吉大電力系統(tǒng)分析

吉林大學網絡教育學院 2019-2020學年第一學期期末考試《電力系統(tǒng)分析》大作業(yè)學生姓名專業(yè)層次年級學號學習中心成績年月日作業(yè)完成要求：大作業(yè)要求學生手寫，提供手寫文檔的清晰掃描圖片，并將圖片添加到word文檔內，最終wod文檔上傳平臺，不允許學生提交其他格式文件（如JPG，RAR等非word文檔格式），如有雷同、抄襲成績按不及格處理。一、簡答題（每小題8分，共80分）1、動力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和電力網的基本構成形式如何？動力系統(tǒng)：包括火電廠百的鍋爐、汽輪機，熱力網和用熱設備;水電廠的水庫、水輪機等核電廠的核反應堆等。

電力系統(tǒng)：由生產、變換、輸送、分配、消費電能的發(fā)電機、變壓器、變換器、電力度線路和各種用電設備〔一次設備）以及測量、保護、控制等智能裝置〔二次設備）組成的統(tǒng)一整體。

電力網絡：由變壓器、電力線路等變換、輸送、分配電能的設備所組成的部分常稱為電力網絡.即電力系統(tǒng)中除發(fā)電機和電力用戶以外的部分。根據(jù)發(fā)電廠使用一次能源的不同，發(fā)電廠主要有哪幾種形式？發(fā)電廠主要有火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠和其他能源（太陽能、風能、潮汐）發(fā)電廠電力變壓器的主要作用是什么？主要類別有哪些？主要作用是變換電壓,以利于功率的傳輸.在同一段線路上,傳送相同的功率,電壓經升壓變壓器升壓后,線路傳輸?shù)碾娏鳒p小,可以減少線路損耗,提高送電經濟性,達到遠距離送電的目的,而降壓則能滿足各級使用電壓的用戶需要架空線路與電纜線路有什么特點？（1）、架空線路的特點：架設及維修比較方便，成本較低，但容易受到氣象和環(huán)境（如大風、雷擊、污穢、冰雪等）的影響而引起故障，同時整個輸電走廊占用土地面積較多，易對周邊環(huán)境造成電磁干擾。（2）、電纜線路的特點：電纜線路具有使用壽命長，通信容量大，傳輸質量穩(wěn)定，受外界干擾小，保密性能好等優(yōu)點，因而在有線電通信線路中占主要地位。5、直流輸電與交流輸電比較有什么特點？一、高壓直流輸電與交流輸電相比有以下優(yōu)點：(1)輸送相同功率時，線路造價低(2)線路有功損耗小(3)適宜于海下輸電(4)系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題(5)能限制系統(tǒng)的短路電流(6)調節(jié)速度快，運行可靠二、直流輸電適用于以下場合：遠距離大功率輸電；海底電纜送電；不同頻率或同頻率非同期運行的交流系統(tǒng)之間的聯(lián)絡；用地下電纜向大城市供電；交流系統(tǒng)互聯(lián)或配電網增容時，作為限制短路電流的措施之一；配合新能源的輸電。6、節(jié)點導納矩陣怎樣形成？各元素的物理含義是什么？在進行微波系統(tǒng)分析時，可以把一個微波系統(tǒng)用一個電路和網絡來等效，從而把一個本質上是電磁場的問題化為一個網絡的問題，然后利用網絡理論來進行分析，求解出系統(tǒng)各個端口之間信號的相互關系。節(jié)點導納矩陣就是微波網絡中用端口電壓（自變量）表示端口電流（因變量）的參量矩陣自導納：與節(jié)點直接連接的支路上的導納之和,理想電壓源相當于短路（Z=0）,理想電流源相當于開路(Z=∞),實際電源用理想電源與阻抗組合表示.假如說一個節(jié)點上連了m個支路,各支路阻抗為（Z1,Z2,Z3……Zm）（這些電阻不能有0,如果有零這就是一個虛節(jié)點）,總導納為G=(1/Z1+1/Z2+……+1/Zm).注意,Z是復數(shù).

互電導：直接連接兩個節(jié)點的各支路導納之和的相反數(shù).如果兩個節(jié)點直接有n條支路（實際上是并聯(lián)）各支路阻抗為（Z1,Z2,Z3……Zn）,互導納為G=-(1/Z1+1/Z2+……+1/Zn)簡述影響線路負載能力的因素。A.導線的熱穩(wěn)定電流。B.線路靜態(tài)穩(wěn)定極限傳輸功率C.線路暫態(tài)穩(wěn)定極限傳輸功率D.線路充電功率E.線路自然功率8、簡述正常三相電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運行條件。靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定。(1)電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小干擾后，不發(fā)生非周期性的失步，度自動恢復到起始運行狀態(tài)的能力。(2)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定指的是電力系統(tǒng)受到大干擾后，各知發(fā)電機保持同步運行并過渡到新的或恢復到原來穩(wěn)定運行狀態(tài)的能力，道通常指第一或第二擺不失步。(3)電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定是指系統(tǒng)受到干擾后，不發(fā)生振幅不斷增大的振蕩而失步9、簡述電力系統(tǒng)中節(jié)點的類型和作用。PQ節(jié)點：節(jié)點注入的有功功率無功功率是已知的

PV節(jié)點：節(jié)點注入的有功功率已知，節(jié)點電壓幅值恒定，一般由武功儲zd備比較充足的電廠和電站充當；專

slack節(jié)點：節(jié)點的電壓為1*exp(0°)，其注入的有功無功功率可以任意調節(jié)，一般由具有調峰能力的水電廠充當。10、電力系統(tǒng)中變量的約束條件是什么？等式約束和不等式約束條件，等式約束條件是，整個系統(tǒng)有功，無功平衡。不等式約束條件是電壓兩邊不等，頻率雙邊不等，母線電流有最大值，還有就是發(fā)電機，變壓器，用電設備功率有上限二、計算題（共20分）如圖3-28習題3-13所示三相電力系統(tǒng)，系統(tǒng)、負荷和發(fā)電機參數(shù)見表習題3-13(1)-（2）。節(jié)點2的電壓被限定在1.03，節(jié)點2上發(fā)電機無功出力范圍為35Mvar到0Mvar。把節(jié)點1當做平衡節(jié)點。試用牛頓-拉夫遜法計算潮流。圖3-28習題3-13表習題3-13(1)傳輸線的阻抗和導納節(jié)點號輸電線阻抗輸電線導納1-20.08+j0.2401