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广西大学电力系统稳态题库
广西大学电气工程学院题库（稳态）
第一章
思考题：
1.请说明火力发电的能量转换过程。
2.电力系统中除火电、水电及核电以外的其他发电形式一般称为“新能源”，你能说出几种新能源发电形式及其特点?
（更新的说法：
新兴能源）
3.火力发电使用的一次能源都有哪些？
4.负荷成分主要是什么？
（用户的用电方式）
5.电力系统包括哪些主要组成部分？
分别起哪些作用？
6.什么是电力网？
什么是动力系统？
7.电力系统常用的结线图有几种？
（从供电组成供电网络的角度看）
8.电力系统生产的特点是什么?
9.对电力系统运行的基本要求是什么？
10.电能质量的主要指标是什么？
11.考核电力系统运行经济性的指标是什么？
12.什么是“有备用结线"？
什么是“无备用结线”？
各有几种形式？
13.我国电力系统3kV以上的额定电压等级是什么?
14.我国电力系统中性点的运行方式是什么？
15.什么是“消弧线圈”？
作用原理是什么?
16.升压变和降压变的变化有何区别？
17.我国三峡电站将装设台水轮发电机组,每台额定电容为MW.
18.什么是线路的经济输送功率和输送距离？
（自然功率）
19.什么是“黑启动"？
20.＊什么是“能量管理系统（EMS）”?
21.＊你对电力市场了解多少？
22.*什么是高压直流（HVDC）输电系统？
与交流输电相比有哪些优缺点？
23＊什么是灵活交流输电系统（FACTS）？
1-1。
给出下图4个电压等级系统的负荷端额定电压、变压器各侧绕组的额定电压
1-2.在括号中给出各变压器的额定电压
第二章
1.“数学模型”的含义是什么？
2.什么是发电机的“运行极限图（功率圆图）”？
3.什么是发电机的“进相运行”?
4.什么是变压器的铜耗和铁耗？
5.为什么说变压器的铜耗是可变损耗？
铁耗是不变损耗？
6.升压三绕组变压器三个绕组由内到外的排列顺序是:
中、低、高；降压三绕组变压器三个绕组由内到外的排列顺序是:
低、中、高，为什么？
7.采用扩径导线或分裂导线的主要目的是什么?
8.220kV和500kV线路上每串绝缘子的片数一般为多少？
9.铝线和铜线的电阻率是多少?
10.架空输电线为什么要换位？
何谓“完全换位”？
11.架空输电线路的电抗一般为Ω/km左右。
12.架空输电线路的电纳一般为S/km左右。
13.正常的架空输电线路的电导一般为S/km左右.
14.架空线路与电缆线路在电气参数上主要有哪些差别？
15.什么是电晕？
16.三相导线等间距水平排列时,边相导线和中间相导线哪个更容易发生电晕现象？
17.计算线路的参数时，在什么情况下需要考虑分布参数特性？
18.什么是“平均额定电压”?
它是如何规定的？
19.标么制与有名制有何区别？
20.在等值电路中，线路的对地支路是容性的,变压器的对地支路是感性的，为什么？
21.什么是线路的“充电功率”？
它对线路输送容量及系统运行有何影响？
22.什么是负荷特性？
它有什么涵义？
23.＊什么是负荷曲线？
日负荷曲线和年负荷曲线各有何用处?
24.*电力系统为什么要进行负荷预测?
