電力系統(tǒng)分析報告下簡答題題庫

1、實用標準電力系統(tǒng)分析（下）簡答題題庫問答題1. 綜合負荷的定義答：系統(tǒng)中所有電力用戶的用電設備所消耗的電功率總和就是電力系統(tǒng)的負荷，亦稱電力系統(tǒng)的綜合用電負荷。 它是把不同地區(qū)、 不同性質(zhì)的所有的用戶的負荷總加起來而得到的。2. 綜合負荷、供電負荷和發(fā)電負荷的區(qū)別及關系答：綜合用電負荷加上電力網(wǎng)的功率損耗就是各發(fā)電廠應該供給的功率， 稱為電力系統(tǒng)的供電負荷。 供電負荷再加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率就是各發(fā)電廠應該發(fā)出的功率，稱為電力系統(tǒng)的發(fā)電負荷。3. 負荷曲線的定義答：反映一段時間內(nèi)負荷隨時間而變化的規(guī)律，用負荷曲線來描述。4. 日負荷曲線和年負荷曲線的慨念答：負荷曲線按時間長短分，分為日負荷

2、曲線和年負荷曲線。日負荷曲線描述了一天 24 小時負荷的變化情況；年負荷曲線描述了一年內(nèi)負荷變化的情況。5. 日負荷曲線中最大負荷、最小負荷、平均負荷、負荷率、最小負荷系數(shù)的慨念答：負荷曲線中的最大值稱為日最大負荷 Pmax （又稱峰荷），最小值稱為日最小負荷 Pmin （又稱谷荷）；平均負荷是指某一時期（日，月，年）內(nèi)的負荷功率的Wd24Pdt ；負荷率 km 是日平均負荷 Pav 與日最大負荷 Pmax 之比，即平均值， Pav240kmPav ；最小負荷系數(shù)是日最小負荷 Pmin 跟日最大負荷 Pmax 之比，即PmaxPmi n 。Pm a x6. 日負荷曲線的作用答：日負荷曲線對電力

3、系統(tǒng)的運行非常重要， 它是調(diào)度部門安排日發(fā)電計劃和確定系統(tǒng)運行方式的重要依據(jù)。文案大全實用標準7. 年最大負荷曲線的定義和作用答：年最大負荷曲線描述一年內(nèi)每月（或每日）最大有功功率負荷變化的情況，它主要用來安排發(fā)電設備的檢修計劃， 同時也為制訂發(fā)電機組或發(fā)電廠的擴建或新建計劃提供依據(jù)。8. 年持續(xù)負荷曲線的定義、最大負荷利用時數(shù)的慨念、年持續(xù)負荷曲線的用途答：年持續(xù)負荷曲線是按一年中系統(tǒng)負荷的數(shù)值大小及其持續(xù)小時數(shù)順序排列而繪制成，作用是安排發(fā)電計劃和進行可靠性估算。最大負荷利用小時數(shù)Tmax 是全年實際耗量 W 跟負荷最大值 Pmax 之比，即 TmaxW1 8760PmaxPdt 。0Pm

4、ax9. 負荷電壓靜態(tài)特性、 ZIP 模型答：當頻率維持額定值不變時， 負荷功率與電壓的關系稱為負荷的電壓靜態(tài)特性；負荷模型 ZIP 是指在電力系統(tǒng)分析計算中對負荷特性所作的物理模擬或數(shù)學描述，負荷模型分為靜態(tài)模型和動態(tài)模型。PPN aP (V /VN )2bP (V / VN ) cPaPbPcP1其中系數(shù)滿足QQN aq (V / VN )2bq (V /VN ) cqaqbqcq1上式中第一部分與電壓平方成正比， 代表恒定阻抗消耗的功率； 第二部分與電壓成正比，代表與恒電流負荷相對應的功率；第三部分為恒功率分量。10. 負荷頻率靜態(tài)特性的線性模型P PN (1 kPV V )PPN (1

5、 kPf f )答：和QN (1 kqf f )Q QN (1 kqV V )Q式中 V(V VN ) / VN ， f( ffN ) / f NPPN (1kPVV )(1kPff )需要同時考慮電壓和頻率的變化時，也可采用QN (1kqVkqfQV )(1f )11. 電壓降落縱分量和橫分量的計算公式（分兩種情況，見圖 10-2 ，掌握計算，畫相量圖）；文案大全實用標準(a)(b)答：電壓降落縱分量 V2 RI cos2XI sin 2 ；橫分量 V2XI cos2 RI sin 2V2P" RQ" XV2以電壓相量 V2 作參考軸， V1(V2V2 )2(V2 )2P

