1. 什么是电力系统状态估计和可观察性。 电力系统状态估计：对给定的系统结构及量测配置，在量测量有误差的情况下，通过计算得到可靠地并且位数最少的状态变量值----各母线上的电压相角与模值及各元件上的潮流。 当收集到的量测量通过量测方程能够覆盖所有母线的电压幅值和相角时，则通过状态估计可以得到这些值，称该系统是可观测的，每一时刻的测量量维数至少应该与状态量的维数相等。 2. 电力系统状态估计的作用。 提高数据精度，去除不良数据 计算出难以测量的电气量，相当于补充了量测量。 状态估计为建立一个高质量的数据库提供数据信息，以便于进一步实现在线潮流、安全分析及经济调度等功能。 3. 运行状态估计必须具备什么基本条件？ 实现状态估计需要的条件： 1.量测冗余度：量测冗余度是指量测量个数m 与待估计的状态量个数n 之间的比值m/n 。系统冗余度越高，对状态估计采用一定的估计方法排除不良数据以及消除误差影响就越好。冗余量测的存在是状态估计可以实现提高数据精度的基础。 2. 分析系统可观性：当收集到的量测量通过量测方程能够覆盖所有母线的电压幅值和相角时，则通过状态估计可以得到这些值，称该系统是可观测的。 4. 状态估计与常规潮流计算的区别和联系？ 潮流计算方程式的数目等于未知数的数目。而状态估计的测量向量的维数一般大于未知状态向量的维数，即方程数的个数多于未知数的个数。其中，测量向量可以是节点电压、节点注入功率、线路潮流等测量量的任意组合。 两者求解的数学方法也不同。潮流计算一般用牛顿-拉夫逊法求解 个非线性方程组。而状态估计则是根据一定的估计准则，按估计理论的方法求解方程组 状态估计中的“估计”不意味着不准确，相反，对于实际运行的系统来说，不能认为潮流计算是绝对准确的，而状态估计的值显然更准确。 状态估计可认为是一种广义潮流，而常规潮流计算是一种狭义潮流，及状态估计中m=n 的特例。 5. 数学期望，测量误差，状态估计误差和残差的概念？ 数学期望：统计数据的平均值。 状态估计误差：状态量的估计值与真值之间的误差。 ? 状态估计的误差为，可得?-x x []1?()()()T --=-∑-x x x H x R z h x ?测量误差：v = z -h (x ) ? 残差：量测量与量测估计值之差。?-z z 6. 电力系统的配置。
第8章一阶电路 1、在图示电路中，开关S在位置“1”的时间常数为τ1，在位置“2”的时间常数为τ2， τ 1和τ 2的关系是()。 (a)ττ 12 2 =(b)ττ 12 2 =/(c)ττ 12 = 答案：(b) 2、在计算图示电路过渡过程中的i，u R，u c时，所使用的时间常数τ值()。 (a)是相同的，均为C R(b)是相同的，均为RC(c)是不同的 C 答案：(b) 3、图示电路在开关S闭合后的时间常数τ值为()。 (a)2s (b)0.5s (c)50ms F 答案：(b) 4、图示电路在开关S闭合后的时间常数τ值为()。 (a)0.1s (b)0.2s (c)0.5s 1
F k 答案：(b) 5、图示电路在开关S 闭合后的时间常数τ值为( )。 (a)L/R 1 (b)L/(R 1+R 2) (c)R 1/L 答案：(a) 6、图示电路在开关S 断开后的时间常数τ值为( )。 (a)0.5ms (b)0.1s (c)0.1ms 5 H L 答案：(c) 7、图示电路在开关S 闭合后的时间常数为τ1，断开后的时间常数为τ2，则τ1和τ2的关 系是( )。 (a)ττ12= (b)ττ1212=/ (c)ττ122= 答案：(c) 8、在计算图示电路过渡过程中的i ，u R ，u L 时，所使用的时间常数τ值为( )。 (a)是相同的，均为L/R (b)是相同的，均为R/L (c)是不同的 2
u L u R ++ 答案：(a) 9、工程上认为图示电路在S 闭合后的过渡过程将持续( )。 (a)(36~60)μs (b)(9~15)μs (c)(18~36)μs 30 mH L 答案：(b) 10、一阶电路的时间常数τ值取决于( )。 (a)激励信号和电路初始状态 (b)电路参数 (c)电路的结构和参数 答案：(c) 11、图示电路，t =0时将开关S 闭合，开关S 闭合后的时间常数τ为( )。 (a) ()R R R R R C C C C 1232312 12+ ++ (b) ()() R R R R R C C 123 2312+ ++ (c)()()R R R C C 12312+++ 答案：(b) 12、图示电路的时间常数τ为( )。 (a)3μs (b)1.5μs (c)6μ s F 答案：(a) 3
