第一章 电力系统概述和基本概念1、电力系统及其基本元件2、电力系统由发电机,电力网和负荷组成。
3、电力网由各种电压等级的输配电线路及升降压变压器组成。
4、电压等级和额定电压。
用电设备和电力线路的额定电压相同,并容许电压偏移%5±,即额定电压为%5±N U ,常见的用电设备和电力线路的额定电压为(0.38,3,6,10,35,110,220,500)kV 。
5、【简答题】电力系统运行的基本要求 答:(1)保证系统运行的安全可靠性(2)保证良好的电能质量 (3)保证系统运行的经济性 (4)环境保护问题日益受到人们关注 6、【简答题】电能生产的基本特点 答:(1)电能与国民经济关系密切(2)电能不能大量储存(3)电力系统中的暂态过程十分迅速 相关练习1)电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为(D ) A.厂用电负荷 B.发电负荷 C.工业负荷 D.供电负荷2)电力网某条线路的额定电压为Un=110kV ,则这个电压表示的是(C ) A.相电压 B.31相电压 C.线电压 D. 3线电压3)我国电力系统的额定频率为(C ) A. 30Hz B. 40Hz C. 50Hz D. 60Hz 4)以下(D )不是电力系统运行的基本要求 A. 提高电力系统运行的经济性 B. 安全可靠的持续供电C. 保证电能质量D. 电力网各节点电压相等5)对(A )负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故。
A .一级负荷 B. 二级负荷 C .三级负荷 D. 以上都不是 6)电力系统由(发电机、电力网、负荷)三部分构成。
7)电力系统的常用额定电压等级有( 10kV 、35kV 、110kV 、220 kV) (至少写出三个)。
8)发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时,发电机的额定电压与系统的额定电压的关系为(发电机的额定电压比电力线路的额定电压高5%)。
9)电力系统的运行特点是(电能与国民经济关系密切、电能不能大量储存、电力系统中的暂态过程十分迅速、对电能质量的要求比较严格)。
10)我国交流电力网的额定频率为(50)Hz ,容许的正负偏差为(2.0±)Hz 。
11)变压器二次绕组的作用相当于供电设备,额定电压规定比系统的额定电压高(10%)。
12)在我国,110kV 及以上电压等级电网中一般采用的中性点接地方式是(中性点有效接地方式)。
第二章 电力系统元件数学模型1、电力线路的模型及参数计算方法 (1)线路模型RXj 2jB2jB要求的量:l x r Z )j (11+=)(Ω l b Y 1j = )(S 无损耗线路,自然功率的概念电导则可略去不计,即可以设01=r ,01=g 。
显然,采用这些假设就相当于设线路上没有有功功率损耗,自然功率也称波阻抗负荷。
是指负荷阻抗为波阻抗时,该负荷消耗的功率。
如负荷端电压为线路额定电压,则相应的自然功率为c Nn n Z U P S /2==,由于这时的c Z 为纯电阻,相应的自然功率显然为纯有功功率。
2、变压器等值电路参数的计算方法(考双绕组,三绕组不考) (1)变压器模型要求的量:k P 为变压器三相总的短路损耗(kW);N S 为变压器的额定容量(MV A);N U 为变压器绕组的额定电压(kV)。
T X 为变压器一相高低压绕组总电抗)(Ω,N S 为变压器额定容量(MV A),N U 为变压器绕组的额定电压(kV)。
注意:短路试验可以测定电阻、电抗,即通过短路试验可以求出T R ,T X 。
空载试验可以测定电导、电纳,即通过空载试验可以求出T G ,T B 。
3、同步发电机等值电路参数的计算方法 (1)发电机模型EGX R要求的量:(%)G X 是以发电机额定容量为基准的电抗百分值,N U 为发电机的额定电压(kV);N S 为发电机的额定视在功率(MV A)。
4、负荷 (1)负荷模型LR LjX5、多级电压电力网等值电路和参数计算(1)画出等值电路图GE G jX 3T Y 3T Z 21Y 1Z 21Y 1T Y 1T Z 22Y 2Z 22Y 2T Y 2T Z 23Y 3Z 23Y LR LjX(2)折算到基本级例:假设线路3-l ,km l 50=,)/(25.01km r Ω=,试计算3l R 。
Ω=⨯=184.292)121220()37110(502.0223l R(3)三相系统的标幺制及其计算进行电力系统计算时,采用有单位的阻抗、导纳、电压、电流、功率等进行运算的,称为有名制。
进行电力系统计算时,采用没有单位的阻抗、导纳、电压、电流、功率等的相对值进行运算,称为标么制。
定义为相应的基准值有名值标么值=2、电力系统中五个基准量之间的关系2BB B U S RR = ; B B B U I S 3=; B B B U I U 3=; B B Z Y 1=。
