华北电力大学电力系统稳态分析题库.docx
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电力系统稳态分析题库
电力系统稳态分析思考题
第1章
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它发电形式一般称为“新能源”,你能说出几种新能源发电形式?
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?
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?
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比有何区别?
17、我国三峡电站将装设台水轮发电机组,每台额定容量为MW。
18、什么是线路的经济输送功率和输送距离?
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)?
第2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“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、标么制与有名制有和区别?
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?
第3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)(单项)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?
作业:
3-1、3-3、3-27、3-31。
第4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-塞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
和
,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、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(Jacobeanmatrix)”?
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
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?
作业:
4-5,4-7,4-8,4-11
第5章
1、系统正常的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?
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“热备用”?
什么是“冷备用”?
16、有功功率的最优分配包含两个内容,它们是什么?
各有什么含义?
17、火电、水电和核电各有何特点?
18、什么是“抽水蓄能”电厂?
它有何作用?
19、枯水期和丰水期的机组安排各有何特点?
20、什么是“耗量特性”?
什么是“比耗量”和“耗量微增率”?
21、什么是最优分配负荷的目标函数和约束条件?
22、什么是“等耗量微增率准则”?
23、什么是“水煤换算系数”?
24、什么是“网损微增率”?
25、什么是有功负荷经济分配的“协调方程式”?
26、*什么是计算网损微增率的“B系数法”?
27、系统的频率不满足质量要求会产生哪些不好影响?
28、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”?
29、“调差系数”和“单位调节功率”的含义是什么?
30、说明ALFC、AGC、EDC和ACE的含义。
31、什么是频率的“无差控制”和“有差控制”?
作业:
5-3,5-4,5-6,5-7,5-10,5-17,5-28。
第6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,它们分别需要采取那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那个绕组?
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?
作业:
6-2,6-16,6-19.
第1章
1、在括号中给出下面各变压器的额定电压。
2、在括号中给出下面各变压器的额定电压。
第2章
1、计算线路参数并作出其Π型等值电路。
已知线路型号为LGJ-400,2r=22mm,长度为130km,导线排列方式如图1所示。
图1图2
2、计算线路参数并作出其Π型等值电路。
已知线路型号为LGJ-200×2,2r=17mm,长度为150km,导线排列方式如图2所示。
3、计算双绕组变压器的参数并作出其等值电路。
已知容量为31500kVA,额定电压为121/10.5kV,
=20kW,
=10.5,
=10kW,
=0.5。
4、三绕组变压器的容量为120000/120000/60000kVA,额定电压为220/121/11kV,短路损耗为
=130kW,
=135kW,
=125kW;短路电压为
=18,
=10,
=7;空载损耗为
=73kW;空载电流为
=3.5。
试计算归算到高压侧的变压器的参数并作出等值电路。
5、支路12中的阻抗为Z,在其中加入一理想变压器,其变比分别如图所示。
请作出它们的等值电路。
第3章
3.1如图3.1所示两变压器并联运行,参数完全相同,如果,T1工作在主抽头;T2工作在+2.5%分接头,试分析两台变压器各承担负荷的比例是多少?
题3.1图
3.2两台发电机经线路相联,接线如图所示。
已知母线1、2的计算负荷分别为
,
,线路阻抗
,线路电阻略去不计。
(1)设
,
及
的幅值相等,且等于1。
计算发电机1、2输出的无功功率
和
,以及
和
间的相角差
;
(2)在上述情况下,如果保持
、
和
幅值不变,而将母线2电压下降到0.9,试定性分析
、
及
的变化情况;
(3)若
及
的幅值均等于1,但
比
滞后300时,则两台发电机输出的有功及无功各为多少?
注:
以上所给电压、阻抗及负荷数字均为标幺值。
题3.2图
3.3电力系统接线如下图
题3.3图
其中发电机G1、G2的端电压、变压器T第一绕组的分接头、调相机C的无功功率可调;负荷功率恒定。
试定性分析采用什么调节方式可以:
(1)提高线段I、II的电压,但不改变这两段上流动的无功功率?
(2)提高线段I的电压,但不改变线段II的电压和这两线段上流动的无功功率?
(3)减少线段I上流动的感性无功功率,但不改变线段II上流动的感性无功功率,设感性无功功率的原始流向由I侧流向II侧。
注:
有一个以上答案时,只要求列出其中之一。
3.4某电力网络等值电路图如图所示,其线路阻抗及接地导纳均以标幺值示于图中。
题3.4图
(1)试写出该网络的节点导纳矩阵;
(2)现采用牛顿-拉夫逊法求解该网络的潮流,则其修正方程式应是怎样的(可以选直角和极坐标系统中的任意种)?
并结合本网络具体情况,指出雅可比矩阵中哪些元素是零元素。
(3)具体写出雅可比矩阵中于节点2有关的元素
(直角坐标系统
)或
(极坐标系统
)的表达式,任选一种。
在求解潮流时指定节点4为平衡节点(其电压为
),节点5为PV节点,PQ节点的注入功率及PV节点的有功注入功率及电压幅值均给定。
3.5直流网络接线图如图所示,试确定图中2、3点的电压。
(1)运用高斯-塞德尔法迭代2次;
(2)
运用牛顿-拉夫逊法迭代一次。
题3.5图
3.6
(1)试写出下图所示网络节点的电压、电流方程式;
(2)求出该网络的节点导纳阵中各元素值;题3.6图
(3)求出该网络的节点阻抗阵中各元素值。
(图中各支路阻抗均为1)
第4章作业题
1、网络结构如图4.1所示。
各参数单位均为西门子,求:
(1)网络的导纳阵;
(2)如果2-3支路的导纳由j5变为j10,导纳阵如何修改。
图4.1
2、网络图如习题集4-5题所示,各参数为阻抗标幺值,求节点导纳阵。
3、系统图及参数如图4.2所示(1节点电压相角为0)。
求:
(1)形成网络导纳阵;
(2)指出3个节点的节点类型;
(3)指出各变量的类型(包括已知和未知变量);
(4)用节点电压方程形式列出系统的功率方程(即数学模型,写出矩阵形式即可)。
图4.2
4、习题集4-8题,给定初值
。
(注:
结果与参考答案不同)
例题和解答:
计算图示辐射网潮流。
已知
,
,求
和
。
解答:
设
,先由线路末端向始端求功率分布:
再有线路始端向末端求电压分布:
所以
第三章作业:
3-1,3-3,3-27,3-31。
(其中3-27题
(2)应为A,D,C点电压)
希望以上资料对你有所帮助,附励志名言3条:
1、有志者自有千计万计,无志者只感千难万难。
2、实现自己既定的目标,必须能耐得住寂寞单干。
3、世界会向那些有目标和远见的人让路。