5-1. 供电系统如题图5-1所示，各元件参数如下。线路L ：长50km ，km x /4.0Ω=； 变压器T ：A MV S N ?=10,%5.10=s V ,11/110=T k 。假定供电点电压为kV 5.106，保持恒定，当空载运行时变压器低压母线发生三相短路。试计算： （1）短路电流周期分量，冲击电流，短路电流最大有效值及短路功率等的有名值； （2）当A 相非周期分量电流有最大或零初始值时，相应的B 相及C 相非周期电流的初始值。 解：kV V kV V V V MVA S B B av B B 5.10,115,,100)2()1(====即选 1512.0115 100504.02 2)1(1=??===B B L V S xL X x 05.110 100 105.02=?===N B S T S S V X x 2012.121=+=∑x x x 当空载运行时,短路点电压9261.0115 5 .106===B S V V V 当低压母线发生三相短路时： (1) 短路电流周期分量 kA kA V S x V I B B p 2394.45 .1031002012.19261.03)2(=??=?= ∑ 冲击电流 kA kA I k i P im im 79.102394.48.122=??== 短路电流最大有效值 kA kA k I I im P im 4014.6)18.1(212394.4)1(212 2 =-?+?=-+= 短路功率MVA MVA V I S B P K 1.775.102394.433)2(=??== (2) 短路电流非周期计算 若A 相非周期分量电流为最大时， kA kA I i P a ap 9945.52394.4414.12)(=?== 相应的B 相及C 相非周期电流的初始值为: kA kA i i i b ap b ap b ap 9973.22 9945 .521)()()(=-=-== 若A 相非周期分量电流为零时， 0)(=a ap i 相应的B 相及C 相非周期电流的初始值为: kA kA I i P b ap 1922.5)30cos(2394.4414.1)12090cos(2000)(-=-?-=--= 000 S 题图 5-1
第1章电路分析基础 本章要求 1、了解电路的组成和功能，了解元件模型和电路模型的概念； 2、深刻理解电压、电流参考方向的意义； 3、掌握理想元件和电压源、电流源的输出特性； 4、熟练掌握基尔霍夫定律； 5、深刻理解电路中电位的概念并能熟练计算电路中各点电位； 6、深刻理解电压源和电流源等效变换的概念； 7、熟练掌握弥尔曼定理、叠加原理和戴维南定理； 8、理解受控电源模型, 了解含受控源电路的分析方法。 本章内容 电路的基本概念及基本定律是电路分析的重要基础。电路的基本定律和理想的电路元件虽只有几个，但无论是简单的还是复杂的具体电路，都是由这些元件构成，从而依据基本定律就足以对它们进行分析和计算。因而，要求对电路的基本概念及基本定律深刻理解、牢固掌握、熟练应用、打下电路分析的基础。依据欧姆定律和基尔霍夫定律，介绍电路中常用的分析方法。这些方法不仅适用于线性直流电路，原则上也适用于其他线性电路。为此，必须熟练掌握。 1.1电路的基本概念 教学时数 1学时 本节重点 1、理想元件和电路模型的概念 2、电路变量（电动势、电压、电流）的参考方向； 3、电压、电位的概念与电位的计算。 本节难点参考方向的概念和在电路分析中的应用。 教学方法通过与物理学中质点、刚体的物理模型对比，建立起理想元件模 型的概念，结合举例，说明电路变量的参考方向在分析电路中的重要性。通过例题让学生了解并掌握电位的计算过程。 教学手段传统教学手法与电子课件结合。 教学内容 一、实际电路与电路模型 1、实际电路的组成和作用 2、电路模型： 3、常用的理想元件： 二、电路分析中的若干规定 1、电路参数与变量的文字符号与单位 2、电路变量的参考方向 变量参考方向又称正方向，为求解变量的实际方向无法预先确定的复杂电 路，人为任意设定的电路变量的方向，如图（b）所示。 参考方向标示的方法： ①箭头标示；②极性标示；③双下标标示。
2-1 试用网孔电流法求图题2-1所示电路中电流i 和电压ab u 。 图题2-1 / 解：设网孔电流为123,,i i i ，列网孔方程： 1231231 2332783923512i i i i i i i i i --=??-+-=??--+=?解得123211i i i =??=??=-?，故133i i i A =-=，233()93ab u i i V =--=-。 2-2 图题2-2所示电路中若123121,3,4,0,8,24s s S R R R i i A u V =Ω=Ω=Ω=== 试求各网孔电流。 【 解：由于10s i =，故网孔电流M20i =。可列出网孔电流方程： M1M1M3M13M3M1M331 247244A (34)4A 88M M M i u i i i i u i i i i i =-?+==-???+=?????=-+=???-=? 2-6电路图如图题2-4所示，用网孔分析求1u 。已知：124535,1,2,2S u V R R R R R μ=====Ω=Ω=。 解：列网孔方程如下：
123123212 342022245i i i i i i u i i i --=??-+-=-??--+=-?， 再加上2132()u i i =-。解得：11113.75, 3.75i A u R i V =-=-= 2-12 电路如图题2-10所示，试用节点分析求各支路电流。 \ 解：标出节点编号，列出节点方程 — 121111()27212211120()422227a a b a b b u V u u u u u V ??=++-=?????????-++=-=???? ，用欧姆定律即可求得各节点电流。 2-17电路如图题2-14所示，试用节点分析求12,i i 。 ; 解：把受控电流源暂作为独立电流源，列出节点方程 12121 (11)4(11)2u u u u i +-=??-++=-? 控制量与节点电压关系为：111u i =Ω ，代入上式，解得
