电力系统分析简答题...

1 1、高压输电线路的电路参数有哪些？各描述什么物理现象？画出输电线路的集中参数表示的∏型等值电路。(5分)

答：电阻、电抗、电导、电纳 （2分）

1、电阻 反映了通电导线的热效应。（0.5分）

2、电抗 导线中流过交流电流，在导线周围产生的磁场效应。（0.5分）

3、电导 反映线路的泄漏和电晕现象。（0.5分）

4、电纳 反映导线间、导线与大地间的电容，即电场效应。（0.5分）

∏型等值电路：（1分）

2、输电线路的电压降落、电压损耗、电压偏移是如何定义的？(5分)

答：电压降落 ：指的是线路始末两端的电压相量差12

()U U - 或dU 。(2分) 电压损耗 ：指的是线路始末两端的电压数值差12()U U -。(1.5分)

电压偏移 ：指的是线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差1()N U U -或

2()N U U -，也常以百分值表示。(1.5分)

3、电力系统电压中枢节点的调压方式有哪些？并说明各调压方式的调压范围。(5分) 答：一般把中枢点的调压方式分为逆调压、顺调压和常调压三类。(2分)

<1> 逆调压：最大负荷保持中枢点电压比网络额定电压高5%，最小负荷保持为网络额定电压。(1分)

<2> 顺调压：最大负荷时中枢点电压不低于网络额定电压的102.5%，最小负荷时不高于网

络额定电压的107.5%。(1分)

<3> 常调压（恒调压）：介于上述两种调压方式之间，即在任何负荷下，中枢点电压保持基

本不变，一般比网络额定电压高2%~5%。(1分)

4、电力系统常见的调压措施有哪些？(5分)

答：1、改变发电机端电压调压(1.5分)

2、改变变压器变比调压(1.5分)

3、补偿设备调压：如并联电容器、调相机、静止补偿器等。(2分)

5、P-Q 分解法修正方程对牛顿-拉夫逊法的修正方程做了哪些简化？P-Q 分解法潮流计算有哪些特点？(5分)

答：第一个简化是：计及高压电力网络中各元件的电抗一般远大于电阻，以致各点电压相位

角的改变主要影响各元件中的有功功率潮流从而各节点的注入有功功

率；各节点电压大小的改变主要影响各元件中的无功功率潮流从而各节

点的注入无功功率。(1分)

第二个简化是：由于状态变量i δ的约束条件是max ||||i j i j δδδδ-<-，即||||i j i j δδδ-<

不宜过大。计及ij G <

在上述两个简化下，原来的功率修正方程可分解成相互独立的有功功率修正方程和无功功率修正方程。

P-Q 分解法潮流计算的特点：

1 将原有功率方程分解为两个低阶功率方程，提高了运算速度；(1分) G/

2 R+jX

1U 2

U jB/2 G/2 jB/2

2 2 雅可比系数矩阵的所有元素在迭代过程中维持常数，提高运算速度；(1分)

3 雅可比系数矩阵是对称矩阵。(1分)

6、什么是电力系统的一次调频？一次调频能做到无差调节吗？二次调频能做到无差调节吗？（5分）

答：一次调频：当系统负荷发生波动时，首先，系统中发电机的转子动能发生变化（通过转速变化），维持系统的功率平衡，发电机转速的变化导致了系统的频率变化，进一步通过发电机调速系统的调节作用和负荷本身的调节作用，使系统频率向着靠近初始频率变化，由于调速器的有差调节，系统频率不能恢复到额定值。（3分）

一次调频无法做到无差调节，（1分）二次调频在一次调频的基础上，人为或自动指定调频机组或调频厂，强制性的增发或少发功率，所得到的功率增量可以完全抵偿负荷的初始增量。故二次调频可以做到无差调节。（1分）

7、变压器等值电路参数有哪些？各描述什么物理现象？如何通过试验测得这些参数？ 答：电阻、电抗、电导、电纳

1、电阻 反映了变压器绕组的热效应，短路损耗或铜耗。

2、电抗 反应变压器的短路电压损耗。

3、电导 反映变压器的开路损耗，铁耗。

4、电纳 反映变压器的激磁效应，即建立磁场，实现能量传递。

变压器的四个参数可以由出厂铭牌上代表电气特性的四个数据计算得到。这四个数据是短路损耗S P ?，短路电压%S V ，空载损耗0P ?，空载电流0%I 。前两个数据又短路试验得到，用以确定T R 和T X ；后两个数据由空载试验得到，用以确定T G 和T B 。

8、电力系统常见的无功电源有哪些？无功功率主要取什么作用？

答：1、发电机

2、调相机

3、补偿设备调压：如并联电容器、无功电源发生器等。

无功功率在感性电路中和容性电路工作都必需的，在电路系统中，当电路表现为感性时，电路吸收无功功率，电流滞后于电压，当电路表现为容性时，电路放出无功功率，电流超前于电压。因此电网系统中有感性无功功率和容性无功功率，而电力系统中最大的负荷是感性的，所以我们通常将吸收感性无功功率的负荷称为“无功负荷”；而将吸收容性无功功率的功率设备称为“无功电源，也就是在电力系统中能提供容性无功功率负荷的设备，通常说的无功补偿设备。无论是感性无功功率还是容性无功功率，他们仅在电流与电压超前和滞后，性质是相同的都是建立的维护磁场。从无功补偿原理我们可以看出感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率来补偿。

9、简述牛顿-拉夫逊法潮流计算的主要步骤。

答：1）输入网络的原始参数，包括节电编号及分类；

2）形成节电导纳矩阵；

3）给定个节点变量的初始值；

4）置迭代次数k=0；

5）计算功率误差；

6）判断功率误差是否在要求的范围内，如果满足则转向11）步，否则进行下一步；

7）计算雅可比矩阵元素；

8）解修正方程，求出变量的增量；

9）计算个变量修正值；

10）置迭代次数k=k+1，返回5）；

11）计算整个系统的所有相关变量。

10、电力系统潮流计算中，节点分哪几种类型？各有什么特点？

答：电力系统潮流计算中，网络中的节点分为PQ 节点、PV 节点和平衡节点。

3 PQ 节点：给定节点的注入有功功率和注入无功功率i i P Q 、，待求的是节点电压的大小i U 和相位i δ。

PV 节点：给定节点的注入有功功率i P 和节点电压的大小i U ，待求的是节点注入无功功率i Q 和节点电压的相位i δ。

平衡节点：一般只设一个。节点电压的大小和相位s s U δ、都是给定的。待求量是节点注入有功功率和节点注入无功功率.

11、热备用，冷备用、

热备用：运转中的的发电设备可能发的最大功率与系统发电负荷之差 冷备用：未运转的发电设备可能发的最大功率。

12.调整控制潮流的手段有哪些 串联电容，电阻，加压

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