6、" XQ" RV2V2V1P RQ XV1以電壓相量 V1 作參考軸， V2(V1V1)2( V1 ) 2P XQ RV1V112. 電壓降落、電壓損耗、電壓偏移的定義有所不同答：網(wǎng)絡元件的電壓降落是指元件首末端兩點電壓的相量差，即V1V2( RjX ) I ；把兩點間電壓絕對值之差稱為電壓損耗，用V 表示，V V1 V2 ；電壓偏移是指網(wǎng)絡中某點的實際電壓同網(wǎng)絡該處的額定電壓之差，可以用 KV 表示，也可以用額定電壓的百分數(shù)表示。若某點的實際電壓為V，該處的額定電壓為 VN ，則用百分數(shù)表示的電壓偏移為， 電壓偏移（ %） VVN100 。VN13. 電壓降落公式的分析（

7、為何有功和相角密切相關，無功和電壓密切相關？） ；答：從電壓降落的公式可見，不論從元件的哪一端計算，電壓降落的縱、橫分量計算公式的結(jié)構(gòu)都是一樣的， 元件兩端的電壓幅值差主要由電壓降落的縱分量決定，電壓的相角差則由橫分量確定。 高壓輸電線的參數(shù)中， 電抗要比電阻大得多，作為極端情況，令R=0，便得VQX /V ，VPX / V ，上式說明，在純電抗元件中，電壓降落的縱分量是因傳送無功功率而產(chǎn)生， 電壓降落的橫分量則因傳送有功功率產(chǎn)生。換句話說，元件兩端存在電壓幅值差是傳送無功功率的條件，文案大全實用標準存在電壓相角差則是傳送有功功率的條件。14. 網(wǎng)絡元件功率損耗的計算公式分串聯(lián)支路和并聯(lián)支路的

8、兩種情況答：網(wǎng)絡元件主要是指輸電線路和變壓器。 電流在線路的電阻和電抗上產(chǎn)生的功率損耗為SLP 2Q 2(R jX )或SLP 2Q2V22V12( R jX )QB11 BV12 , QB21 BV2222其中 Bb0l ， RLrol ， X LxolSTP 2Q 2(RTjX T )V22變壓器的功率損耗：。S (GjB )V 2P jQoP jI o % SoTTooN10015. 輸電線路何時作為無功電源、何時作為無功負荷答： 35KV 及以下的架空線路的充電功率甚小，一般說，這種線路都是消耗無功功率的； 110KV及以上的架空線路當傳輸功率較大時，電抗中消耗的無功功率將大于電納中產(chǎn)

9、生的無功功率，線路成為無功負載， 當傳輸功率較小 （小于自然功率）時，電納中生產(chǎn)的無功功率，除了抵償電抗中的損耗以外，還有多余，這時線路就成為無功電源。（1800 ：無功電源；1800 ，無功負荷）。16. 兩端供電網(wǎng)絡功率分布的計算公式掌握假設的條件和兩個功率分量式11-7 文案大全實用標準答： 第一部分由負荷功率和網(wǎng)絡參數(shù)確定，阻抗共軛值成反比的關系分配；第二部分與負荷無關， 它可以在網(wǎng)絡中負荷切除的情況下， 由兩個供電點的電壓差和網(wǎng)絡參數(shù)確定。17. 什么是循環(huán)功率的定義答：由兩端電壓不等而產(chǎn)生的功率叫循環(huán)功率， 它與負荷無關， 當兩電源點電壓相等時，循環(huán)功率為零。18. 兩臺變壓器 B

10、YQ并聯(lián)的功率分布計算例 11-4 P4519. 功率自然分布和經(jīng)濟分布的慨念答：功率在環(huán)形網(wǎng)絡中是與阻抗成反比分布的，這種分布稱為功率的自然分布。功率在環(huán)形網(wǎng)絡中與電阻成反比分布時， 功率損耗為最小， 這種功率分布為經(jīng)濟分布。20. 潮流方程的表達式式 11-25 n答： PijQ iViYij Vj(i1,2,., n)i 121. 潮流方程中節(jié)點的分類及相應的定義； （填空或問答）答：（ 1）節(jié)點可分為： PQ節(jié)點、 PV節(jié)點和平衡節(jié)點三種類型。（ 2）各類節(jié)點介紹： PQ節(jié)點的有功功率 P 和無功功率 Q是給定的，節(jié)點電壓（ V，）是待求量； PV節(jié)點的有功功率 P 和電壓幅值 V 是

