電力系統(tǒng)分析復(fù)習(xí)題(包括答案) (二)

電力系統(tǒng)分析復(fù)習(xí)題

9-1

1.綜合負(fù)荷的定義

答：系統(tǒng)中所有電力用戶的用電設(shè)備所消耗的電功率總和就是電力系統(tǒng)的負(fù)荷，亦稱電力系

統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷。它是把不同地區(qū)、不同性質(zhì)的所有的用戶的負(fù)荷總加起來(lái)而得到的。

2.綜合負(fù)荷、供電負(fù)荷和發(fā)電負(fù)荷的區(qū)別及關(guān)系

答：綜合用電負(fù)荷加上電力網(wǎng)的功率損耗就是各發(fā)電廠應(yīng)該供給的功率，稱為電力系統(tǒng)的供

電負(fù)荷。供電負(fù)荷再加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率就是各發(fā)電廠應(yīng)該發(fā)出的功率，稱為電力

系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷.

9-2

1.負(fù)荷曲線的定義

答：反映一段時(shí)間內(nèi)負(fù)荷隨時(shí)間而變化的規(guī)律用負(fù)荷曲線來(lái)描述

2.日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線的慨念

答：負(fù)荷曲線按時(shí)間長(zhǎng)短分，分為日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線。日負(fù)荷曲線描述了一天24小時(shí)負(fù)荷

的變化情況；年負(fù)荷曲線描述了一年內(nèi)負(fù)荷變化的情況。

3.日負(fù)荷曲線中最大負(fù)荷、最小負(fù)荷、平均負(fù)荷、負(fù)荷率、最小負(fù)荷系數(shù)的慨念

答：負(fù)荷曲線中的最大值稱為日最大負(fù)荷以四（又稱峰荷），最小值稱為日最小負(fù)荷％沁（又稱谷荷）；平

均負(fù)荷是指某一時(shí)期（日，月，年）內(nèi)的負(fù)荷功率的平均值，以二/力；負(fù)荷率心是日平均負(fù)荷

以與日最大負(fù)荷4ax之比，即田“二n-；最小負(fù)荷系數(shù)1是FI最小負(fù)荷匕m跟日最大負(fù)荷4ax之比，

即。=媼。

心

4.日負(fù)荷曲線的作用

答：日負(fù)荷曲線對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行非常重要，它是安排日發(fā)電計(jì)劃和確定系統(tǒng)運(yùn)行方式的重

要依據(jù)。

5.年最上負(fù)荷曲線的定義和作用

答：年最大負(fù)荷曲線描述一年內(nèi)每月（或每日）最大有功功率負(fù)荷變化的情況，它主要用來(lái)

安排發(fā)電設(shè)備的檢修計(jì)劃，同時(shí)也為制訂發(fā)電機(jī)組或發(fā)電廠的擴(kuò)建或新建計(jì)劃提供依據(jù)。

6.年持續(xù)負(fù)荷曲線的定義、最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)的慨念、年持續(xù)負(fù)荷曲線的用途

答：年持續(xù)負(fù)荷曲線是按一年中系統(tǒng)負(fù)荷的數(shù)值大小及其持續(xù)小時(shí)數(shù)順序排列而繪制成，作

用是安排發(fā)電計(jì)劃和進(jìn)行可靠性估算.最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)1皿是全年實(shí)際耗量W品艮負(fù)荷最大值

W1r8760

九X之比，即&X二六二Pdf

「max「max

9-3

1.負(fù)荷電壓靜態(tài)特性、ZIP模型

答：當(dāng)頻率維持額定值不變時(shí)，負(fù)荷功率與電壓的關(guān)系稱為負(fù)荷的電壓靜態(tài)特性；負(fù)荷模型

ZIP是指在電力系統(tǒng)分析計(jì)算中對(duì)負(fù)荷特性所作的物理模擬或數(shù)學(xué)描述，負(fù)荷模型分為靜態(tài)

模型和動(dòng)態(tài)模型。

2

P=PN[aP(V/VN)-^bP(V/VN)+cp~]cip+bp+c—1

其中系數(shù)滿足P

Q=M%(V/%)2+%(V/%)+qj%+bq+Cq=l

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(fù)荷相對(duì)應(yīng)的功率；第三部分為恒功率分量。

