廣西大學電力系統穩(wěn)態(tài)題庫

1、廣西大學電氣工程學院題庫（穩(wěn)態(tài)）第一章思考題：1. 請說明火力發(fā)電的能量轉換過程。2. 電力系統中除火電、水電及核電以外的其他發(fā)電形式一般稱為“新能源”，你能說出幾種新能源發(fā)電形式及其特點？(更新的說法：新興能源)3. 火力發(fā)電使用的一次能源都有哪些？4. 負荷成分主要是什么？（用戶的用電方式）5. 電力系統包括哪些主要組成部分？分別起哪些作用？6. 什么是電力網？什么是動力系統？7. 電力系統常用的結線圖有幾種？（從供電組成供電網絡的角度看）8. 電力系統生產的特點是什么？9. 對電力系統運行的基本要求是什么？10. 電能質量的主要指標是什么？11. 考核電力系統運行經濟性的指標是什么？12

2、. 什么是“有備用結線”？什么是“無備用結線”？各有幾種形式？13. 我國電力系統3kV以上的額定電壓等級是什么？14. 我國電力系統中性點的運行方式是什么？15. 什么是“消弧線圈”？作用原理是什么？16. 升壓變和降壓變的變化有何區(qū)別？17. 我國三峽電站將裝設 臺水輪發(fā)電機組，每臺額定電容為 MW。18. 什么是線路的經濟輸送功率和輸送距離？（自然功率）19. 什么是“黑啟動”？20. *什么是“能量管理系統（EMS）”？21. *你對電力市場了解多少？22. *什么是高壓直流（HVDC）輸電系統？與交流輸電相比有哪些優(yōu)缺點？23 *什么是靈活交流輸電系統（FACTS）？1-1 . 給出

3、下圖4個電壓等級系統的負荷端額定電壓、變壓器各側繞組的額定電壓1-2 . 在括號中給出各變壓器的額定電壓 第二章1. “數學模型”的含義是什么？2. 什么是發(fā)電機的“運行極限圖（功率圓圖）”？3. 什么是發(fā)電機的“進相運行”？4. 什么是變壓器的銅耗和鐵耗？5. 為什么說變壓器的銅耗是可變損耗？鐵耗是不變損耗？6. 升壓三繞組變壓器三個繞組由內到外的排列順序是：中、低、高；降壓三繞組變壓器三個繞組由內到外的排列順序是：低、中、高，為什么？7. 采用擴徑導線或分裂導線的主要目的是什么？8. 220kV和500kV線路上每串絕緣子的片數一般為多少？9. 鋁線和銅線的電阻率是多少？10. 架空輸電線

4、為什么要換位？何謂“完全換位”？11. 架空輸電線路的電抗一般為 /km左右。12. 架空輸電線路的電納一般為 S/km左右。13. 正常的架空輸電線路的電導一般為 S/km左右。14. 架空線路與電纜線路在電氣參數上主要有哪些差別？15. 什么是電暈？16. 三相導線等間距水平排列時，邊相導線和中間相導線哪個更容易發(fā)生電暈現象？17. 計算線路的參數時，在什么情況下需要考慮分布參數特性？18. 什么是“平均額定電壓”？它是如何規(guī)定的？19. 標么制與有名制有何區(qū)別？20. 在等值電路中，線路的對地支路是容性的，變壓器的對地支路是感性的，為什么？21. 什么是線路的“充電功率”？它對線路輸送容

5、量及系統運行有何影響？22. 什么是負荷特性？它有什么涵義？23. *什么是負荷曲線？日負荷曲線和年負荷曲線各有何用處？24. *電力系統為什么要進行負荷預測？25. *日負荷曲線上如果有很大的“峰谷差”會對系統有何影響？有何辦法減小它？2-1有一長度為100km的110KV輸電線路，導線型號為LGJ-185，導線水平排列，相間距離為4m，求線路參數及輸電線路的等值電路。 (由手冊查得LGJ-185的計算直徑為19mm，計及絞線及鋼芯影響，取)2-2有一臺SFL1-20000/110型降壓變壓器向10KV網絡供電。銘牌上給出的實驗數據為：，試求歸算到高壓側的變壓器參數，并作等值電路。2-3.