11、給定的，節(jié)點的無功功率 Q和電壓的相位是待求量； 平衡節(jié)點在潮流分布算出以前， 網(wǎng)絡中的功率損失是未知的， 因此，網(wǎng)絡中至少有一個節(jié)點的有功功率 P 不能給定，這個節(jié)點承擔了系統(tǒng)的有功功率平衡。22. 潮流方程中平衡節(jié)點存在的必要性潮流計算前有功網(wǎng)損未知 , 且電網(wǎng)中節(jié)點電源的相角須有參考軸答：在潮流分布算出以前，網(wǎng)絡中的功率損失是未知的，因此，網(wǎng)絡中至少有一個節(jié)點的有功功率 P 不能給定，這個節(jié)點承擔了系統(tǒng)的有功功率平衡， 故稱之為平衡節(jié)點。另外必須選定一個節(jié)點， 指定其電壓相位為零， 作為計算各節(jié)點電壓相位的參考， 這個節(jié)點稱為基準節(jié)點。 為了計算上的方便， 常將平衡節(jié)點和基準節(jié)點選為同一

12、個節(jié)點。文案大全實用標準23. 潮流計算的約束條件（問答必考）答：（ 1）所有節(jié)點電壓必須滿足Vi minViVi max (i1,2, n)（ 2）所有電源節(jié)點的有功功率和無功功率必須滿足PGi minPGiPGi maxQGi minQGiQGi max（ 3）某此節(jié)點之間電壓的相位差應滿足ijij max24. 用單變量非線性方程解釋牛頓 - 拉遜法的一般思路答 ： 函 數(shù) y f (x) 為 圖 中 的 曲 線 ，f ( x ) 0的解相當于曲線與 x 軸的交點。如果第 k 次迭代 中得 到 x( k ) ，則 過x(k ), y (k )f ( x k( ) 點作一切線，此切線同 x

13、 軸的交點便確定了下一個近似解x(k 1 )。由此可見， 牛頓 - 拉夫遜法實質(zhì)上牛頓法的幾何解釋就是切線法，是一種逐步線性化的方法。迭代計算的通式： x(k 1)x(k) f ( x( k) )x(k )x(k ) 。f ( x( k) )25. 潮流方程雅可比短陣的慨念答： F ( X ( k) )J (k )X (k)，式中， X 和 X 分別是由 n 個變量和修正量組成的 nX ( k 1)X ( k)X ( k)維列向量； F ( X ) 是由 n 個多元函數(shù)組成的n 維列向量； J 是 nn 階方陣，稱為雅可比矩陣，它的第 i, j 個元素 Jijfi 是第 i 個函數(shù) fi (

14、x1 , x2 ,., xn ) 對第 j 個變量xjxj 的偏導數(shù)；上角標（ k ）表示 J 陣的每一個元素都在點( x1( k ) , x(2k) ,., xn(k ) ) 處取值。26. 潮流方程的直角坐標和極坐標的表達式 , 了解節(jié)點和電壓相量的表示形式 , 潮流方程存在不同的形式表達式文案大全實用標準答：潮流方程的直角坐標節(jié)點電壓： Vieijf i導納矩陣元素： YijG ijjB ijnnPiei(Gij ejBij f j )fi(Gij f jBij ej )j1j1nnQif i(Gij ejBij f j )ei(Gij f jBij ej )j1j1極坐標的表達式：節(jié)點

15、電壓： ViViiVi (cos ij sin i )nPiViVj (Gij cos節(jié)點功率方程：j 1nQiViVj (Gij sinj1點電壓的相角差。ijBij sinij )式中，ijij ，是 i , j 兩節(jié)ijBij cosij )27. 潮流計算的基本步驟（問答必考）答：（ 1）形成節(jié)點導納矩陣。（ 2）設定節(jié)點電壓的初值。（ 3）將各節(jié)點電壓初值代入求得修正方程式中的不平衡量。（ 4）將各節(jié)點電壓初值代入求雅可比矩陣的各元素。（ 5）求解修正方程式，求得各節(jié)點電壓的增量。（ 6）計算各節(jié)點電壓的新值，返回第 3 步進入下一次迭代，直到滿足收斂判據(jù)為止。（ 7）最后計算平衡節(jié)