2.負(fù)荷頻率靜態(tài)特性的線性模型

P=P(\+k^V)P=PQ+kpN)

Npv式中△V二(V—/)/4,

Q=QN(1+%V)Q=QN(1+&?)V=(/-Zv)/Zv

2=A，（l十￡pyAV）（l十Ap?）

需要同時(shí)考慮電壓和頻率的變化時(shí)，也可采用4,「，

\Q=QN（1+與yAV）（l+）

10-1

1.電壓降落縱分量和橫分量的計(jì)算（兩種時(shí)段電壓一電壓圖10-2）

答：電壓降落縱分量△%=/?/COSQ+X/sin仍；橫分量5匕=X/COSQ-R/sin%

△匕產(chǎn)產(chǎn)

以電壓相量匕作參考軸，，K=J（K+△%）?+（以了

6V、=Px-QR

-匕

.JH+Q'X

V/-----------------

以電壓相量匕作參考軸，av=，D，K=V（V；-AV；）2+（M/）2

區(qū)Jx-QR

乂

2.電壓降落、電壓損耗、電壓偏移的定義有所不同

答：網(wǎng)絡(luò)元件電壓降落是指元件首末端兩點(diǎn)電壓的相量差，即M-匕=（R+JY）/：把兩點(diǎn)間電

壓絕對(duì)值之差稱為電壓損耗，用AV表示，AV=V,-V2；電壓偏移是指網(wǎng)絡(luò)中某點(diǎn)的實(shí)際電壓同網(wǎng)絡(luò)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?jǐn)?shù)表示。若某點(diǎn)的實(shí)際電壓為V,該處的

額定電壓為匕「則用百分?jǐn)?shù)表示的電壓偏移為

V-V

電壓偏移(％)=----^xioo

3.電壓降落公式的分析（為什么有功跟功角的密切聯(lián)系;無(wú)功與電壓有密切聯(lián)系）

答：從電壓降落的公式可見(jiàn)，不論從元件的哪一端計(jì)算，電壓降落的縱、橫分量計(jì)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

^V=QX/V,SV=PX/V,上式說(shuō)明，在純電抗元件中，電壓降落的縱分量是因傳送無(wú)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(shuō)，元件兩端存在電壓幅值差是傳送無(wú)功功率的條件，

存在電壓相角差則是傳送有功功率的條件。

4.網(wǎng)絡(luò)元件功率損耗的計(jì)算公式（分串聯(lián)支路和并聯(lián)支路的兩種情況）、（變壓器BYQ和線

路）

答：網(wǎng)絡(luò)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

P"2+p'2+（y2

AS〃=產(chǎn)（R+jX）或4兀=產(chǎn)（R+jX）

2

,'其中B=/”，RL=rJ,XL=xJ

p"20”

A5r=——J（R,+jXQ

變壓器的功率損耗；匕0

2

△s,=4+jBT）v=M+jQt,=M+j需SN

5.輸電線路何時(shí)作為無(wú)功電源、何時(shí)作為無(wú)功負(fù)荷

答：35KV及以下的架空線路的充電功率甚小，一般說(shuō)，這種線路都是消耗無(wú)功功率的；UOKV

及以上的架空線路當(dāng)傳輸功率較大時(shí)，電抗中消耗的無(wú)功功率將大于電納中產(chǎn)生的無(wú)功功率,

線路成為無(wú)功負(fù)載，當(dāng)傳輸功率較?。ㄐ∮谧匀还β剩r(shí)，電納中生產(chǎn)的無(wú)功功率，除了抵

償電抗中的損耗以外，還有多余，這時(shí)線路就成為無(wú)功電源。"<180°：無(wú)功電源；^>180°,

無(wú)功負(fù)荷）

11-1

1.已知供電點(diǎn)電壓和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)、切率時(shí)分、計(jì)算方法;迭代,逆功率傳輸方向計(jì)算，功率損耗,

順功率傳輸，方向計(jì)算電壓降落例11-1

①?gòu)墓?jié)點(diǎn)d開(kāi)始，利用力,則

尸2o〃2

S；=S"應(yīng)3='（?+JXJ,S；=S；+A%

*Q?