第七章习题 7-1：电力系统接线图示于图6-44a 。试分别计算f 点发生三相短路故障后0.2s 和2s 的短路电流。各元件型号及参数如下： 水轮发电机G-1：100MW ，cos ?=0.85，'' 0.3d X =；汽轮发电机G-2和G-3每台50MW ，cos ?=0.8， '' 0.14d X =；水电厂A ：375MW ，''0.3d X =；S 为无穷大系统，X=0。变压器T-1：125MVA ，V S %=13; T-2 和T －3每台63MVA ，V S （1-2）%=23，V S （2-3）%=8，V S （1-3）%=15。线路L-1：每回200km ，电抗为0.411 /km Ω；L-2：每回100km ；电抗为0.4 /km Ω。 解：（1）选S B =100MVA ，V B = Vav ，做等值网络并计算其参数，所得结果计于图6-44b 。 （2）网络化简，求各电源到短路点的转移电抗 利用网络的对称性可将等值电路化简为图6-44c 的形式，即将G-2，T-2支路和G-3，T-3支路并联。然后将以f ，A ，G 23三点为顶点的星形化为三角形，即可得到电源A ，G 23对短路点的转移电抗，如图6-44d 所示。
23 0.1120.119 0.1120.1190.3040.1180.064 G X ?=++=+ (0.1180.064)0.119 0.1180.0640.1190.4940.112 Af X +?=+++ = 最后将发电机G-1与等值电源G 23并联，如图6-44e 所示，得到 139.0304 .0257.0304.0257.0123=+?=f G X （3）求各电源的计算电抗。 123100/0.85250/0.8 0.1390.337100 jsG f X +?=?= 853.1100 375 494.0=?=jsA X （4）查计算曲线数字表求出短路周期电流的标幺值。对于等值电源G123用汽轮发电机计算曲线数字表，对水电厂A 用水轮发电机计算曲线数字表，采用线性差值得到的表结果为 G123A G123A 0.2I =2.538 I =0.581 2I =2.260 I =0.589 t s t s ==时 时 系统提供的短路电流为 821.12078 .01 == S I
第2章作业参考答案 2-1 为何要对同步发电机的基本电压方程组及磁链方程组进行派克变换？ 答：由于同步发电机的定子、转子之间存在相对运动，定转子各个绕组的磁路会发生周期性的变化，故其电感系数（自感和互感）或为1倍或为2倍转子角θ的周期函数（θ本身是时间的三角周期函数），故磁链电压方程是一组变系数的微分方程，求解非常困难。因此，通过对同步发电机基本的电压及磁链方程组进行派克变换，可把变系数微分方程变换为常系数微分方程。 2-2 无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子和转子电流中出现了哪些分量？其中哪些部分是衰减的？各按什么时间常数衰减？试用磁链守恒原理说明它们是如何产生的？ 答：无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子电流中出现的分量包含：a）基频交流分量(含强制分量和自由分量)，基频自由分量的衰减时间常数’。 为T d b）直流分量（自由分量），其衰减时间常数为T a。 c）倍频交流分量（若d、q磁阻相等，无此量），其衰减时间常数为T a。 转子电流中出现的分量包含： a）直流分量(含强制分量和自由分量)，自由分量的衰减时间常数为T d’。 b）基频分量（自由分量），其衰减时间常数为T a。 产生原因简要说明： 1)三相短路瞬间，由于定子回路阻抗减小，定子电流突然增大，电枢反应 使得转子f绕组中磁链突然增大，f绕组为保持磁链守恒，将增加一个自由直流分量，并在定子回路中感应基频交流，最后定子基频分量与转子 直流分量达到相对平衡（其中的自由分量要衰减为0）.
2) 同样，定子绕组为保持磁链守恒，将产生一脉动直流分量（脉动是由于d 、 q 不对称），该脉动直流可分解为恒定直流以及倍频交流，并在转子中感应出基频交流分量。这些量均为自由分量，最后衰减为0。 2-3 有阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子和转子电流中出现了哪些分量？其中哪些部分是衰减的？各按什么时间常数衰减？ 答：有阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子电流和转子电流中出现的分量与无阻尼绕组的情况相同。衰减时间常数如下： a) 定子基频自由分量的衰减时间常数有3个： ' d T 、 " d T 、 " q T ，分别对应于f 绕组、D 绕组和Q 绕组。 b) 定子直流分量和倍频分量（自由分量），其衰减时间常数均为Ta 。 c ） 转子自由直流分量的衰减时间常数为 " d T 、 ' d T 。 d ） 转子基频分量（自由分量），其衰减时间常数为T a 。 