6、已知某三繞組變壓器銘牌上參數有：額定容量120MVA，容量比為100/100/50，變比為220/121/10.5KV，、。試計算變壓器參數，并作等值電路。2-4 . 根據下圖系統接線圖，作出其實際有名值等值電路，以額定電壓為基準值，作出其歸算到220kV的歸算有名值等值電路，再以SB=100MVA，各級基準電壓UB等于相應電壓等級的額定電壓UN的標幺值等值電路。T1: STN=60MVA,231/110kV,Pk=223kW,Uk%=13.6T2: STN=240MVA,231/121kV,Pk=787kW,Uk%=9.43LGJ-400/50: r1=0.0787/km,x1=0.42/k

7、m,b1=2.8×10-6S/kmLGJ-120/25: r1=0.2708/km,x1=0.4167/km第三章1. 什么是“潮流計算”？它有什么作用？比較潮流計算與一般電路計算有何異同？2. 為什么潮流計算要計算功率和電壓而不是電流和電壓？如果將功率換成電流對潮流計算會帶來什么影響？3. 選擇填空：在潮流計算中，（1）、功率（包括功率損耗）代表（三相）（單相）功率，單位是（MVA、MW、Mvar）（kVA、kW、kvar）（VA、W、var）；（2）、電壓代表（線）（相）電壓，單位是（kV）（V）；（3）、阻抗和導納代表（單）（三）相參數，單位分別是歐姆和西門子。4. “電壓降落

8、（電壓升高）”、“電壓偏移（電壓偏差）”、“電壓調整”和“電壓損耗”這些概念有何異同？5. 什么是“輸電效率”？6. 請解釋以下名詞的含義并說明它們之間有何關系：（1）最大負荷利用小時數；（2）年負荷率；（3）年負荷損耗率；（4）最大負荷損耗時間；（5）線損率。7. 當輸電線路空載運行時，線路的末端電壓將高于始端電壓，為什么？8. 500kV架空線路要裝設并聯電抗補償，一般電纜線路要加串聯電抗補償，為什么？9. “運算負荷”與“運算功率”有何差別？10. “環(huán)型網絡”與“輻射型網絡”的潮流計算有何不同？11. 什么是“功率分點”？“無功分點”與“有功分點”各有何特點？12. 什么是“電磁環(huán)網”

9、？它有幾種表現形式？它對系統有哪些危害？13. 環(huán)網（兩端電源網絡）中的“循環(huán)功率”會對系統有哪些影響？14. 環(huán)網中潮流的“自然分布”與“經濟分布”有何區(qū)別？15. 潮流的調整控制手段主要有哪些？3-1 某110KV輸電線路，長100km，線路末端功率10MW，滯后，已知末端電壓為110kV，試計算始端電壓大小和相位，始端功率，并作相量圖。3-2某變電站兩臺容量為20MVA、變比為110/11的降壓變壓器并列運行，其最大負荷為30MW，變壓器的參數，年負荷曲線如下圖所示，求下列情況下變壓器的電能損耗。（1）兩臺變壓器全年并列運行；（2）當負荷將至60%時，立即切除一臺變壓器運行。圖 年負荷曲

10、線3-3 開式網絡的接線如圖所示，電源電壓為116kV，雙回線供電，線路長100km，變電站a裝有兩臺同型號雙繞組變壓器，容量31500kVA，變電站低壓側負荷50MW，試求變電所高壓側母線的運算負荷，并利用該運算負荷計算高壓母線的電壓。第四章1. 一般來說，潮流計算要有幾個主要步驟？2. 常用的潮流計算的數學模型是什么？3. 什么是“自導納”、“互導納”？怎樣形成和修改導納陣？4. 導納陣都有哪些主要特點？5. 在形成網絡矩陣時，“樹枝”和“鏈枝”的含義是什么？6. 什么是導納陣的“稀疏特性”？怎樣計算導納陣的稀疏度？7. 什么是“壓縮存儲技術”？8. 阻抗陣的定義是什么？形成阻抗陣都有哪些

11、方法？9. 潮流計算中的變量都有哪些？是怎樣分類的？10. 潮流計算中的節(jié)點分為幾種類型？11. 什么是“功率方程”？為什么說它是非線性方程？12. 為什么說潮流計算只能采用“迭代法”求出滿足一定精度的近似解？13. 有幾種“常規(guī)潮流”算法？14. 你了解多少“擴展潮流”算法？15. 什么是考慮“負荷靜特性”的潮流計算？16. 高斯-賽德爾迭代法的特點是什么？17. 牛頓-拉夫遜迭代法的特點是什么？18. “直角坐標”和“極坐標”指的是什么？19. P-Q分解法也叫“快速分解法（fast de-coupling method）”或“P-Q解耦法”，它的主要特點是什么？20. 牛頓-拉夫遜迭代法

12、和P-Q分解法有何關系？21. 在P-Q分解法中，因為考慮到電力系統的兩個特點所以才能夠對修正方程式進行簡化，這兩個特點是什么？它在什么情況下失效？22. 在P-Q分解法中，雅可比矩陣變成了B和B，它們有什么特點？23. P-Q分解法的修正方程式是什么？24. 請比較三種潮流計算方法的特點，包括原理及修正方程、迭代次數、收斂性、計算速度、實用性及計算準確度。25. P-Q分解法的修正方程式相對于牛頓法進行了種種簡化，這是否意味著P-Q分解法的計算準確度低于牛頓法？26. 什么是“雅可比矩陣（Jacobian matrix）”？它有什么特點？為什么把它叫做“靈敏度矩陣”？27. 為什么說分塊雅可