16、點功率和線路功率、損耗。28. 無功負荷的無功特性（分串聯(lián)支路和并聯(lián)支路（填空） ）答：系統(tǒng)無功負荷的電壓特性主要由異步電動機決定。它所消耗的無功功率為：2QMQmQVI 2 X ，（ Qm 為勵磁功率， Q 漏抗無功損耗），在額定電壓X m附近，電動機的無功功率隨電壓的升降而增減， 當電壓明顯地低于額定值時， 無功功率主要由漏抗中的無功損耗決定，因此，隨電壓下降反而具有上升的性質(zhì)。文案大全實用標準29. 變壓器的無功特性答：變壓器的無功損耗Q LT 包括勵磁損耗Qo 和漏抗中的損耗QT ，勵磁功率大致與電壓平方成正比， 當通過變壓器的視在功率不變時， 漏抗中損耗的無功功率與電壓平方成反比，因

17、此，變壓器的無功損耗電壓特性也與異步電動機的相似。30. 輸電線路的無功特性答：35KV及以下架空線路是消耗無功功率的， 110kV 及以上架空線路， 當傳輸功率較大時，線路為無功負載，當傳輸功率較小時，線路成為無功電源。31. 無功電源的種類（填空）答：發(fā)電機； 同步調(diào)相機；靜電電容器；靜止無功補償器； 靜止無功發(fā)生器。32. 無功功率平衡的含義答：系統(tǒng)中的無功電源可能發(fā)出的無功功率應該大于或至少等于負荷所需的無功功率和網(wǎng)絡中的無功損耗之和。 為了保證運行可靠性和適應無功負荷的增長， 系統(tǒng)還必須配置一定的無功備用容量。令QGC 為電源供應的無功功率之和，QLD 為無功負荷之和， QL 為網(wǎng)絡

18、無功功率損耗之和，Qres 為無功功率備用， 則系統(tǒng)中無功功率的平衡關系式是：QGCQLDQLQres 。33 電力系統(tǒng)的四種常見調(diào)壓措施。 （問答必考）答：（ 1）調(diào)節(jié)勵磁電流以改變發(fā)電機端電壓 VG；（ 2）適當選擇變壓器的變比；（ 3）改變線路的參數(shù)；（ 4）改變無功功率的分布。34. 電力系統(tǒng)三種調(diào)壓方式及含義（填空必考）答：逆調(diào)壓、順調(diào)壓、常調(diào)壓（ 1）逆調(diào)壓：在大負荷時升高電壓 (1.05UN) ，小負荷時降低電壓 (UN ) 。（ 2 ）順調(diào)壓：大負荷時允許電壓稍低(>1.025UN ) ；小負荷時允許稍高(<1.075UN )。（ 3）常調(diào)壓：保持為大約恒定的數(shù)值1

19、.021.05UN。文案大全實用標準35. 允許電壓偏移的范圍（填空）答： 35kV 及以上供電電壓正、負偏移的絕對值之和不超過額定電壓的10% ；10KV及以下三相供電電壓允許偏移為額定電壓的±7% ；220V單相供電電壓允許偏移為額定電壓的+7%和-10%。36. 改變變壓器變比的調(diào)壓方法（分降壓變兩種情況，看例12-3 ）；答：對應額定電壓 VN 的稱為主接頭，改變變壓器的變比調(diào)壓實際上就是根據(jù)調(diào)壓要求適當選擇分接頭。 降壓 變壓 器 分接 頭的 選擇 ：VT( PRTQX T ) /V1 ， V2(V1VT ) / k ，k V1t / V2 N ，高壓側(cè)分接頭電壓是： V1

20、tV1VT V2N ；升壓變壓器分接頭的選擇：V2V1tV1VT V2N 。V236. 利用無功功率補償調(diào)壓的原則和基本思路（分并聯(lián)電容器補償和調(diào)相機補償兩種情況）（填空）答：思路：合理的配置無功功率補償容量，以改變電力網(wǎng)的無功潮流分布，可以減少網(wǎng)絡中的有功功率損耗和電壓損耗，從而改善用戶處的電壓質(zhì)量。補償設備為靜電電容器： 原則：在最大負荷時電容器應全部投入，在最小負荷時全部退出。補償設備為同步調(diào)相機：原則：調(diào)相機在最大負荷時按額定容量過勵磁運行，在最小負荷時按（ 0.50.65 ）額定容量欠勵磁運行。37. 有功負荷的三種分量已及它們的各調(diào)整方法（填空）答：有功負荷的三種分量：第一種：幅度