對(duì)于第二段線路Sf=S,.+S；,A5/2二（鳥(niǎo)+川），s\=sc

~~^T~

第一段線路S：=Sb+*,AS〃=CUgl（N+/X1）,

S：=S：+S|

YN

②知%,算匕

AH=（6N+Q；X）/匕

"=（利「2?）/匕

心=［匕一八匕廳+（亞油）2

△限=（《K十&x?）/%

算匕，河“=4%-。應(yīng)）/%

M=J（%-A%）2+（D

△匕=，&+。％）/匕

算力，］叫小匕乂-。;%）/匕

11-2

1.兩端供電網(wǎng)絡(luò)功率分布的計(jì)算公式（掌握假設(shè)的條件和兩個(gè)功率分量式11-7）

答

_（ZG+Z；K;+ZQ（匕-匕）一

一■■十—■一一°a\J.D十0cir

Z0]+Z]?+Zb[Z〃]+Z12+Zb?

_2-+區(qū)+/電（?<）/T_q

D“2-***~—-3a2.LD?cir

Z.+Z.j+Zb2Z.+Zp4-Z/>2

①第一部分由負(fù)荷功率和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確定，阻抗共擾值成反比的關(guān)系分配

②第二部分與負(fù)荷無(wú)關(guān)，它可以在網(wǎng)絡(luò)中負(fù)荷切除的情況下，由兩個(gè)供電點(diǎn)的電壓差和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確定。

2.什么是循環(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(fù)荷無(wú)關(guān)，當(dāng)兩電源點(diǎn)電壓相等時(shí)，循

環(huán)功率為零。

3.兩臺(tái)變壓器BYQ并聯(lián)的功率分布計(jì)算例11-411-8P76

4.功率自然分布和經(jīng)濟(jì)分布的慨念

答：功率在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)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(luò)中與電阻成反比分布時(shí)，功率損耗為最小，這種功率分布為經(jīng)濟(jì)分布。

11-3

1.潮流方程的表達(dá)式（式11-25）

答：1+闋.力源a=1,2,

1=1

2.潮流方程中節(jié)點(diǎn)的分類和相對(duì)應(yīng)的定義

答：分為PQ節(jié)點(diǎn)、PV節(jié)點(diǎn)和平衡節(jié)點(diǎn)三類。

PQ節(jié)點(diǎn)的有功功率P和無(wú)功功率Q是給定的，節(jié)點(diǎn)電壓（匕5）是待求量。電力系統(tǒng)中的絕大多數(shù)

節(jié)點(diǎn)屬于這一類型。

PV節(jié)點(diǎn)的有功功率P和電壓幅值V是給定的，節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率Q和電壓的相位5是待求量。

一般是選擇有一定無(wú)功儲(chǔ)備的發(fā)電廠和具有可調(diào)無(wú)功電源設(shè)備的變電所作為PV節(jié)點(diǎn)。在電力系統(tǒng)中，這

一類節(jié)點(diǎn)的數(shù)目很少。

平衡節(jié)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)中至少有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的有功功率P不能給定，這個(gè)節(jié)點(diǎn)承擔(dān)了系統(tǒng)的有功功率

平衡，故稱之為平衡節(jié)點(diǎn)。平衡節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)，它的電壓幅值和相位已給定，而其有功功率

和無(wú)功功率是待求量。

3.潮流方程中平衡節(jié)點(diǎn)存在的必要性（潮流計(jì)算前有功網(wǎng)損未知,且電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)電源的相角須

有參考軸）

答：在潮流分布算出以前，網(wǎng)絡(luò)中的功率損失是未知的，因此，網(wǎng)絡(luò)中至少有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的有

功功率P不能給定，這個(gè)節(jié)點(diǎn)承擔(dān)了系統(tǒng)的有功功率平衡，故稱之為平衡節(jié)點(diǎn)。另外必須選

定一個(gè)節(jié)點(diǎn)，指定其電壓相傳為零，作為計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓相位的參考，4個(gè)節(jié)點(diǎn)稱為基準(zhǔn)節(jié)