13、比矩陣與節(jié)點導納陣具有相同的結構？28. 為什么極坐標形式的修正方程式比直角坐標形式的修正方程式少了n-m個？29. 牛頓法潮流計算的基本步驟有哪些？30. *什么是“因子表”？31. *什么是“節(jié)點編號優(yōu)化”？32. *什么是潮流計算的“收斂性”？發(fā)生不收斂的主要原因是什么？33. *什么是“優(yōu)化潮流（OPF，Optimal Power Flow）”？潮流的約束條件都有哪些？4-1 如下圖電力網絡，已知參數標于圖中。取，兩個電壓等級的基準電壓為UB(110)=110kV，UB(35)=35kV，求該網絡的標么值節(jié)點導納矩陣。4-2 電力網絡等值電路參數如下圖。（1） 求其節(jié)點導納矩陣；（2）

14、 若2、4節(jié)點間理想變壓器變比改變?yōu)閗*=1，修改（1）形成的節(jié)點導納矩陣。4-3 網絡中有一變壓器支路如下圖，將變比k由1.1改為1.05后，該網絡的節(jié)點導納矩陣中Yii、Yij、Yji、Yjj將作修正，求它們的修正量Yii、Yij、Yji、Yjj。 4-4 2節(jié)點的電力系統如下圖所示。已知節(jié)點的電壓為，節(jié)點上的發(fā)電機輸出功率為，負荷功率，輸電線路導納。以電壓迭代初值為1j0，潮流計算的牛頓-拉夫遜法寫出第一次迭代后的節(jié)點電壓為 請求解作第二次迭代后的節(jié)點電壓。 并利用PowerWorld作該系統潮流計算. 上圖系統也是一個已知末端功率、始端電壓的簡單支路潮流計算，試推導簡單支路電壓計算的解

15、析算法。4-5 系統及參數如下圖，其中節(jié)點為PV節(jié)點，以電壓初值U(0)=1，采用極坐標形式的牛頓-拉夫遜法作該系統平衡節(jié)點G1的注入發(fā)電功率計算。 另，若采用解析法，試根據條件推導和計算節(jié)點電壓的相位角，再計算G1的功率。 提示：例如設Q2，根據P2、Q2和U2，按電壓降落方法，得U1，即 解得Q2。大作業(yè)在總作業(yè)成績中占20%。4-7、4-8中至少選做一題4-7 任務:用牛頓-拉夫遜法計算一個5節(jié)點系統的潮流計算程序Ø 編寫計算程序Ø 完成程序調試Ø 給出計算結果Ø 交上程序和結果（可以是電子文件）4-8利用Powerworld 作IEEE14節(jié)點的

16、潮流計算 交Powerwodld電子數據文件 附IEEE14節(jié)點系統數據節(jié)點數 SB 平衡節(jié)點號 迭代精度14, 100.00, 1,0.00001，支路參數 i j R X Y/21, 1, 2, 0.01938, 0.05917, 0.026402, 2, 3, 0.04699, 0.19797, 0.021903, 2, 4, 0.05811, 0.17632, 0.018704, 1, 5, 0.05403, 0.22304, 0.024605, 2, 5, 0.05695, 0.17388, 0.017006, 3, 4, 0.06701, 0.17103, 0.017307, 4,

17、 5, 0.01335, 0.04211, 0.006408, 7, 8, 0.00000, 0.17615, 0.000009, 7, 9, 0.00000, 0.11001, 0.0000010, 9, 10, 0.03181, 0.08450, 0.0000011, 6, 11, 0.09498, 0.19890, 0.0000012, 6, 12, 0.12291, 0.15581, 0.0000013, 6, 13, 0.06615, 0.13027, 0.0000014, 9, 14, 0.12711, 0.27038, 0.0000015, 10, 11, 0.08205, 0.

18、19207, 0.0000016, 12, 13, 0.22092, 0.19988, 0.0000017, 13, 14, 0.17038, 0.34802, 0.00000變壓器支路數據 i j R X K*1, 5, 6, 0.00000, 0.25202, 0.9322, 4, 7, 0.00000, 0.20912, 0.9783, 4, 9, 0.00000, 0.55618, 0.969接地支路數據 i R X1, 9, 0.00, 0.190節(jié)點功率數據 i PG QG PL QL1,1,0,0,0,02, 2, 40.00, 42.4, 21.70, 12.703, 3, 0