产生原因说明：f 绕组与无阻尼绕组的情况相同。另外增加了D 绕组和Q 绕组，这两个绕组中与f 绕组类似，同样要产生直流分量和基频交流分量（f 绕组与D 绕组间要相互感应自由直流分量），但全部为自由分量，最后衰减为0。定子绕组中也有相应分量与之对应。 2-4 为什么要引入暂态电势E q ’ 、E q ” 、E d ” 、E ” ？ 答：不计阻尼回路时，E q ’为暂态电动势，它与励磁绕组磁链Ψf 有关，故在扰动前后瞬间不变，可用来计算短路后瞬间的基频交流分量。当计及阻尼回路时，E q ”为q 轴次暂态电动势，由于其正比于f 绕组磁链和D 绕组磁链的线性组合，可用来计算短路后瞬间基频d 轴次暂态电流初始值，E d ”为d 轴次暂态电动势， 用来计算基频q 轴次暂态电流初始值，2 " 2 ""d q E E E +=。 解： cos 0.8?=； 036.87?= 2 5 : 1.2, 0.8, '0.29, "0.25, "0.35 1,1, cos 0.8'"""d q d d q Q q q q d x x x x x U I E E E E E E ?-========已知同步发电机的参数为。发电机在额定运行时，。试计算额定运行状态下同步发电机的、、、、和的值。
第一章 1）电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为（D）D、供电负荷2）电力网某条线路的额定电压为Un=110kV，则这个电压表示的是（C、线电压3)以下（A）不是常用的中性点接地方式。A、中性点通过电容接地 4）我国电力系统的额定频率为（C）C、50Hz 5）目前,我国电力系统中占最大比例的发电厂为（B）B、火力发电厂 6）以下（D）不是电力系统运行的基本要求。D、电力网各节点电压相等7）一下说法不正确的是（B）B、水力发电成本比较大 8）当传输的功率（单位时间传输的能量）一定时，（A） A、输电的压越高，则传输的电流越小 9）对（A）负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故A、一级负荷10）一般用电设备满足（C）C、当端电压增加时，吸收的有功功率增加 第二章 1）电力系统采用有名制计算时，三相对称系统中电压、电流、功率的关系表达式为（A）A．S=3UI 2）下列参数中与电抗单位相同的是（B）B、电阻 3）三绕组变压器的分接头，一般装在（B）B、高压绕组和中压绕组 4)双绕组变压器，Γ型等效电路中的导纳为（A） A．G T -jB T 5）电力系统分析常用的五个量的基准值可以先任意选取两个，其余三个量可以由其求出，一般选取的这两个基准值是（D） D.线电压、三相功率 6）额定电压等级为500KV的电力线路的平均额定电压为（C） C. 525kV 7)已知某段10kV的电压等级电力线路的电抗X=50Ω，若取S B =100MVA，UB=10kV， 则这段电力线路的电抗标幺值为（B）A、X *=50Ω B、X * =50 C、X * =0.5 D、X * =5 8）若已知变压器的容量为S N ，两端的电压比为110/11kV。则归算到高端压，变压 器的电抗为（C）C.X T =U K %/100 X 1102/S N 9）下列说法不正确的是（D） D.电阻标幺值的单位是Ω 10）对于架空电力线路的电抗，一下说法不正确的是(B) B.与电力网的频率有关第三章 1）电力系统潮流计算主要求取的物流量是 (A)A.U* ,S~ B.U* ;I* C.I*;S~ D Z ,I* 2）电力线路等效参数中消耗有功功率的是（C)A.电纳 B.电感 C.电阻 D .电容3）电力线路首末端点电压的向量差称为（C）C.电压降落 4）电力线路主要是用来传输（C）C.有功功率 5)电力系统某点传输的复功率定义为（D）A.UI B.U。I。 C.U*I。 D.U。I*（点米） 6)设流过复阻抗Z=R+jX的线路电流为I，线路两端的电压为U,则线路消耗的有功功率为（A）A.P=I2R B.P=I2|Z | C.U2/|Z| D.P=UI
第十三章非正 13—1 求图示波形的傅里叶级数的系数。 解：f(t) 在第一个周期(πω21=T )内的表达式为 题13-1图 ?????????---+--=) ()() ()(1 11πωα πωαπωαπt E t E t E t f m m m πωααωααωπ≤≤≤≤--≤≤-t t t 111 显然,f(t)为奇函数 f(t)展开为傅里叶级数为 ∑∞ =++ =1 110)cos cos ()(k k k t k b t k a a t f ωω 由于f(t)为奇函数 , 所以 , 有0,00==k a a 。 而 b k =)()sin()()()]sin()([ 2 1111110 t d t k t a E t d t k t a E a m a m ωωπωπ ωωωπ π --+ ? ? = ???+--++-?? ?a t k k t k k t t k k a E a t k k t k k t a E m m πωωωωππωωωπ)]sin(1)cos()cos([0)]sin(1)cos([2121111211 = ka a a k E m sin ) (22 -π (k=1,2,3…….)