點(diǎn)。為了計(jì)算上的方便，常將平衡節(jié)點(diǎn)和基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)選為同一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

4.潮流計(jì)算的約束條件

答：①、所有節(jié)點(diǎn)電壓必須滿足匕匕工匕山(i=l，2,…，n)；②、所有電源節(jié)點(diǎn)的有功功率

和無(wú)功功率必須滿足不加而~Pg，~七儂

③、某些節(jié)點(diǎn)之間電壓的相位差應(yīng)滿足忸―心卜忸—心I

Qc/min~QGI~Qcimax,max

11-4

1.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=/(x)為圖中的曲線，/*)=0的解相當(dāng)于曲線

與x軸的交點(diǎn)。如果第k次迭代中得到》“')，則過(guò)

[_x(k\y(k)=力]點(diǎn)作一切線，此切線同1軸的交點(diǎn)便確定

了下一個(gè)近似解父由此可見(jiàn),牛頓-拉夫遜法實(shí)質(zhì)卜.就是

切線法，是一種逐步線性化的方法。

11-26牛幄法的幾何解釋

迭代計(jì)算的通式：/川二?幻-八,1)=心)+

/V))

2.潮流方程雅可比短陣的慨念

F(X.)=々巧AX*)

答：，式中,X和AX分別是由n個(gè)變量和修正量組成的n維列向量；尸(X)是

X(￡+i)=x(k)IAXa)

由n個(gè)多元函數(shù)組成的n維列向量：J是〃x〃階方陣，稱為雅可比矩陣，它的第'/個(gè)元素4二可是第

dxj

i個(gè)函數(shù)￡(占,%，…,%)對(duì)第./個(gè)變量，的偏導(dǎo)數(shù)；上角標(biāo)(k)表示/陣的每一個(gè)元素都在點(diǎn)

(染廣產(chǎn),…,染)處取值。

3.潮流方程的直角坐標(biāo)和極義標(biāo)的表達(dá)式，了解節(jié)點(diǎn)和可壓相量的表示形式，潮流方程存在不

同的形式表達(dá)式：

答：潮流方程的直角坐標(biāo)

節(jié)點(diǎn)電壓：V尸j+jf,

導(dǎo)訥矩陣元素：Yij=Gjj+jBjj

…￡(G產(chǎn)廠BQ+虎(GJ.+BQ

VJ=Ij=i

Qi=于￡(G)sBjjfj)e.￡(G.fjiBQ

.j=ij=i

極坐標(biāo)的表達(dá)式：

節(jié)點(diǎn)電壓：匕=匕/&=v；.(cos^.+jsin^.)

。二匕力匕(G/Cos%+Bgn%)

;=i

節(jié)點(diǎn)功率方程:式中，%=5,一心.，是兩節(jié)點(diǎn)電壓的相角差。

Q產(chǎn)V/匕qsin琢一Bgcos琢)

j-t

4.用牛頓?拉遜法進(jìn)行潮流計(jì)算的基本步驟

圖11-27牛頓.拉夫遜法潮流計(jì)菖程序框圖

△片=『P產(chǎn)以一(Gaq.—8擾)—應(yīng)同于產(chǎn)臼)=0

(Z=l,2,...,m)(ll-46)

Afi=Q「Q,=QI；S(G《-BJ)+GX(G/?+瓦巴)=0

J=iJ=i

A"XP尸PL￡(G%-Bj)-+B島)=0

j=i(i="+L〃？+2,…，〃-1)(11—47)

AK"*匕2=*(d+￡)=o

AW=-JAV(11-48)

d\P,d^Q,

=TG科+BJ)

陷dfj

八OA0

當(dāng)，工貝寸Pj

=Btjei-Gijfi(11-49)

