电力系统分析第三版第三章答案

3 简单电力系统潮流计算

3．1 思考题、习题

1）电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么？电力线路始、末端的电容功率表达式是什么？上述表达式均是以单相形式推导的，是否适合于三相形式？为什么？

2）电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么？其电压降落的计算公式是以相电压推导的，是否适合于线电压？为什么？

3）什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率？ 4）什么叫运算功率？什么叫运算负荷？一个变电所的运算负荷如何计算？

5）对简单开式网络、变电所较多的开式网络和环形网络潮流计算的内容及步骤是什么？ 6）变压器在额定状况下，其功率损耗的简单表达式是什么？

7）求环形网络中功率分布的力矩法计算公式是什么？用力矩法求出的功率分布是否考虑了网络中的功率损耗和电压降落？

8）力矩法计算公式在什么情况下可以简化？如何简化？

9）为什么要对电力网络的潮流进行调整控制？调整控制潮流的手段主要有哪些？ 10）欲改变电力网络的有功功率和无功功率分布，分别需要调整网络的什么参数？ 11）超高压远距离交流输电的作用和特点分别是什么？

12）什么是传播常数、衰减常数、相位常数、波阻抗、波长、相位速度？

13）什么是自然功率？当远距离交流输电线路输

第三章 电力系统潮流分布计算

3-2 已知图3-2所示输电线路始末端电压分别为248kV、220kV，末端有功功率负荷为220MW，无功功率负荷为165 MVAR。试求始端功率因数。

8+j40Ω U1U2 P2=220MW

Q2=165MVAR

C1 j5.5×10-4 S C2 j5.5×10-4S 习题图 3-2

3-2 解：

· · 8+j40 S· ② ① SSˊ1 1 ˊ2 ?Qy2?2202?5.5?10?4?26.62(MVAR) 220kV

?Qy1?2482?5.5?10?4?33.83(MVAR)

?248kV C1 j5.5×10-4 (S) C2 习题解图3-2 S?2?220?j165?j26.62?220?j138.38(MVA)

求Z12中的功率损耗：

?S12??2202?138.382?(8?j40)?11.165?j55.832202

S?1?220?j138.38?11.165?j55.83?231.165?j194.21S1?231.165?j194.21?j33.83?231.165?j160.38(MVA)

?c

电力系统分析是电气专业的最重要课程

电力系统稳态分析第三章 简单电力网络的分析计算第一节 潮流计算基本知识与辐射形网络的潮流计算

主讲 周任军

电力系统分析是电气专业的最重要课程

一、电力系统潮流分布的概念1、潮流分布正常运行情况下，电力系统的电压和功率分布称为电力 系统的潮流分布；

2、潮流计算正常运行情况下，电力系统电压和功率分布的计算称为 潮流计算；

3、潮流计算的目的为电网规划设计、电力系统的安全经济运行、继电保护 装置的整定计算等提供依据。

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二、电力网等值电路的结构G

T1L

T2

~& UGRT 1jX T 1

~ S = P + jQ

电力系统接线图

RL

jX L

RT 2

jX T 2~ S = P + jQ

GT 1

jBT 1

GL 2

j

BL GL 2 2

j

BL 2

GT 2

jBT 2

1

等值电路图R12 jB10

jX 12

2G20

R23

jX 23

3G30

R34

jX 34

4

G10

jB20

jB30

~ S 4 = P4 + jQ4

简化等值电路图

电力系统的等值电路由阻抗支路和对地导纳支路组成

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三、阻抗支路的计算& U1

~ S1

R

jX

~ S2

& U2

1

2& I

第一章 电力系统分析基础知识

1-2-1 对例1-2，取UB2?110kV，SB?30MVA,用准确和近似计算法计算参数标幺值。 解：①准确计算法：

选取第二段为基本段，取UB2?110kV，SB?30MVA，则其余两段的电压基准值分别为：UB1?k1UB2?10.5?110kV?9.5kV 121UB3?UB2110??6.6kV 110k26.6SB30??1.8kA 3UB13?9.5SB30??0.16kA 3UB23?110电流基准值：