13—2 以知某信号半周期的波形如图所示。试在下列各不同条件下画出整个周期的波形： （1）a 0=0; (2) 对所有k，b k =0;（3）对所有 k，a k =0;（4）a k 和b k 为零，当k为 偶数时。 解：（1）当a =0时，在后半个周期上，只要画出f(t)的负波形与横轴（t轴）所围面积与已给出的前半个周期波形所围面积相等即可。以下题解12—2 图中的（b），（c）图均满足此条件。 题13-2图 （a）（b） （c） 题解13-2图 （2）对所有k,b k =0,f(t)应为偶函数，即有f(t)=f(-t),波形如题解12—2图（a）所示，波形对称于纵轴。
电力系统分析（二）复习大纲 电力系统分析（二）主要介绍电力系统在受到各种大的或小的扰动后的暂态或动态行为，即电力系统暂态分析。为了描述系统的暂态行为，首先要建立系统中各组成元件（或子系统）的动态模型，由一组微分方程和代数方程表示，其中稳态模型是暂态模型的一种特例。我们要搞清楚各元件或子系统的工作机理，并依据其相应的电学或磁学原理建立方程，掌握各种参数及变量的物理意义。最后落脚到电力系统的故障分析及稳定分析上来。要掌握分析的方法，并熟练运用。 《电力系统稳态分析》 电力系统无功功率及电压调整 1、电力系统的无功电源有哪些？ 2、电力系统无功补偿措施有哪些？ 3、电力系统电压调整措施有哪些？ 4、电力系统电压中枢点的电压调整方式有哪些？ 5、中枢点母线带多个负荷，如何确定中枢点的电压范围？ 6、变压器分接头的选择计算。 7、电容补偿容量的计算。 《电力系统暂态分析》 第一章电力系统故障分析的基础知识 1、电力系统短路故障有哪些类型？其中不对称故障有哪些？ 2、无线大功率电源供电的三相短路电流的特点。 3、冲击电流、最大短路有效值、短路容量的计算。 第二章同步发电机突然三相短路分析 1、无阻尼绕组同步发电机突然三相短路后，定子绕组和转子绕组出现哪些电流成分？其分析方法？各按什么时间常数衰减？ 2、为什么同步发电机突然短路后，其短路电流要比其稳态电流大很多倍？ 3、三相短路起始短路电流的计算（暂态电流、次暂态电流）。 4、abc坐标系统下，如何建立同步发电机的动态模型？建立的动态模型有何特点？哪些电感系数是变化的？哪些电感系数不变，为什么？ 5、派克变换的物理含义是什么？经过派克变换后的同步发电机方程有何特点？为什么？ 6、abc坐标中的正序基波、负序基波、恒定电流经派克变换后为什么分量？ 7、发电机的空载电势、暂态电势、次暂态电势是如何表示的？熟悉这些电势表示的发电机的方程。 8、熟练运用发电机的稳态方程进行相关计算？ 第三章电力系统三相短路电流的实用计算 1、什么是转移电抗？掌握星网变换求转移阻抗的方法。 第四章对称分量法及电力系统元件的各序参数和等值电路 1、对称分量法的基本原理？ 2、零序电压、零序电流在各种接线方式中存在的形式？ 3、序阻抗的概念？ 4、输电线路、变压器的零序阻抗分析及其计算？ 5、变压器的零序等值电路的开关三状态法，要很熟悉地运用！
1-9．各元件的情况如图所示。 （1）若元件A吸收功率10W，求：U a=? 解：电压电流为关联参考方向，吸收功率： （2）若元件B吸收功率10W，求：I b=? 解：电压电流为非关联参考方向，吸收功率： （3）若元件C吸收功率-10W，求：I c=? 解：电压电流为关联参考方向，吸收功率： （4）求元件D吸收功率：P=? 解：电压电流为非关联参考方向，吸收功率： （5）若元件E输出的功率为10W，求：I e=? 解：电压电流为关联参考方向，吸收功率： （6）若元件F输出功率为-10W，求：U f=? 解：电压电流为非关联参考方向，吸收功率： （7）若元件G输出功率为10mW，求：I g=? 解：电压电流为关联参考方向，吸收功率： （8）试求元件H输出的功率。 解：电压电流为非关联参考方向，吸收功率： 故输出功率为4mW。 1-11.已知电路中需要一个阻值为390欧姆的电阻，该电阻在电路中需承受100V的端电压，现可供选择的电阻有两种，一种是散热1/4瓦，阻值390欧姆；另一种是散热1/2瓦，阻值390欧姆，试问那一个满足要求？ 解：该电阻在电路中吸收电能的功率为： 显然，两种电阻都不能满足要求。 1-14．求下列图中电源的功率，并指出是吸收还是输出功率。
解：（a ）电压电流为关联参考方向，吸收功率为：W A V UI P 623=?==; （b ）电压电流为非关联参考方向，吸收功率为：W A V UI P 623-=?-=-=, 实际是输出功率6瓦特; （c ）电压电流为非关联参考方向，吸收功率为：W A V UI P 623-=?- =-=, 实际是输出功率6瓦特; （d ）电压电流为关联参考方向，吸收功率为：W A V UI P 623=?==. 1-19.电路如图示，求图中电流I ，电压源电压U S ，以及电阻R 。 解： 1.设流过电压源的12A 电流参考方向由a 点到d 点，参见左图所示。 （1） 求电流I: （2） 求电压U S : 对a 点列写KCL 方程： 由此得： A A A I I ba ac 3125-=--= 故： ()V A I U ac ac 3631212-=-?Ω=?Ω= 另一方面： ()V A A I U dc dc 5461233=+?Ω=?Ω= 故： ()V V V U U U ac dc da 903654=--=-= 由此有： V U U da S 90== （3）求电阻R: 即： V A V U U U cb ac ba 2115136=?Ω-=--= 题图1-19（1）