必匕2d△匕2_0

密在

?NPn

書(shū)=?(G"-GJ

=X(GJ+Bikek)+Buei-GJ

當(dāng)/=耐,A=1(11-50)

d=—Z(%線—4J)+Gs+紇/

GJik=\

3M2

=一2工

百

輸電線路功率：S..=與+jQij=匕/；=匕2■+匕（匕—。）為（11-56）

11-5

1.了解PQ分解法為什么可以把雅可比短陣的兩個(gè)非對(duì)角子塊的略掉

答：在交流高壓電網(wǎng)中，輸耳線路的電抗要比電阻大得多，系統(tǒng)中母線有功功率的變化主要

受電壓相位的影響，無(wú)功功叁的變化主要受母線電壓的幅值變化的影響。在修正方程式的系

數(shù)矩陣中，偏導(dǎo)數(shù)也和這的數(shù)值相對(duì)于偏導(dǎo)數(shù)空和蟠是相當(dāng)小的，作為簡(jiǎn)化的第一步，

dVdd?dV

可以將方程式（11-60）中的子塊N和K略去不計(jì)，即認(rèn)為他們的元素都等于零。

\PHN

式(11-60)

△Q=KL

12-1

1.無(wú)功負(fù)荷的無(wú)功特性

答：系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷的電壓特性主要由異步電動(dòng)機(jī)決定。它所消耗的無(wú)功功率為：

V2,

Q〃=Q“+Q“=—+/x＞為勵(lì)磁功率，Q。漏抗無(wú)功損耗），在額定電壓附近，電動(dòng)機(jī)的無(wú)功功

Xm…

率隨電壓的升降而增減，當(dāng)電壓明顯地低于額定值時(shí)，無(wú)功功率主要由漏抗中的無(wú)功損耗決定，因此，隨

電壓下降反而具有上升的性質(zhì)。

2.變壓器的無(wú)功特性

答：變壓器的無(wú)功損耗。訂包括勵(lì)磁損耗和漏抗中的損耗△。丁，勵(lì)磁功率大致與電壓平方成正比，

當(dāng)通過(guò)變壓器的視在功率不變時(shí)，漏抗中損耗的無(wú)功功率與電壓平方成反比，因此，變壓器的無(wú)功損耗電

壓特性也與異步電動(dòng)機(jī)的相似。

3.輸電線路的無(wú)功特性

答：35KV及以下架空線路是消耗無(wú)功功率的，UOkV及以上架空線路，當(dāng)傳輸功率較大時(shí)，

線路為無(wú)功負(fù)載，當(dāng)傳輸功率較小時(shí)，線路成為無(wú)功電源。

4.無(wú)功電源的種類

答：①發(fā)電機(jī)；②同步調(diào)相機(jī)；③靜電電容器；④靜上無(wú)功補(bǔ)償器；⑤靜止無(wú)功發(fā)生器

5.無(wú)功功率平衡的含義

答：系統(tǒng)中的無(wú)功電源可能發(fā)出的無(wú)功功率應(yīng)該大于或至少等于負(fù)荷所需的無(wú)功功率和網(wǎng)絡(luò)

中的無(wú)功損耗之和”為了保證運(yùn)行可靠性和適應(yīng)無(wú)功負(fù)荷的增長(zhǎng)，系統(tǒng)還必須配置一定的無(wú)

功備用容量。令QGC為電源供應(yīng)的無(wú)功功率之和，Q”為無(wú)功負(fù)荷之和，為網(wǎng)絡(luò)無(wú)功功率損耗之和,

。心為無(wú)功功率備用，則系統(tǒng)中無(wú)功功率的平衡關(guān)系式是：QGC—Q⑺一Q/.二Q心

12-2

1.允許電壓偏移的范圍

答：35kV及以上供電電壓正、負(fù)偏移的絕對(duì)值之和不超過(guò)額定電壓的1()%,如供電電壓上、

下偏移同號(hào)時(shí)，按較大的偏移絕對(duì)值作為衡量依據(jù)；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十7%和一10%。

2.中樞點(diǎn)電壓調(diào)壓范的思路，三種調(diào)壓方式

答：思路：各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)都允許電壓有一定的偏移，計(jì)及由中樞點(diǎn)到負(fù)荷點(diǎn)的饋電線上的電壓

