电力系统题目

一、列出高压电网正常运营时容许口勺频率和电压波动范畴。阐明频率和电压低于正常规定期可

分别采用哪些运营和控制手段恢复电压和频率。（20分）

潮流计算中为什么需耍平衡节点？平衡节点应如何选用？PQ分解法是基于一定的简化假设导

出的，阐明这些简化假设与否影响PQ分解法口勺求解精度？为什么？（20分）

己知某电网的节点导纳矩阵Yn,电网中i-j支路阻抗为Zijo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,阐明节点导纳矩阵应如何修改。（10分）

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P0,短路损耗Ps。请从减少

网损口勺角度出发，导出在什么负荷水平下宜从三台变压器投运减少为两台变压器运营？（10分）

一台同步发电机额定满载运营。已知：SN=200MVA,C0S6M=0.8,VN=10.5kV,fN=50Hz,Xd=l.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）

如图所示系统，选用基准功率SB=100UVA,基准电压为平均额定电压，已知各元件参数为：

发电机Gl:SN=80MVA,VN=10.5KV,Xd^=0.4,X2=0.35,Ew=10.5KV；

变压器T7:SN=100MVA,Vs（%）=10.5,Xn=15Q,KTl=10.5/230kV；

T-2：SN=80MVA,Vs（%）=10.5,KT2=230/6.3kV；

线路L:长L=80km,Xl=0.38Q/km,X0=3.5X1；

负荷LD：SLD二60MVA,Xl=l.2,X2=0.35。

A）当线路末端发生金属性R,C两相接地短路时，规定：

b）制定正、负、零序网，计算网络各元件序参数标幺值。（10分）

c）计算各序组合电抗及电源组合电势并绘制复合序网。（10分）

d）计算短路点『、JA相电压和接地总电流有名值。（15分）

（1）如图所示单机-无穷大系统，己知一回输电线珞首端发生A相接地短路故障，然后两

侧开关同步跳间切除故障线路。试计算：

（2）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）

若已知保护及断路器动作总时间为tc,阐明应如何鉴别系统暂态稳定性并简要列出分析环节（8

分）

已知：发电机G:Xd'=X2=0.3,TJH2秒（惯性时间常数）。

变压器T1,T2:XTl=XT2=0.15：

线路L（每回）：XI=0.6,X0=3Xl；

初始运营条件：P0=0.8,Q=,

电力系统潮流计算中负荷一般采用什么数学模型描述？通过潮流计算成果如何得出系统网损值？

当潮流计算成果表白电网中局部母线电压偏低时，一般可以采用那些调节措施？（20分）

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营，两条母线相应的编号为i和j。试

问当双母线间母联开关状态由断开变为闭合时，节点导纳矩阵应当如何修改？（10分）

电力系统有功经济运营和无助经济运营口勺优化H的分别是什么？试简述等微增率准则的含义及用

途。（10分）

试分别阐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）

恒定电势源网络发生三相短路时相电流涉及那些分量？无阻尼绕组发电机机端三相短路时定子电

流由涉及哪些分量？其中，哪些是强制分量，哪些是自由分量？（10分）

某单机一无穷大母线电力系统,已知同步发电机参数为:Xd=1.2,Xq=O.9,Xd,=0.4,Xd〃=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=1.0N0°。发电机经线路送入

无穷大母线的J功率为S=0.8+j0.6。试计算（1）发电机内电势Eq,Eq',E',Ed"和Eq",并作出相

量图。（2）若E'保持恒定，求目前运营点的I静稳储藏系数。（25分）

系统接线如下图，线路f处发生金属性B.C相接地短路。己知各元件参数为：

发电机G:SN=60MVA,VN=10.5KV,Xd"=0.2,X2=0.25,Ef/=11KV；

变压器TT:SN=60MVA,Vs（%）=10.5,KTl=10.5/115kV；

变压器T-2：SN=60MVA,Vs（%）=10.5,KT2=115/10.5kV；

e）线路L:长L二90km,Xl=0.4Q/km,X0=3.5X1；

f）负荷LD:SLD=40MVA,Xl=1.2,X2=0.35。

g）选用基准功率SB=6OMVA,基准电压为平均额定电压，规定：

h）制定正、负、零序网，计算网络各元件序参数标幺值。（10分）

i）计算各序组合电抗及电源组合电势并绘制复合序网。（8分）

j）计算短路点的入地电流有名值和A相电压有名值。（8分）

计算短路时发电机侧线路流过日勺各相电流有名值，并作三线图标明该侧线路各相电流的实际方向（9

（1）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,

（2）忽视机械阻尼D,写出正常运营时的转子运动方程（标么值）；（5分）

（3）写出工作点附近线性化后口勺转子运动方程；（5分）

（4）试用特性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）

若K点发生三相短路，试用等面积定则作图并阐明极限切除角的计算原理；（12分）

计算短路起始次暂态电流时发电机和负荷一般采用什么数学模型描述？不对称短路计算中一般采

用对称分量法，简述对称分晟法的）基本原理和优势八（15分）

复杂多机系统暂态稳定仿真中，发电机方程为什么必须通过坐标变换才干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晃角Si（t）,如何判断系统与否稳定？（10分）

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，简要阐明它们H勺差别。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）

4）简述用牛顿一拉夫逊法求解潮流的计算环节。（7分）

。9。9。2

436

华南理工大学

2003年攻读硕士学位研究生入学考试试卷

（请在答题纸上做答，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.已知设备及负荷参数如下：

T14LBT2c

®--CD--------------GD-—*

变压器Th.ZTi=2+j36Q（归算到高压侧），变比KT产10.5/121,忽略励磁支路

变压器T2：ZT2=2+j36c（归算到高压侧），变比KT2=110±2X2.5%/10.5,忽

略励磁支路

线路L：ZL=4+j20C,忽略对地电容

负荷LD：Smax=24+jl6MVA,Smin=18+jlOMVA

试选择合适的变压器分接头满足负荷的电压要求。（25分）

二、如图所示电力系统，选取基准功率SB=120MVA,基准电压为平均额定电压，已知

各元件参数为：

发电机Gl：SK=120MVA,VX=10.5KV.XJ=0.35,X产0.2,E0=11KV；

G2：S产100MVA,VN=10.5KV,X/'=X?=0.4,=10.5KV；

变压器TT：Ss^l20MVA,Vs（%）=10.5.KT产!0.5/115kV：忽略励磁支路;

变压器T-2：SK=100MVA,VS（%）=10.5,Kn=10.5/115kV；忽略励磁支路:

♦线路LI、L2、L3线型相同，长度均为L=30km,正序和零序参数分别为；

X,=0.4Q/km,Xo=3X„忽略线路电阻和对地电容；

负荷LDhSu»,=100MVA,X产1.2,X：=0.35»

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负荷LD2：S皿=80MVA,Xi=l.2,先=0.35；

若在母线1发生金属性A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.（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，

然后故障线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）