电力系统分析第三版于永源答案 【篇一：电力系统分析课后习题解答】 t>第1章绪论 1-1 答：能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的 电压，称为额定电压。用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。 发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5％，用于补偿电网 上的电压损失。 变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。 当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的额定电压与发电机 的额定电压相同。 变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10％。 当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7％）时，二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5％。 1-2 答：一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量（输电能力） 就越大，输送的距离也越远。因为输电电压高，线路损耗少，线路 压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。 在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较 大的容量，则输送的距离就短。当然，输送容量和距离还要取决于 其它技术条件以及是否采取了补偿措施等。 1-3 答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷 持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。 1-4 解：（1）g：10.5kv；t-1：10.5kv/242kv；t-2：220kv/121kv，220kv/38.5kv；t-3：110kv/11kv；t-4：35kv/6.6kv；t-5： 10.5kv/3.3kv，（长线路） 10.5kv/3.15kv （短线路） t-2工作于主抽头：实际变比为kt-2(1-2)=220/121=1.818；kt-2(1- 3)=220/38.5=5.714； kt-2(2-3)=121/38.5=3.143； 1-5 解：由已知条件，可得日总耗电量为
第7章 7.1 选择题 1.下列说法中正确的是（ D ）。 A.同频率正弦量之间的相位差与频率密切相关 B.若电压与电流取关联参考方向，则感性负载的电压相量滞后其电流相量?90 C.容性负载的电抗为正值 D.若某负载的电压相量与其电流相量正交，则该负载可以等效为纯电感或纯电容 2.下列说法中错误的是（ B ）。 A.两个同频率正弦量的相位差等于它们的初相位之差，是一个与时间无关的常数 B.对一个RL 串联电路来说，其等效复阻抗总是固定的复常数 C.电容元件与电感元件消耗的平均功率总是零,电阻元件消耗的无功功率总是零 D.有功功率和无功功率都满足功率守恒定律，视在功率不满足功率守恒定律 3.已知RC 并联电路的电阻电流6A =R I ，电容电流8A =C I ，则该电路的端电流I 为（ D ）。 A.2A B.14A C.A 14 D.10A 4.已知RLC 串联电路的电阻电压4V =R U ，电感电压3V =L U ，电容电压6V =C U ，则端电压U 为（ C ）。 A.13V B. 7V C.5V D.1V 5.已知某电路的电源频率Hz 50=f ，复阻抗Ω?∠=3060Z ，若用RL 串联电路来等效，则电路等效元件的参数为（ C ）。 A.Ω=96.51R , H 6.0=L B.Ω=30R , H 96.51=L C.Ω=96.51R , H 096.0=L D.Ω=30R , H 6.0=L 6.已知电路如图x7.1所示，则下列关系式总成立的是（ C ）。 A.? ?+=I C j R U )(ω B.? ? +=I C R U )(ω C.?? ??????+=I C R U ωj 1 D.? ? ??????-=I C j R U ω1 图 x7.1 选择题5图
第五章复习题 一、选择题 1＞电力系统频率主要取决于（）o A.无功平衡 B.有功平衡 C.各节点电压的高低 D.各节点注入电流的大 小 2、在系统运行中，调频厂最好由（）担任。 A.核电厂 B.热电厂 C.高效率机组电厂 D.非洪水季节水电厂 3、有功功率最优分配的准则是（）。 A.按等耗量微增率 B.按等比耗量 C.按效率相同 D.按消耗量 4、为了能及时向增加的负荷供电而设置的备用应是（）。 A.事故备用 B.检修备用 C.冷备用 D.热备用 5、频率的二次调整是由（）o A.发电机组的调速系统完成的 B.负荷的频率特性来完成的 C.发电机组的调频系统完成的 D.有功功率的经济分配完成的 6、电力系统屮能实现无差调节的调频方式是（） A. 一次调频 B.二次调频 C.都可以 D.都不能 7、系统有功备用容量中，哪种可能不需要专门设置（） A.负荷备用 B.国民经济备用 C.事故备用 D.检修备用 8、电力系统有功功率最优分配的原则是（）o A.等面积原则 B.等力矩原则 C.等负荷原则 D.等耗量微增率原则 9、电力系统的有功电源是（） A.发电机 B.变压器C?调相机 D.电容器 10、负荷的单位调节功率可以表示为（）
5 町 5 巧A? KL= △了 B. KL二出巴C? KL= D? KL=从