損耗，便可確定每個(gè)負(fù)荷點(diǎn)對(duì)中樞點(diǎn)電壓的要求。如果能找到中樞點(diǎn)電壓的一個(gè)允許變化范

圍，使得由該中樞點(diǎn)供電的所有負(fù)荷點(diǎn)的調(diào)壓要求都能同時(shí)得到滿足，那么，只要控制中樞

點(diǎn)的電壓在這個(gè)變化范圍內(nèi)就可以了。

三種調(diào)壓方式：1、逆調(diào)壓；2、順調(diào)壓；3、常調(diào)壓。

3.常見(jiàn)的調(diào)壓措施四種

答：1、調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流以改變發(fā)電機(jī)端電壓勿；2、適當(dāng)選擇變壓器的變比；3、改變線路的參數(shù)；4、

改變無(wú)功功率的分布。

12-3

1.改變變壓器變比的調(diào)壓方法例12-312-4

答：對(duì)應(yīng)額定電壓匕,的稱為主接頭，改變變壓器的變比調(diào)壓實(shí)際上就是根據(jù)調(diào)壓要求適當(dāng)優(yōu)擇分接頭。

①降壓變壓器分接頭的選擇：△匕?=(P%+QXr)/V1,V2=(y[-\VT)/k,k=VJV2N,

向壓側(cè)分接頭電壓是：％二匕二空?匕“

②升壓變壓器分接頭的選擇：匕=幺盧匕'

2.利用無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓的原則和思路

答：思路：合理的配置無(wú)功功率補(bǔ)償容量，以改變電力網(wǎng)的無(wú)功潮流分布，可以減少網(wǎng)絡(luò)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。

①補(bǔ)償設(shè)備為靜電電容器：原則：在最大負(fù)荷時(shí)電容器應(yīng)全部投入，在最小負(fù)荷時(shí)全部退出。

②補(bǔ)償設(shè)備為同步調(diào)相機(jī)：原則：調(diào)相機(jī)在最大負(fù)荷時(shí)按額定容量過(guò)勵(lì)磁運(yùn)行，在最小負(fù)荷

時(shí)按（0.5?0.65）額定容量欠勵(lì)磁運(yùn)行。

13-1

1.有功負(fù)荷的三種分量已及它們的各調(diào)整方法

答：三種分量：①變化幅度很小，變化周期較短（一般為10S以內(nèi)）的負(fù)荷分量；②變化幅

度較大，變化周期較長(zhǎng)（一般為10S到3min）的負(fù)荷分量；③變化緩慢的持續(xù)變動(dòng)負(fù)荷。

調(diào)整方法：①頻率的一次調(diào)整（發(fā)電機(jī)組的調(diào)速器進(jìn)行調(diào)整）；②二次調(diào)整（調(diào)頻器參與調(diào)整）;

③聯(lián)合調(diào)整。

13-2

1.負(fù)荷的頻率特性

答：系統(tǒng)處于運(yùn)行穩(wěn)態(tài)時(shí)，系統(tǒng)中有功負(fù)荷隨頻率的變化特性稱為負(fù)荷的靜態(tài)頻

率特性。當(dāng)頻率偏離額定值不大時(shí)，負(fù)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

4。=火力=當(dāng)，用標(biāo)幺值表示：…牛會(huì)飛去,

M的"NPDN

KD,KQ*稱為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)或簡(jiǎn)稱為負(fù)荷的頻率調(diào)

節(jié)效應(yīng)。在實(shí)際系統(tǒng)中，K6=l~3,表示頻率變化1%時(shí)，負(fù)

圖13-2有功負(fù)荷的頻率靜態(tài)特性

荷有功功率相應(yīng)變化（1~3）%。

3.發(fā)電機(jī)的頻率特性（靜態(tài)調(diào)差系數(shù)，單位調(diào)節(jié)功率）

答：當(dāng)調(diào)速器的調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束，建立新的穩(wěn)態(tài)時(shí)，發(fā)電機(jī)的有功出力同頻率之間

的關(guān)系稱為發(fā)電機(jī)組調(diào)速器的功率一頻率靜態(tài)特注（簡(jiǎn)稱為

功頻靜態(tài)特性）。

①機(jī)組的靜態(tài)調(diào)差系數(shù)：6=-殳/~=-生,以額定參數(shù)為

P2-P}AP

基準(zhǔn)的標(biāo)幺值表示時(shí)，便有一二—“：卜二:娶。調(diào)差系數(shù)也叫

圖13口發(fā)電機(jī)組的功頻靜特性"。八'八

調(diào)差率，可定量表明某臺(tái)機(jī)組負(fù)荷改變時(shí)相應(yīng)的轉(zhuǎn)速（頻率）偏移。例如，當(dāng)&=0.05,如負(fù)荷改變1%,