21、小，周期短（<10S）的負荷分量；第二種：幅度大，周期較長（ 10S3min ）的負荷分量；第三種：變化緩慢的持續(xù)變動負荷。調(diào)整方法：頻率的一次調(diào)整（發(fā)電機組的調(diào)速器進行調(diào)整） ；二次調(diào)整（調(diào)頻器參與調(diào)整）；聯(lián)合調(diào)整（調(diào)度安排） 。文案大全實用標準38. 負荷的頻率特性答：系統(tǒng)處于運行穩(wěn)態(tài)時， 系統(tǒng)中有功負荷隨頻率的變化特性稱為負荷的靜態(tài)頻率特性。當頻率偏離額定值不大時， 負荷的靜態(tài)頻率特性常用一條直線近似表示。直線的斜率為 K DtgPD /f ，用標幺值表示： K D*K D fN / PD N ， K D 、 K D*稱為負荷的頻率調(diào)節(jié)效應系數(shù)或簡稱為負荷的頻率調(diào)節(jié)效應。在實際系統(tǒng)

22、中，KD *1 3 ，表示頻率變化1%時，負荷有功功率相應變化（13） %。39、頻率的一次調(diào)整（掌握例13-2 ）答：當 n 臺裝有調(diào)速器的機組并聯(lián)運行時， 可根據(jù)各機組的調(diào)差系數(shù)和單位調(diào)節(jié)功率算出其等值調(diào)差系數(shù) ( *) ，或算出等值單位調(diào)節(jié)功率 KG(KG*) 。N臺機組的等值單位調(diào)節(jié)功率： KGnnPGiNi 1K Gii 1K Gi * fNnK G i* PGi N等值單位調(diào)節(jié)功率的標幺值： KG*i 1；等值調(diào)差系數(shù)：PGN1PGN。*nPGi NK G*i 1i *40. 頻率的二次調(diào)整 圖 13-7 13-8答：當機組負荷變動引起頻率變化時， 利用同步器平行移動機組功頻靜特性

23、來調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率和分配機組間的有功功率，這就是頻率的“二次調(diào)整” ，也就是通常所說的“頻率調(diào)整” 。系統(tǒng)負荷的初始增量：PD0PG KG f K Df （二次調(diào)整時的功率平衡方程）該式也可改寫成， PD 0PG(KG K D ) fK f ，或PD0PGfK二次調(diào)整一般只是由一臺或少數(shù)幾臺發(fā)電機組 （一個或幾個廠） 承擔，這些機組（廠）稱為主調(diào)頻機組（廠） 。41. 主調(diào)頻廠的慨念和選擇原則答：概念：負責全系統(tǒng)的頻率調(diào)整（即二次調(diào)整）稱為主調(diào)頻廠（一般是12個電廠）。原則： 應擁有足夠的調(diào)整容量及調(diào)整范圍； 調(diào)頻機組具有與負荷變化速度文案大全實用標準相適應的調(diào)整速度；調(diào)整出力時符合安全及經(jīng)濟的原

24、則。42. 頻率調(diào)整和電壓調(diào)整的關系或它們的調(diào)節(jié)順序答：當系統(tǒng)由于有功不足和無功不足因而頻率和電壓都偏低時， 應該首先解決有功功率平衡的問題， 因為頻率的提高能減少無功功率的缺額， 這對于調(diào)整電壓是有利的。如果首先去提高電壓，就會擴大有功的缺額，導致頻率更加下降，因而無助于改善系統(tǒng)的運行條件。43. 網(wǎng)損，網(wǎng)損率的慨念答：所有送電、變電和配電環(huán)節(jié)所損耗的電量，稱為電力網(wǎng)的損耗電量（或損耗能量）。在同一時間內(nèi)，電力網(wǎng)損耗電量占供電量的百分比，稱為電力網(wǎng)的損耗率，簡稱網(wǎng)損率或線損率。電力網(wǎng)損耗率 =電力網(wǎng)損耗電量÷供電量× 100%。44. 降低網(wǎng)損的技術(shù)措施（問答必考）答： 提高用戶的功率因數(shù)， 減少線路輸送的無功功率； 改善網(wǎng)絡中的功率分布； 合理地確定電力網(wǎng)的運行電壓水平； 組織變壓器的經(jīng)濟運行； 對原有電網(wǎng)進行技術(shù)改造。45. 耗量特性曲線及相應微增率的概念； （必考）答：（ 1）反映發(fā)電設備（或其組合）單位時間內(nèi)能量輸入和輸出關系的曲線，稱為耗量特性。（ 2）耗量特性曲線上某點切線的斜率稱為該點的耗量微增率， =dF