IB1?IB2?各元件的电抗标幺值分别为：

10.5230?2?0.32 发电机：x1??0.26?309.5121230??0.121 变压器T1：x2??0.105?110231.52输电线路：x3??0.4?80?30?0.079 1102110230??0.21 变压器T2：x4??0.105?152110262.62??0.4 6.60.330?0.14 电缆线路：x6??0.08?2.5?6.6211?1.16 电源电动势标幺值：E??9.5电抗器：x5??0.05?②近似算法：

取SB?30MVA，各段电压电流基准值分别为：

UB1?10.5kV，IB1?30?1.65kA

3?10

第一章 电力系统分析基础知识

1-2-1 对例1-2，取UB2?110kV，SB?30MVA,用准确和近似计算法计算参数标幺值。 解：①准确计算法：

选取第二段为基本段，取UB2?110kV，SB?30MVA，则其余两段的电压基准值分别为：UB1?k1UB2?UB3?UB2k2?10.5121?110kV?9.5kV

110?6.6kV

1106.6电流基准值：

IB1?SB3UB1SB3UB2?303?9.5303?110?1.8kA

IB2???0.16kA

各元件的电抗标幺值分别为： 发电机：x1??0.26?10.5302?309.5222?0.32

变压器T1：x2??0.105?121110?3031.52?0.121

输电线路：x3??0.4?80?30110222?0.079

变压器T2：x4??0.105?电抗器：x5??0.05?66.611015??301102?0.21

2.620.3306.6?0.4 ?0.14

电缆线路：x6??0.08?2.5?电源电动势标幺值：E??②近似算法：

119.52?1.16

取SB?30MVA，各段电压电流基准值分别为： UB1?10.5kV，IB1?303?10.5303?11

电力系统暂态分析(第三版） 李光琦 习题解答

第一章 电力系统分析基础知识

1-2-1 对例1-2，取UB2?110kV，SB?30MVA,用准确和近似计算法计算参数标幺值。 解：①准确计算法：

选取第二段为基本段，取UB2?110kV，SB?30MVA，则其余两段的电压基准值分别为：

UB1?k1UB2?10.5?110kV?9.5kV 121UB3?UB2110??6.6kV 110k26.6SB30??1.8kA 3UB13?9.5SB30??0.16kA 3UB23?110电流基准值：

IB1?IB2?各元件的电抗标幺值分别为：

10.5230?2?0.32 发电机：x1??0.26?309.5121230??0.121 变压器T1：x2??0.105?110231.5输电线路：x3??0.4?80?30?0.079 2110110230??0.21 变压器T2：x4??0.105?221511062.62??0.4 6.60.330?0.14 电缆线路：x6??0.08?2.5?6.6211?1.16 电源电动势标幺值：E??9.5电抗器：x5??0.05?②近似算法：

取SB?30MVA，各段电压电流基准值分别为：

UB1?10.

课程发展历史沿革

“电力系统分析”课程是电气工程及其自动化专业的学位课程，也是电力类相关专业的主要课程。本课程具有很强的理论性和较强的实践性，注重理论与实践的密切结合。通过该课程的学习，培养学生的电力系统规划、设计、运行与运营的背景知识，同时也是学习后续专业课程的基础。

我校自1988年开设电力系统及其自动化专业以来，“电力系统分析”就是本专业的重点课程。第一期教材选用的是华中科技大学何仰赞教授编写的《电力系统分析》上、下册，全国优秀教材。为了适应专业发展的需要，后来选用中国电力出版社出版的由东南大学陈珩老师编写的《电力系统稳态分析》，和西安交通大学李光琦老师编写《电力系统暂态分析》教材。目前选用的是《电力系统分析》，夏道止，中国电力出版社，普通高等教育“十五”国家级规划教材，2008年9月（第二版）。