頻率將偏移0.05%；如負(fù)荷改變20%,則頻率將偏移1%（0.5HZ）。

②調(diào)差系數(shù)的倒數(shù)就是機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率（或稱發(fā)電機(jī)組功頻靜特性系數(shù)）即

K，=-裝,或用表幺值表示KG*=!=1B=KG[J,的數(shù)值表示頻率發(fā)生單位變化時(shí),

發(fā)電機(jī)組輸出功率的變化量。調(diào)差系數(shù)的大小對(duì)頻率偏移的影晌很大，調(diào)差系數(shù)愈?。磫挝徽{(diào)節(jié)功率愈

大），頻率偏移亦愈小。

汽輪發(fā)電機(jī)組：&=0.04?0.06,=25?16.7

水輪發(fā)電機(jī)組：￡=0.02-0.04,KG*=50-25

4.電力系統(tǒng)的有功功率一頻率靜態(tài)特性

答：A/>,0=APG-\PD=~（KG+KnW=-KAf

K=K(i+KD=-\PDi}/\f

K稱為系統(tǒng)的功率一頻率靜特性系數(shù)，或系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功

率。K的數(shù)值越大，負(fù)荷增減引起的頻率變化就越小，頻率

也就越穩(wěn)定。

昭二匕《。+長(zhǎng)》=名空，（=七%/，加為備用系數(shù)，表示發(fā)電

機(jī)組額定容量與系統(tǒng)額定頻率時(shí)的總有功負(fù)荷之比。

由于點(diǎn)以后，,由于得數(shù)值很小，負(fù)荷增

AKG=0,=KirK6

圖13-5電力系統(tǒng)功率.頻率靜態(tài)特性加所引起的頻率下降就相當(dāng)嚴(yán)重了。

5.負(fù)荷的頻率特性和發(fā)電機(jī)的頻率特性的分合成，發(fā)電機(jī)的滿載

答：

13-3

1.頻率的一次調(diào)整例13-213-3

答：當(dāng)n臺(tái)裝有調(diào)速器的機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，可根據(jù)各機(jī)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)/6）,或算出筆值單位調(diào)節(jié)功率行）。

N臺(tái)機(jī)組的等值單位調(diào)節(jié)功率:

蘆&N

等值單位調(diào)節(jié)功率的標(biāo)幺值:

等值調(diào)差系數(shù)：&=—=^—

KG*>

i=l5產(chǎn)

2.頻率的二次調(diào)整圖13-713-813-1813-19

答：當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)引起頻率變化時(shí)，利用同步器平行移動(dòng)機(jī)組功頻靜特性來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率

和分配機(jī)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(shuō)的“頻率調(diào)整”。

系統(tǒng)負(fù)荷的初始增量：△匕（二次調(diào)整時(shí)的功率平衡方程）該式也可改寫(xiě)成,

△PDO-"G=TKG+KD）N=-KN，或曠=_的）。產(chǎn)

K

二次調(diào)整一般只是由一臺(tái)或少數(shù)1臺(tái)發(fā)電機(jī)組（一個(gè)或幾個(gè)廠）承擔(dān)，這些機(jī)組（廠）稱為主調(diào)頻機(jī)組（廠工

3.互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整

B

互聯(lián)系統(tǒng)的功率交換

"DA+一△為一^PAB-APGB=-KB國(guó)B

KKA+KB

AP_APAP_AP

A、B都進(jìn)行二次調(diào)整的話，若滿足條件：八八GA=。加八GB,則聯(lián)絡(luò)線上的交換功率增量△,8

KA罩

便等于零，如果沒(méi)有功率缺額，則曠=0。

若B不進(jìn)行二次調(diào)整，則△足8二0,其負(fù)荷變化量△CM將由系統(tǒng)A的二次調(diào)整來(lái)承擔(dān)，這時(shí)聯(lián)絡(luò)線的功