25.*日负荷曲线上如果有很大的“峰谷差”会对系统有何影响？
有何办法减小它？
2—1有一长度为100km的110KV输电线路，导线型号为LGJ-185，导线水平排列，相间距离为4m,求线路参数及输电线路的等值电路。
（由手册查得LGJ—185的计算直径为19mm，计及绞线及钢芯影响，取
）
2—2有一台SFL1—20000/110型降压变压器向10KV网络供电。
铭牌上给出的实验数据为：
，
，
，
，试求归算到高压侧的变压器参数，并作等值电路。
2-3.已知某三绕组变压器铭牌上参数有：
额定容量120MVA，容量比为100/100/50，变比为220/121/10。
5KV，
，
，
，
、
、
。
试计算变压器参数，并作等值电路。
2—4。
根据下图系统接线图,①作出其实际有名值等值电路,以额定电压为基准值，②作出其归算到220kV的归算有名值等值电路,③再以SB=100MVA，各级基准电压UB等于相应电压等级的额定电压UN的标幺值等值电路。
T1：
STN=60MVA,231/110kV,Pk=223kW,Uk％=13。
6
T2：
STN=240MVA,231/121kV，Pk=787kW，Uk%=9。
43
LGJ—400/50：
r1=0.0787Ω/km,x1=0.42Ω/km,b1=2。
8×10—6S/km
LGJ-120/25：
r1=0.2708Ω/km,x1=0。
4167Ω/km
第三章
1.什么是“潮流计算"？
它有什么作用？
比较潮流计算与一般电路计算有何异同?
2.为什么潮流计算要计算功率和电压而不是电流和电压？
如果将功率换成电流对潮流计算会带来什么影响？
3.选择填空：
在潮流计算中，
（1）、功率（包括功率损耗）代表（三相）（单相）功率，单位是（MVA、MW、Mvar）（kVA、kW、kvar）（VA、W、var）；
（2）、电压代表（线）（相）电压，单位是（kV）（V）；
（3）、阻抗和导纳代表（单）（三）相参数，单位分别是欧姆和西门子。
4.“电压降落（电压升高）”、“电压偏移（电压偏差）"、“电压调整”和“电压损耗"这些概念有何异同？
5.什么是“输电效率"？
6.请解释以下名词的含义并说明它们之间有何关系：
（1）最大负荷利用小时数；
（2）年负荷率；（3）年负荷损耗率；（4）最大负荷损耗时间；（5）线损率。
7.当输电线路空载运行时,线路的末端电压将高于始端电压，为什么?
8.500kV架空线路要装设并联电抗补偿,一般电缆线路要加串联电抗补偿，为什么？
9.“运算负荷”与“运算功率”有何差别？
10.“环型网络”与“辐射型网络”的潮流计算有何不同？
11.什么是“功率分点”？
“无功分点”与“有功分点”各有何特点？
12.什么是“电磁环网”？
它有几种表现形式?
它对系统有哪些危害？
13.环网（两端电源网络）中的“循环功率"会对系统有哪些影响?
14.环网中潮流的“自然分布”与“经济分布"有何区别?
15.潮流的调整控制手段主要有哪些?
3—1某110KV输电线路，长100km，
，
，
，线路末端功率10MW，
滞后，已知末端电压为110kV，试计算始端电压大小和相位，始端功率，并作相量图.
3-2某变电站两台容量为20MVA、变比为110/11的降压变压器并列运行,其最大负荷为30MW，
，变压器的参数
，
，年负荷曲线如下图所示，求下列情况下变压器的电能损耗.
（1）两台变压器全年并列运行；
（2）当负荷将至60%时，立即切除一台变压器运行.
图年负荷曲线
3-3开式网络的接线如图所示，电源电压为116kV，双回线供电,线路长100km，
，
，
变电站a装有两台同型号双绕组变压器，容量31500kVA，
，
变电站低压侧负荷50MW，
，试求变电所高压侧母线的运算负荷，并利用该运算负荷计算高压母线的电压.
第四章
1.一般来说，潮流计算要有几个主要步骤？
2.常用的潮流计算的数学模型是什么？
3.什么是“自导纳"、“互导纳”？
怎样形成和修改导纳阵？
4.导纳阵都有哪些主要特点？
5.在形成网络矩阵时,“树枝”和“链枝”的含义是什么？
6.什么是导纳阵的“稀疏特性”？
怎样计算导纳阵的稀疏度？
7.什么是“压缩存储技术”？
8.阻抗阵的定义是什么？
形成阻抗阵都有哪些方法？
9.潮流计算中的变量都有哪些？
是怎样分类的？
10.潮流计算中的节点分为几种类型？
11.什么是“功率方程”？
为什么说它是非线性方程？
12.为什么说潮流计算只能采用“迭代法”求出满足一定精度的近似解？
13.有几种“常规潮流"算法？
14.你了解多少“扩展潮流”算法？
15.什么是考虑“负荷静特性"的潮流计算？
16.高斯—赛德尔迭代法的特点是什么？
17.牛顿-拉夫逊迭代法的特点是什么？
18.“直角坐标”和“极坐标"指的是什么？
19.P-Q分解法也叫“快速分解法（fastde—couplingmethod）"或“P—Q解耦法"，它的主要特点是什么?
