简述电力系统的组成和特点。(1).组成：电力系统由发电厂、变电所、输电线路和负荷组成。发电厂将其他形式的能量转换为电能，变电所对电能进行变换和分配，输电线路将电能从发电厂输送到负荷中心，负荷消耗电能。(2).特点：电能不能大量存储，发电、输电、配电和用电在同一瞬间完成。电力系统的暂态过程非常迅速，需要快速的控制和保护装置。电力系统的运行需要保证安全可靠，任何故障都可能影响到广大用户的正常用电。电力系统的运行需要保证电能质量，包括电压、频率和波形等方面。2.简述标幺值的优点。(1).易于比较电力系统各元件的特性和参数。不同电压等级、不同容量的元件采用标幺值表示后，可以在同一基准下进行比较。(2).简化计算。采用标幺值可以使电力系统的计算变得简单，避免了不同单位之间的换算。(3).便于分析和研究电力系统的运行特性。标幺值可以直观地反映电力系统各元件的运行状态和性能。3.简述电力系统潮流计算的目的和意义。(1).目的：确定电力系统的运行状态，包括各节点的电压大小和相角、各支路的功率分布等。(2).意义：为电力系统的规划设计提供依据。通过潮流计算可以确定电力系统的最优接线方式、设备容量和运行方式。为电力系统的运行调度提供指导。潮流计算可以帮助调度人员了解电力系统的运行状态，合理安排发电和负荷，保证电力系统的安全稳定运行。为电力系统的故障分析和保护整定提供基础。潮流计算结果是进行短路计算、稳定分析和保护整定的前提。4.简述电力系统短路的原因和危害。(1).原因：电气设备绝缘损坏，如绝缘子闪络、电缆绝缘击穿等。外力破坏，如雷击、大风、树木倒在导线上等。运行人员误操作，如带负荷拉刀闸、误合断路器等。鸟兽跨接在裸露的载流部分。(2).危害：短路电流很大，会产生很大的电动力和热效应，可能损坏电气设备。短路会使系统电压大幅度下降，影响用户的正常用电。短路可能导致系统失去稳定，引起系统振荡甚至瓦解。不对称短路会产生负序和零序电流，对发电机、电动机等设备产生不良影响。5.简述提高电力系统静态稳定的措施。(1).采用自动调节励磁装置：自动调节励磁装置可以增强发电机的同步力矩，提高电力系统的静态稳定。(2).减小系统电抗：减小系统电抗可以增大功率极限，提高电力系统的静态稳定。可以采用分裂导线、串联电容器等方法减小线路电抗。(3).提高系统电压：提高系统电压可以提高功率极限，提高电力系统的静态稳定。(4).改善系统结构：合理规划电力系统的接线方式，增加输电线路的回路数，提高系统的联系紧密程度。6.简述提高电力系统暂态稳定的措施。(1).快速切除故障：快速切除故障可以减小故障对系统的影响，缩短故障持续时间，是提高电力系统暂态稳定的最有效措施之一。(2).采用自动重合闸装置：自动重合闸装置可以在故障切除后恢复供电，提高电力系统的供电可靠性和暂态稳定。(3).强行励磁：在故障切除后，强行增大发电机的励磁电流，增强发电机的同步力矩。(4).电气制动：在故障发生时，通过电气制动装置消耗发电机的过剩功率，减小发电机的加速面积。(5).快速关闭汽门：在故障发生时，快速关闭汽轮机的汽门，减小发电机的输入功率，减小发电机的加速面积。7.简述同步发电机的并列运行条件和方法。(1).并列运行条件：发电机的电压大小与电网电压大小相等。发电机的电压相位与电网电压相位相同。发电机的频率与电网频率相等。发电机的相序与电网相序一致。(2).并列运行方法：准同期并列：在满足并列条件的情况下，通过手动或自动装置将发电机并入电网。自同期并列：先将发电机的转子拖动到接近同步转速，然后在发电机的定子绕组中通入三相交流电，使发电机自动拉入同步。8.简述电力系统无功功率平衡的重要性和措施。(1).重要性：保证电力系统的电压质量。无功功率不足会导致电压下降，无功功率过剩会导致电压升高。降低线损。无功功率在电网中传输会产生有功功率损耗，保持无功功率平衡可以降低线损。提高电力系统的稳定性。无功功率平衡有助于维持系统的电压稳定和同步运行。(2).措施：合理配置无功补偿装置，如同步调相机、静止无功补偿器、并联电容器等。调整发电机的无功出力，根据系统的无功需求调整发电机的励磁电流。采用无功功率自动控制装置，实时监测和调整无功功率的分布。优化电网结构，减少无功功率的远距离传输。六、计算题1.已知某电力系统的基准容量SB=100MVA，基准电压U首先根据公式IB代入SB=100MV然后根据公式XB代入SB=100MV2.某简单电力系统如图所示，发电机G的额定容量SGN=100MVA，额定电压UGN=10.5kV，电抗Xd=0.2（标幺值，以发电机额定容量和额定电压为基准），变压器T的额定容量STN=100MVA-（1）各元件的标幺值参数。

-发电机：已知发电机电抗$X_{d}=0.2$（以发电机额定容量和额定电压为基准），由于基准容量和额定容量相同，基准电压也相同，所以发电机电抗标幺值$X_{d*}=0.2$。

-变压器：已知变压器电抗$X_{T}=0.1$（以变压器额定容量和高压侧额定电压为基准），基准容量相同，所以变压器电抗标幺值$X_{T*}=0.1$。

-线路：先计算线路的实际电抗$X_{L}=x\timesl=0.4\times100=40\Omega$，线路电抗标幺值$X_{L*}=\frac{X_{L}S_{B}}{U_{B2}^{2}}=\frac{40\times100}{110^{2}}\approx0.33$。

-（2）负荷的标幺值功率。