11、运转中的发电设备所留有的备用容量称为（） A.冷备用 B.热备用 C.检修备用 D.国民经济备用 12、发电机单位时间内消耗的能源与发出的有功功率的关系称为（） A.比耗量 B.耗量微增率 C.耗量特性 D.单位调节功率 13、如果发电机不参加调频，当负荷增加时，系统的频率会（）o A.升高； B.降低； C.不变 14、单位时间内输入能量增量与输出功率增量的比值称为（）o a?比耗量；b.耗量特性；c?耗量微增率；d?等耗量微增率 二、判断题 1、A系统运行于50Hz, B系统运行于49.8Hz,两系统通过联络线组成互联系统，则联络线上的功率从A流向Bo （） 1、电力系统各电源之间有功功率的最优分配原则是等网损微增率准则。（） 2、常规电网屮同步发电机是电力系统屮唯一的有功电源。（） 3、调频厂增加出力时，使系统频率下降。（） 4、发电机多发无功功率时会受到定子电流的限制，而使容量不能充分利用。（） 5、利用电力系统的一次调频就能保持系统的频率。（） 6、调差系数越大，则同等频率下降时发电机所带负荷增大越多。（） 7、系统频率的上升将使负荷所需要的有功功率减小。（） 8、电力系统频率的二次调整是由发电机组的调速器完成的。（） 9、为了增加发电机调节负荷的能力，希望发电机的转差率。越小越好。（） 10、电力系统有功功率和无功功率的流向都是从高电压节点流向低电压节点。（） 三、填空题 1、能够实现无差调节的调频方式是_________________ O 2、电力系统频率调整分为______________ , _____________ , ______________ o 3、发电设备单位时间内消耗的能源与发出有功功率的关系，称为_____ o
第十三章一阶电路时域分析 13-1 图题13-1所示电路，t<0时K一直在0点。今从t=0时刻开始。每隔T 秒，依次将K向左扳动，扳道4点是长期停住。试画出u(t)的波形，并用阶跃函数将u(t)表示出来。 答案 解： u(t)的波形如图13-1（a）所示。 13-2 粗略画出下列时间函数的波形。 (2)tU(t+1); （1）tU(t)； (3)(t-1)U(t-1); (4)-tU(t); (5)tU(t-1)
(6)U(t-1)U(t-2); (7)U(t)+U(t-2); (8)U(-t+3); (9)tU(3t+1); (10)()()t U t δ (11) ()(1)t U t δ-; (12)5(1)t e U t --; (13)U (t-1)-U(t-4)。 答案 解：各波形相应如图题13-2所示。
13-3 求下列导数： (1） [()(1)]d u t U t dt --； （2） [()(1)]d u t U t dt - ； (3) [()] t d e U t dt α-； (4) 5[(4)]t d e U t dt --； (5) 22[()]d tU t dt 答案 解：（1） ()(1) t t δδ--； （2） (1)t δ-；
(3) ()()t t e U t αδα--； (4) 55(4)5(4)t t e t e U t δ-----； (5) ()t δ。 13-4 写出下表格单一元件电路的单位阶跃响应i(t)、u(t)的表达式。画出波形。 ()t (u t ) ()u t ()) u t ()i t ()u t
第一章习题 1.1 题1.1图示一段电路N ，电流、电压参考方向如图所标。 (1) 若1t t =时1()1i t A =，1()3u t V =，求1t t =时N 吸收的功率1()N P t 。 (2) 若2t t =时2()1i t A =-，2()4u t V =，求2t t =时N ()P t 解：(1) 111()()() 313N P t u t i t W ==?= (2) 222()( )()414N P t u t i t W ==?-=- 1.2 题1.2图示一段直流电路N ，电流参考方向如图中所示，电压表内阻对 测试电路的影响忽略不计，已知直流电压表读数为 5V ，电流I 。 解： 10 25 P I A V -===- 1.3 题1.3图示一个3A 的理想电流源与不同的外电路相接，求3A 电流源三种情况下供出的功率。 解： (a) 223218s P I R W ==?= 电流源输出功率 (b) 3515s P I V W ==?= 电流源输出功率
(c) 31030s P I V W ==?-=- 电流源吸收功率 1.4 题1.4图示某电路的部分电路，各已知的电流及元件值已标出在图中，求I 、s U 、R 。 解：流过3Ω电阻的电流为 12A+6A=18A 流过12Ω电阻的电流为 18A-15A=3A 流过电阻R 的电流为 3A-12A-5A=-14A 可得： I=-14A+15A=1A 18331290S U V =?+?= 151123 1.514 R ?-?= =Ω- 1.5 题1.5图示电路，已知U=28V ，求电阻R 。 解：根据电源等效，从电阻R 两端 可等效为如下图等效电路。 有： '415 15442 I A =? =+ ' 448R = Ω+Ω=Ω 可得： '28 7152828 U R U I R = ==Ω-- 1.6 求题1.6图示各电路的开路电压。
第二章 2—1 110 kV 架空线路长70 km ，导线采用LGJ —120型钢芯铝线，计算半径r ＝7.6mm ，相间距离为3.3m ， 导线分别按等边三角形和水平排列，试计算输电线路的等值电路参数，并比较分析排列方式对参数 的影响。 解：取r D S 8.0= (1) 等边三角形排列，m D D eq 3.3== Ω=Ω?= = =375.1870120 5 .31l S l r R O ρ Ω=Ω????=?==66.27706 .78.0103.3lg 1445.0lg 1445.03 l D D l x X s eq O Ω?=Ω???=??= =---463610012.270106.710 3.3lg 58.710lg 58.7l r D l b B eq eq O (2) 水平排列，m D D eq 158.426.1== Ω=Ω?= = =375.1870120 5 .31l S l r R O ρ Ω=Ω????=?==676.28706 .78.010158.4lg 1445.0lg 1445.03 l D D l x X s eq O Ω?=Ω???=??