20.牛顿-拉夫逊迭代法和P-Q分解法有何关系？
21.在P-Q分解法中，因为考虑到电力系统的两个特点所以才能够对修正方程式进行简化，这两个特点是什么？
它在什么情况下失效?
22.在P-Q分解法中，雅可比矩阵变成了B’和B’'，它们有什么特点?
23.P-Q分解法的修正方程式是什么？
24.请比较三种潮流计算方法的特点,包括原理及修正方程、迭代次数、收敛性、计算速度、实用性及计算准确度。
25.P-Q分解法的修正方程式相对于牛顿法进行了种种简化，这是否意味着P—Q分解法的计算准确度低于牛顿法?
26.什么是“雅可比矩阵（Jacobianmatrix）”？
它有什么特点？
为什么把它叫做“灵敏度矩阵”？
27.为什么说分块雅可比矩阵与节点导纳阵具有相同的结构？
28.为什么极坐标形式的修正方程式比直角坐标形式的修正方程式少了n-m个？
29.牛顿法潮流计算的基本步骤有哪些？
30.*什么是“因子表"？
31.*什么是“节点编号优化”？
32.＊什么是潮流计算的“收敛性”？
发生不收敛的主要原因是什么？
33.*什么是“优化潮流（OPF，OptimalPowerFlow）"？
潮流的约束条件都有哪些？
4—1如下图电力网络,已知参数标于图中。
取
，两个电压等级的基准电压为UB（110）=110kV，UB（35）=35kV，求该网络的标么值节点导纳矩阵。
4—2电力网络等值电路参数如下图.
（1）求其节点导纳矩阵；
（2）若2、4节点间理想变压器变比改变为k＊=1，修改
（1）形成的节点导纳矩阵。
4—3网络中有一变压器支路如下图，将变比k由1.1改为1.05后，该网络的节点导纳矩阵中Yii、Yij、Yji、Yjj将作修正，求它们的修正量△Yii、△Yij、△Yji、△Yjj。
4-4
2节点的电力系统如下图所示。
已知节点①的电压为
，节点②上的发电机输出功率为
，负荷功率
，输电线路导纳
。
以电压迭代初值为1＋j0，潮流计算的牛顿-拉夫逊法写出第一次迭代后的节点电压为
①请求解作第二次迭代后的节点电压。
②并利用PowerWorld作该系统潮流计算.