19、.00, 23.39,94.20, 19.004, 4, 0.00, 0.00, 47.80, -3.905, 5, 0.00, 0.00, 7.60, 1.606, 6, 0.00, 12.24,11.20, 7.50 7, 7, 0.00, 0.00, 0.00, 0.008, 8, 0.00, 17.36,0.00, 0.009, 9, 0.00, 0.00, 29.50, 16.6010,10, 0.00, 0.00, 9.00, 5.8011, 11, 0.00, 0.00, 3.50, 1.8012, 12, 0.00, 0.00, 6.10, 1.6013, 13, 0.00,

20、0.00, 13.50, 5.8014, 14, 0.00, 0.00, 14.90, 5.00PV節(jié)點數據 i VG Pmin Pmax Qmin Qmax1,1,1.06,0,50,-10,102, 2,1.045,0.3,0.7,-0.4,0.50第五章1. 系統正常頻率質量范圍是多少？系統怎樣保證頻率質量？2. 為什么說系統的頻率質量主要取決于有功平衡？3. *50Hz系統與60Hz系統相比有何特點？4. 怎樣理解負荷的變動與頻率調整的關系？5. 節(jié)點電壓角度與系統的頻率有何關系？6. 什么是“調速器”和“調頻器”？它們有何作用？7. 什么是“開停機計劃”？8. 什么是“發(fā)電計劃”？9

21、. *什么是“負荷控制”？10. 網絡損耗的兩個組成部分是什么？高壓輸電系統的網絡損耗一般占系統總負荷的百分之多少？五級電壓變換的系統，整個系統的網絡有功損耗一般占系統總負荷的百分之多少？11. 水電廠、火電廠和原子能電廠的廠用電率為多少？12. 有功負荷預測的意義是什么？怎樣進行預測？13. 怎樣理解系統設備的“定期維修”和“狀態(tài)維修”？14. 什么是系統的備用容量？怎樣確定電力系統的備用容量？15. 什么是負荷備用？什么是事故備用？承擔負荷備用的機組和承擔事故備用的機組，各有怎樣的運行特點？16. 什么是“熱備用”？什么是“冷備用”？怎樣確定系統的熱備用容量？17. 有功功率的最優(yōu)分配包括

22、兩個內容，它們是什么？各有什么含義？18. 火電、水電和核電各有何特點？19. 什么是“抽水蓄能”電廠？它有何作用？20. 枯水期和豐水期的機組安排各有何特點？21. 什么是“耗量特性”？什么是“比耗量”和“耗量微增率”？22. 什么是最優(yōu)分配負荷的目標函數和約束條件？23. 什么是“等耗量微增率準則”？24. 什么是“水煤換算系數”？25. 什么是“網損微增率”？26. 什么是有功負荷經濟分配的“協調方程式”？27. *什么是計算網損微增率的“B系統法”？28. 系統的頻率不滿足質量要求會產生哪些不好影響？29. 什么是“有功電源的靜態(tài)頻率特性”？什么是“有功負荷的靜態(tài)頻率特性”？30. “

23、調差系數”和“單位調節(jié)功率”的含義是什么？31. 說明ALFC、AGC、EDC和ACE的含義。32. 什么是頻率的“無差控制”和“有差控制”？5-1兩臺容量均為200MW的發(fā)電機并列運行，向300MW負荷供電。發(fā)電機的最小有功出力均為60MW，耗量特性分別為：（1）求機組的經濟分配方案；（2）若平均分擔負荷，多消耗的燃料（單位時間內）為多少？5-2 某電力系統有一個火電廠和一個水電廠并聯運行，其耗量特性分別為：設水電廠給定日用水量為，系統的日負荷曲線如圖所示。火電廠容量700MW，水電廠容量400MW，試確定火、水電廠的經濟負荷分配。若考慮開停機計劃，再確定火、水電廠的經濟負荷分配。圖 日負荷

24、曲線5-4某一容量為100MW的發(fā)電機，調差系數整定為4%，當系統頻率為50HZ時，發(fā)電機出力為60MW；若系統頻率下降為49.8HZ時，在一次調頻作用下的發(fā)電機出力是多少？5-5如下圖所示的互聯系統，系統A、B的電源額定容量、負荷容量及單位調節(jié)功率均示于圖上。A系統由于電源事故切除2000MW有功時，系統頻率及聯絡線上功率的變化是多少？圖 兩系統組成的互聯系統第六章1. 電力系統中的無功電源都有哪些？各有何特點？2. 什么是“無功優(yōu)化”問題？3. 什么是“等網損微增率準則”？4. 電力系統中主要有幾種電壓調整的措施？各自有何特點？5. 什么是“中樞點電壓管理”？它有幾種調壓方式？6. 無功電源最優(yōu)分布的基本準則是什么?7. 無功負荷最優(yōu)補償的基本準則是什么？8. 電力系統中電壓偏差過大的原因是因為無功問題，一種是無功不足，另一種是無功分布不合理，它們分別需要采取哪種調壓措施才能解決？9. 為什么調節(jié)發(fā)電機的勵磁可以調節(jié)端電壓？10.