= =---4 63 610938.170106.710158.4lg 58.710lg 58.7l r D l b B eq eq O 电阻与导线的排列方式无关，相间几何均距越大，等值电抗越大，等值电纳略有越小。 2—4 有一台SFLl —31500／35型双绕组三相变压器，额定变比为35／11，查得 %,8,2.177%,2.1,3000==?==?S S V kW P I kW P 求变压器参数归算到高、低压侧的有名值。 解：MVA S kV V kV V N N N 5.31,11,3521===由题意知 (1) 归算到高压侧的参数 Ω=Ω?=?=2188.05.313510002.1771000222 21N N S T S V P R Ω=Ω?==11.35 .31351008221N N S T S V V X S S V P G N T 52 21010449.235 1 10003011000-?=?=?= S S V S I B N N T 4 2 210 10086.335 5.311002.1-?=?==
电力系统分析朱一纶课后习题选择填空解答第一章 1）电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为（D） A、厂用电负荷 B、发电负荷 C、工业负荷 D、供电负荷 2）电力网某条线路的额定电压为Un=110kV，则这个电压表示的是（C）A、相电压 B、1 相电压 C、线电压 D、 3线电压 3)以下（A）不是常用的中性点接地方式。 A、中性点通过电容接地 B、中性点不接地 C、中性点直接接地 D、中性点经消弧线圈接地 4）我国电力系统的额定频率为（C） A、 30Hz B、 40Hz C、50Hz D、 60Hz 5）目前,我国电力系统中占最大比例的发电厂为（B） A、水力发电厂 B、火力发电厂 C、核电站 D、风力发电厂 6）以下（D）不是电力系统运行的基本要求。 A、提高电力系统运行的经济性 B、安全可靠的持续供电 C、保证电能质量 D、电力网各节点电压相等 7）一下说法不正确的是（B） A、火力发电需要消耗煤、石油 B、水力发电成本比较大 C、核电站的建造成本比较高 D太阳能发电是理想能源
8）当传输的功率（单位时间传输的能量）一定时，（A） A、输电的压越高，则传输的电流越小 B、输电的电压越高，线路上的损耗越大 C、输电的电压越高，则传输的电流越大 D、线路损耗与输电电压无关 9）对（A）负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故。 A、一级负荷 B、二级负荷 C、三级负荷 D、以上都不是 10）一般用电设备满足（C） A、当端电压减小时，吸收的无功功率增加 B、当电源的频率增加时，吸收的无功功率增加 C、当端电压增加时，吸收的有功功率增加 D、当端电压增加时，吸收的有功功率减少 填空题在后面 第二章 1）电力系统采用有名制计算时，三相对称系统中电压、电流、功率的关系表达 式为（A）A．S=UI B．S=3UI C．S=UIcos? D．S=UIsin? 2）下列参数中与电抗单位相同的是（B）A、电导B、电阻C、电纳D、导纳 3）三绕组变压器的分接头，一般装在（B）A、高压绕组好低压绕组 B、高压绕组和中压绕组 C、中亚绕组和低压绕组 D、三个绕组组装 4）双绕组变压器，Γ型等效电路中的导纳为（ A ） A．GT-jBT B．-GT-jBT C．GT+jBT D．-GT+jBT
因课件尚在完善当中，请不要上传至网络公开，谢谢！ 13-4 有功功率平衡和系统负荷在各类发电厂间的合理分配 有功功率负荷 有功功率负荷随天气、季节、每天的时间、天气、人们的生活工作习惯等变化，以各种负荷曲线来反映，是电力调度部门的重要依据。 右图中：基荷：日负荷曲线最低点以下部分峰荷：基荷与最大负荷之间的部分 PLD 峰荷基荷 t Dr. Dan Wang @ HUST-CEEE 13-4 有功功率平衡和系统负荷在各类发电厂间的合理分配 有功功率在电厂间的合理分配基本原则： 基荷由具有强迫功率，不可调功率或高效率的热力发电厂，火力发电厂，核能发电厂，迳流式水力发电厂，泄洪灌溉等水力发电厂等承担。 峰荷由有调节水库的水力发电厂，燃气轮机发电厂和中温中压火力发电厂等承担。 Dr. Dan Wang @ HUST-CEEE 抽水蓄能基荷峰荷 PLD 蓄能发电?P’ ?P 水电厂可调功率中温中压凝气式火电厂高温高压凝气式火电厂高效率大机组火电厂核电厂热电厂强迫出力水电厂强迫出力丰水期 t 16 因课件尚在完善当中，请不要上传至网络公开，谢谢！ 13-4 有功功率平衡和系统负荷在各类发电厂间的合理分配 各类发电厂负荷的合理分配 A 水电厂强迫功率 A— B—水电厂可调功率 C—热电厂 D—核电厂 E—高温高压凝汽式火电厂 F—中温中压凝汽式火电厂 G—抽水蓄能机组 H—燃气轮机G、 H G G、 H G Dr. Dan Wang @ HUST-CEEE Huazhong University of Science and Technology 本章小结 负荷变化时，具有调速器的机组，只要还有可调容量，均会自动按照功频静态特性参与频率的一次调整，实现有差调节； 当二次调整所得到的发电机组功率增量能完全抵偿负荷变化量，系统频率恢复到初始值，实现无差调节； 频率二次调整由主调频厂承担，调频机组通过同步器平行移动机组的功频静态特性，改变机组有功输出，可实现无差调节； 多台机组参与二次调频，应按照经济分配原则在主调频机组间分配负荷 全系统频率是统一的，线路传输功率不越限时，有功电源的分布不会妨碍频率的调整，而无功功率平衡和电压调整宜分区分层解决。 Dr. Dan Wang @ HUST-CEEE 17 因课件尚在完善当中，请不要上传至网络公开，谢谢！ Huazhong University of Science and Technology 习题 Ex 13-2，13-5，13-6 Dr. Dan Wang @ HUST-CEEE