由于课程的重要性，自从开设本课程以来，我们一直配备本学科的骨干教师担任该课的教学工作，选用全国优秀教材。进入90年代，本课程的建设驶入了快速发展的轨道，并形成了重视教学改革、狠抓教学质量的优良传统，经历了从学校重点课程→校级优质课程→校级精品课程→省级精品课程的建设。在教学观念、教师队伍、教学内容、教学方法、教学手段、实验教学等方面进行了全

第三章 电力系统三相短路电流的实用计算

前述短路电流计算复杂却仍非严格，但得出的概念和结论却十分有益，可用来指导三相短路电流的实用计算，也可用来指导后续的不对称故障计算和稳定计算。在某些事故需精确计算系统电压、电流变化情况时，可用该方法或数值计算法。一般工程计算不可能也无须采用那么复杂的计算。而用另一类方法，即实用计算法。

正如在无限大功率电源三相短路电流计算中已指出的，实用计算法的核心是抓住短路电流中的关键量，即短路电流周期分量的初始值，即t?0时的次暂态电流I??。求出它，冲击电流、最大有效值电流和短路容量均可方便得到。有时需要计算t?0时的电流，可用运算曲线查找求得。

第一节 短路电流周期分量初始值的计算

???Xq??，取Xd???Xq??，则由式（2-163）和式（2-165）可知，定子短路电由于Xd流周期分量的初始值为

????I???jI??? Idq??0Eq??Xd?j??0Ed??Xq???0?jEq??0Ed??jXd????E0??jXd

???和次暂由此可见，在求短路电流周期分量初始值时，发电机可用次暂态电势E??来等值，等值电路如图3-1所示。这样，短路电流周期分量初始值得计算态电抗Xd实质上

第三章 电力系统三相短路电流的实用计算

前述短路电流计算复杂却仍非严格，但得出的概念和结论却十分有益，可用来指导三相短路电流的实用计算，也可用来指导后续的不对称故障计算和稳定计算。在某些事故需精确计算系统电压、电流变化情况时，可用该方法或数值计算法。一般工程计算不可能也无须采用那么复杂的计算。而用另一类方法，即实用计算法。

正如在无限大功率电源三相短路电流计算中已指出的，实用计算法的核心是抓住短路电流中的关键量，即短路电流周期分量的初始值，即t?0时的次暂态电流I??。求出它，冲击电流、最大有效值电流和短路容量均可方便得到。有时需要计算t?0时的电流，可用运算曲线查找求得。

第一节 短路电流周期分量初始值的计算

???Xq??，取Xd???Xq??，则由式（2-163）和式（2-165）可知，定子短路电由于Xd流周期分量的初始值为

????I???jI??? Idq??0Eq??Xd?j??0Ed??Xq???0?jEq??0Ed??jXd????E0??jXd

???和次暂由此可见，在求短路电流周期分量初始值时，发电机可用次暂态电势E??来等值，等值电路如图3-1所示。这样，短路电流周期分量初始值得计算态电抗Xd实质上

一、填空

1、电力系统由 、 、 和 组成。 2、发电机引出线导体的截面积按 选择，而配电装置母线的截面积则是按 选择的。

3、衡量电能的三个指标是 _________、 _____、 _______。 4、节点导纳矩阵的特点是

5、无备用接线方式包括 _________、 、 ______。 6、额定电压等级小于1000V的低压电网，为了提高供电的可靠性，可采用 。

7、潮流计算中,PV节点是指 ____________________的节点。 8、发电机准同期并网条件 、 、 等 、 。

9、三相架空线路的零序电抗与正序电抗相比是_ _______。 10、在中性点经消弧线圈接地的电网中，线路停送电和解列时应注意避免 ___的发生。

11、潮流计算问题中,电力系统中的节点分为 _____、____ _________、 ____ 三类。

12、修正方程组的系数矩阵称为 __________。 13、备用容量= ___ _