③上图系统也是一个已知末端功率、始端电压的简单支路潮流计算,试推导简单支路电压计算的解析算法。
4-5系统及参数如下图，其中节点②为PV节点，以电压初值U（0）=1,采用极坐标形式的牛顿-拉夫逊法作该系统平衡节点G1的注入发电功率计算。
另，若采用解析法，试根据条件推导和计算节点②电压的相位角，再计算G1的功率。
提示:
例如设Q2,根据P2、Q2和U2，按电压降落方法，得U1,即
解得Q2。
大作业在总作业成绩中占20%。
4-7、4—8中至少选做一题
4—7任务：
用牛顿-拉夫逊法计算一个5节点系统的潮流计算程序
Ø编写计算程序
Ø完成程序调试
Ø给出计算结果
Ø交上程序和结果（可以是电子文件）
4-8利用Powerworld作IEEE14节点的潮流计算
交Powerwodld电子数据文件
附IEEE14节点系统数据
节点数SB平衡节点号迭代精度
14，100。
00,1，0。
00001，
支路参数ijRXY/2
1，1,2，0。
01938，0.05917,0.02640
2,2,3，0。
04699,0。
19797，0。
02190
3,2，4,0.05811，0。
17632,0.01870
4，1,5,0。
05403，0.22304，0.02460
5，2,5，0.05695，0.17388,0。
01700
6，3，4,0。
06701，0。
17103,0。
01730
7，4,5,0.01335，0.04211，0.00640
8，7，8,0。
00000，0.17615,0.00000
9，7,9,0。
00000,0。
11001，0.00000
10，9，10,0。
03181,0.08450,0.00000
11,6,11，0.09498,0。
19890,0。
00000
12，6，12,0.12291，0。
15581,0.00000
13，6,13,0。
06615，0。
13027,0。
00000
14，9，14,0。
12711，0.27038,0。
00000
15,10,11,0。
08205,0.19207，0.00000
16，12,13，0.22092，0.19988,0。
00000
17,13,14,0。
17038,0。
34802,0。
00000
变压器支路数据
ijRXK*
1，5,6,0。
00000，0.25202,0。
932
2，4,7,0.00000,0。
20912,0。
978
3，4，9，0。
00000，0。
55618,0.969
接地支路数据
iRX
1，9,0。
00，0.190
节点功率数据
iPGQGPLQL
1,1，0,0，0，0
2,2，40.00，42。
4，21。
70，12。
70
3,3，0.00，23。
39，94.20,19.00
4,4，0。
00，0.00,47.80，—3.90
5，5，0。
00，0.00，7。
60,1.60
6，6，0。
00，12。
24，11。
20,7。
50
7，7，0.00，0。
00,0.00，0。
00
8,8,0.00,17。
36，0.00,0.00
9,9，0。
00,0。
00，29.50，16。
60
10，10,0。
00,0。
00，9。
00，5。
80
11，11,0.00，0.00,3。
50，1.80
12,12,0.00,0.00,6。
10，1。
60
13，13,0.00，0.00,13。
50，5.80
14，14,0。
00，0.00，14。
90,5。
00
PV节点数据
iVGPminPmaxQminQmax
1，1，1.06，0，50，-10，10
2,2，1。
045，0.3，0.7,—0.4,0.5
0
第五章
1.系统正常频率质量范围是多少？
系统怎样保证频率质量？
2.为什么说系统的频率质量主要取决于有功平衡？
3.＊50Hz系统与60Hz系统相比有何特点？
4.怎样理解负荷的变动与频率调整的关系?
5.节点电压角度与系统的频率有何关系？
6.什么是“调速器”和“调频器"?
它们有何作用?
7.什么是“开停机计划”?
8.什么是“发电计划"？
9.＊什么是“负荷控制"？
10.网络损耗的两个组成部分是什么?
高压输电系统的网络损耗一般占系统总负荷的百分之多少？
五级电压变换的系统,整个系统的网络有功损耗一般占系统总负荷的百分之多少?
11.水电厂、火电厂和原子能电厂的厂用电率为多少？
12.有功负荷预测的意义是什么?
怎样进行预测？
13.怎样理解系统设备的“定期维修”和“状态维修”？
14.什么是系统的备用容量？
怎样确定电力系统的备用容量？
15.什么是负荷备用?
什么是事故备用?
承担负荷备用的机组和承担事故备用的机组,各有怎样的运行特点？
16.什么是“热备用”？
什么是“冷备用”?
怎样确定系统的热备用容量？
17.有功功率的最优分配包括两个内容，它们是什么?
各有什么含义？
18.火电、水电和核电各有何特点？
19.什么是“抽水蓄能”电厂?
它有何作用?
20.枯水期和丰水期的机组安排各有何特点？
21.什么是“耗量特性"？
什么是“比耗量"和“耗量微增率”？
22.什么是最优分配负荷的目标函数和约束条件？
23.什么是“等耗量微增率准则"?
24.什么是“水煤换算系数"?
25.什么是“网损微增率”?
26.什么是有功负荷经济分配的“协调方程式”?
27.*什么是计算网损微增率的“B系统法”?
28.系统的频率不满足质量要求会产生哪些不好影响?