1. 下列参数中与电抗单位相同的是( B ) A. 电导 B.电阻 C .电纳 D.导纳2. 三绕组变压器的分接头,一般装在( B )A .高压绕组和低压绕组 B. 高压绕组和中压绕组 C. 中压绕组和低压绕组 D. 三个绕组都装 3. 双绕组变压器,型等值电路中的导纳为( A ) A .GT-jBTB .-GT-jBTC .GT+jBTD .-GT+jBT4. 电力系统分析常用的五个量的基准值可以先任意选取两个,其余三个量可以由其求出,一般选取的这两个基准值是( B ) A.电压、电流 B.线电压、三相功率 C.电压、电抗 D.电流、电抗5. 额定电压等级为500kV 的电力线路的平均额定电压为( A )A. 525kVB. 520 kVC. 515kVD. 500kV6. 已知某段10kV 电压等级电力线路的电抗X=50,若取SB=100MVA ,UB=10kV ,则这段电力线路的电抗标幺值为 ( 50 )2UB SB X X B ==21010050⨯=507. 电力系统传输中,把( 01=r , 01=g )的线路称为无损耗线路。
8. 自然功率是衡量输电线路传输能力的一个重要数据,( )都可以增大自然功率。
9. 在三相电力线路的等值电抗计算公式中的几何平均距离Deq 的计算公式为(3ca bc ab eq D D D D = )10. 线路的末端电压是否总是低于始端电压?为什么?答:当输送功率大于自然功率时,线路末端电压将低于始端;反之,输送功率小于自然功率时,线路末端电压将高于始端。
11. 同样截面的导线,用于不同的电压等级,其电抗标幺值是否相同?列公式说明。
12. 同容量、同电压等级的升压变压器和降压变压器的参数是否相同?为什么? 13. 什么是标幺制?标幺值的定义是什么?电力系统中五个基准量之间有什么关系?14. 如图2-18所示的简单电力系统,画出用有名制表示的等值电路图,发电机用电压源表示近似,取绕组电阻,负荷用输出功率表示(即不用求)。
变压器T1:10.5/121kV ,60MVA ,∆P S=30kW ,US%=10,∆P 0=6kW ,I 0%=1.0。
变压器T2:110/11kV ,60MV A ,∆P S=30kW ,US%=10,∆P 0=5kW ,I 0%=1.0。
第三章 简单潮流计算1、电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整、输电效率的概念。
答:(1)电压降落:U U U U δj 21+∆=-,始末两端电压的向量差,仍为相量。
其中U ∆和U δj 分别为电压降落的纵分量和横分量。
(2)电压损耗:21U U -,始末两端电压的数值差。
近似认为U U U ∆≈-21,电压损耗常以百分数表示,即100%21⨯-=∆NU U U U %。
(3)电压偏移:N N U U U 11∆=-或N N U U U 22∆=-,始端电压或末端电压与线路额定电压的比值。
电压偏移也常用百分数表示,即电力线路始端电压偏移百分数为%100%11⨯-=∆NNN U U U U ,电力线路末端电压偏移百分数为 %100%22⨯-=∆NNN U U U U 。
(4)电压调整:220U U -线路末端空载与负载时电压的数值差。
不计线路对地导纳时,120U U =,则此时电压调整就等于电压损耗,即21220U U U U -=-。
其百分数为%100202200⨯-=∆U U U U (5)输电效率:12P P =η,线路末端输出的有功功率P2与始端输出有功功率P1之比,其百分数为%100%12⨯=P P η 2、简单开式网的潮流计算(1)由电力线路和变压器组成(2)从后向前逐级计算 (3)从前向后逐级计算1U &2U &RjXjBY =11jQ P +22jQ P +S ''~①*=∆Y U S y 2~)(~22jB U S y -=∆②)()(~222222jX R U Q P jX R U S Z I S z ++=+==∆ B U jQ P S S S y 22222j ~~~-+=∆+='' )(~222jX R U Q P S Z +''+''=∆③)(221jX R U Q j P U U +''-''+=& S S Q P S Z ~~j ~111''+∆=+=1U &RjX2U &22jQ P +)(~222222jX R U Q P S Z ++=∆ )(22221jX R U jQ P U U +-+=& )(~21jB U S y -=∆ y z S S S S ~~~~21∆+∆+=第四章 电力系统潮流的计算机算法1、求导纳Y 矩阵424Z K:1ΛΛ+⨯=244411K Z Y ; ΛΛ+=4221Z Y ; KZ Y Y 1144224⨯-==2、电力系统的节点分类(选择),各有什么特点(简答)答:①PQ 节点——节点的注入功率P 、Q 均给定,通常负荷节点均为PQ 节点,待求电压大小及相位②PV 节点——节点的注入有功功率P 是给定的,且节点电压大小给定,通常有无功储备的发电厂可选作PV 节点,待求Q 和相位③平衡节点——节点电压的大小及相位均给定。
潮流分析时有且只有一个。
待求P 、Q 。
3、电力网络的数学模型用的是节点电压法。
4、牛顿-拉夫逊法是运用迭代方法求解电力系统的非线性的功率方程组。
5、P-Q 分解法是牛顿-拉夫逊法极坐标的简化。
第五章 电力系统有功功率的平衡和频率调整1、∑∑↓<f P P L G ,∑∑↑>f P P LG,(∑GP是所有发电厂发出的有功功率的总和,∑L P 是同系统的总负荷,f 是频率。