率增量△28=△%-KB%/也）,當(dāng)互聯(lián)系統(tǒng)的功率能夠平衡時(shí)AE）-△凡A=0,于是有

K&+Ku

\PAR=\Pnfi,系統(tǒng)B的負(fù)荷增量全由聯(lián)絡(luò)線的功率增量來(lái)平衡，這時(shí)聯(lián)絡(luò)線的功率增量最大。

4.主調(diào)頻廠的概念和選擇原則

答：概念：負(fù)責(zé)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1~2個(gè)習(xí)廠）。

原則：①應(yīng)抑有足夠的調(diào)整容量及調(diào)整范圍；②調(diào)頻機(jī)組具有與負(fù)荷變化速度相適應(yīng)的調(diào)

整速度；③調(diào)整出力時(shí)符合安全及經(jīng)濟(jì)的原則。

5.頻率調(diào)整和電壓調(diào)整的關(guān)系或它們的調(diào)節(jié)順序

答：當(dāng)系統(tǒng)由于有功不足和無(wú)功不足因而頻率和電壓都偏低時(shí)，應(yīng)該首先解決有功功率平衡

的問(wèn)題，因?yàn)轭l率的提高能減少無(wú)功功率的缺額，這對(duì)于調(diào)整電壓是有利的。如果首先去提

高電壓，就會(huì)擴(kuò)大有功的缺額，導(dǎo)致頻率更加下降，因而無(wú)助于改善系統(tǒng)的運(yùn)行釜件。

14-1

1.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(shí)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(jiǎn)稱網(wǎng)損率或線損率。

電力網(wǎng)損耗電量

電力網(wǎng)損耗率xlOO%

供電量

2.最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù)的慨念

答：如果線路中輸送的功率一直保持為最大負(fù)荷功率5皿，在丁小時(shí)內(nèi)的能量損耗恰等于線路全

1?8760c

fS2dt

年的實(shí)際電能損耗，則稱匯為最大負(fù)荷損耗時(shí)間。7二嶺一

3.降低網(wǎng)損的技術(shù)措施

答：①提高用戶的功率因數(shù)，減少線路輸送的無(wú)功功率；②改善網(wǎng)絡(luò)中的功率分布；③合

理地確定電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓水平；④組織變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；⑤對(duì)原有電網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造。

4.通過(guò)變壓器PYQ經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,降低網(wǎng)損的基本原理

答：當(dāng)總負(fù)荷功率為S時(shí)，并聯(lián)運(yùn)行的卜臺(tái)變壓器的總損耗為44*)=必《+必弋(7^-)2,式

中，△4和△乙分別為一臺(tái)變壓器的空載損耗和短路損耗；S”為一臺(tái)變壓器的額定容量。鐵芯損耗與臺(tái)數(shù)

成正比，繞組損耗則與臺(tái)數(shù)成反比。當(dāng)變壓器輕載運(yùn)行時(shí)，繞組損耗所占比重相對(duì)減小，鐵芯損耗的比重

相對(duì)增大，在某一負(fù)荷下，減少變壓器臺(tái)數(shù)，就能降低總的功率損耗。為了求得這一臨界負(fù)荷值，我們先

寫(xiě)出負(fù)荷功率為S時(shí)，k-1臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的總損耗△與(s)=(攵-1)△兄+(%-)△<(S,)2,

{K—I)ON

使△片?⑹的負(fù)荷功率即是臨界功率，其表達(dá)式為；S°=SN卜(h1)%，當(dāng)負(fù)荷功率S>S”

V

時(shí)，宜投入k臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行；當(dāng)S<S“時(shí)，并聯(lián)運(yùn)行的變壓器可減為k—l臺(tái)。

14-2

1.拜量特性曲線及相應(yīng)等微增率的慨念

答：反映發(fā)電設(shè)備(或其組合)單位

時(shí)間內(nèi)能量輸入和輸出關(guān)系的曲線，

稱為該設(shè)備(或其組合)的耗量特性。

耗量特性曲線上某點(diǎn)的縱坐標(biāo)和橫坐

標(biāo)之比，即輸入與輸出之比稱為比耗

量HP,其倒數(shù)"二P/尸表示發(fā)電

圖14-4耗量特性圖145效率曲線