29.什么是“有功电源的静态频率特性”？
什么是“有功负荷的静态频率特性"?
30.“调差系数"和“单位调节功率”的含义是什么?
31.说明ALFC、AGC、EDC和ACE的含义.
32.什么是频率的“无差控制”和“有差控制”？
5-1两台容量均为200MW的发电机并列运行，向300MW负荷供电。
发电机的最小有功出力均为60MW,耗量特性分别为：
（1）求机组的经济分配方案；
（2）若平均分担负荷，多消耗的燃料（单位时间内）为多少?
5—2某电力系统有一个火电厂和一个水电厂并联运行,其耗量特性分别为:
设水电厂给定日用水量为
，系统的日负荷曲线如图所示。
火电厂容量700MW,水电厂容量400MW，试①确定火、水电厂的经济负荷分配.②若考虑开停机计划,再确定火、水电厂的经济负荷分配。
图日负荷曲线
5—4某一容量为100MW的发电机，调差系数整定为4％，当系统频率为50HZ时，发电机出力为60MW；若系统频率下降为49.8HZ时,在一次调频作用下的发电机出力是多少？
5—5如下图所示的互联系统,系统A、B的电源额定容量、负荷容量及单位调节功率均示于图上。
A系统由于电源事故切除2000MW有功时，系统频率及联络线上功率的变化是多少？
图两系统组成的互联系统
第六章
1.电力系统中的无功电源都有哪些？
各有何特点？
2.什么是“无功优化”问题？
3.什么是“等网损微增率准则”？
4.电力系统中主要有几种电压调整的措施？
各自有何特点？
5.什么是“中枢点电压管理”？
它有几种调压方式?
6.无功电源最优分布的基本准则是什么？
7.无功负荷最优补偿的基本准则是什么？
8.电力系统中电压偏差过大的原因是因为无功问题，一种是无功不足，另一种是无功分布不合理，它们分别需要采取哪种调压措施才能解决？
9.为什么调节发电机的励磁可以调节端电压?
10.变压器的分接头一般设在哪个绕组？
为什么选择不同的分接头可以调压？
11.并联电容器调压和并联调相机调压有哪些不同？
12.说明并联和串联补偿设备调压的原理是什么？
13.为什么说电压的变化主要受无功分布的影响？
14.怎样根据电压要求确定并联无功补偿容量？
15.电压和频率是电能质量的两个重要指标，试比较调频和调压各有何特点？
6-1某水电厂通过升压变压器
与系统相连,如图，高压母线电压最大负荷时为112。
09kV，最小负荷为115。
45kV。
要求低压母线采用逆调压，试选择变压器分接头电压.
图升压变压器接线图
6—5（选做题）下图为电压组合调节的系统（选自《电力系统运行操作与计算（修订版）》，其为某系统单线接线图。
图中注有线路参数及长度、各母线负荷（括号外为最大负荷、括号内为最小负荷）、发电机容量及各母线电压允许偏移范围.现假定A电厂为系统电厂，B电厂为地区电厂,试选择各点的调压设备工作点的设置。
图题6-5系统主接线图
图题6—5系统的阻抗参数
取SB=100MVA,UB=UN（各电压等级的额定电压基准电压）。
则以标幺值表示的、适合PowerWorld软件的数据格式的电路如下
图6-5系统的数据格式
根据图6-5的数据格式，将该格式在PowerWorld的可视化编辑模式下,从平衡节点开始,逐个元件添加,形成该系统的单线图，并将必要的数据作字段形式逐个增添以显示。
若采用的就近调节方式为：
1A电厂为平衡节点，保持U1=1.05
2T1高压侧分接头，控制U2=（1.0～1。
1）
3T2110kV分接头，控制U6=（0。
9364～1.018）
4T3220kV分接头,控制U4=（1。
0～1.1）
5B电厂PV节点,控制U8=1.05
6T535kV分接头，控制U9=（1.0~1.1）
735kV线路L9—11,加B=-j2。
5的串联电容补偿
在确定控制手段及其相应的控制目标后，计算符合电压质量要求的变压器分接头的设置和系统潮流.
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