(完整版)电力系统分析实验全面版汇总
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一.填空题1、输电线路的网络参数是指(电阻)、(电抗)、(电纳)、(电导)。
2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的(相量)之差。
“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的(数值)的差。
3、由无限大的电源供电系统,发生三相短路时,其短路电流包含(强制/周期)分量和(自由/非周期)分量,短路电流的最大瞬时的值又叫(短路冲击电流),他出现在短路后约(半)个周波左右,当频率等于50HZ时,这个时间应为(0.01)秒左右。
4、标么值是指(有名值/实际值)和(基准值)的比值。
5、所谓“短路”是指(电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接),在三相系统中短路的基本形式有(三相短路),(两相短路),(单相短路接地),(两相短路接地)。
6、电力系统中的有功功率电源是(各类发电厂的发电机),无功功率电源是(发电机),(电容器和调相机),(并联电抗器),(静止补偿器和静止调相机)。
7、电力系统的中性点接地方式有(直接接地)(不接地)(经消弧线圈接地)。
8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为(无备用)接线和(有备用)接线。
9、架空线是由(导线)(避雷线)(杆塔)(绝缘子)(金具)构成。
10、电力系统的调压措施有(改变发电机端电压)、(改变变压器变比)、(借并联补偿设备调压)、(改变输电线路参数)。
11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%,他共有(5)个接头,各分接头电压分别为(220KV)(214.5KV)(209KV)(225.5KV)(231KV)。
二:思考题1.电力网,电力系统和动力系统的定义是什么?(p2)答: 电力系统:由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。
电力网:由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。
动力系统:电力系统和动力部分的总和。
2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别?(p4-5)答:电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置,电力线路的路径以及它们相互间的连接。
电力系统分析与设计例子:电力系统可视化仿真介绍EXAMPLE1-1:题目:双总线电力系统初始条件:总线1电压为16kV,总线2为15.75KV,负载功率为5MW,发电机功率为5.1MW。
总线1与总线2之间由一条传输线连接。
实验步骤:保持其他参数不变,依次调节负载功率参数,观察其他参数的变化。
实验现象:①当负载功率为5MW时,发电机的输出功率为5.1MW。
②当负载功率调整为6MW时,发电机的输出功率为6.1MW。
③当负载功率调整为4MW 时,发电机的输出功率为4.0MW。
实验结论:在双总线电力系统中,当其他线路装置参数不变时,负载功率增大时,发电机的输出功率相应增大,负载功率减小时,发电机的输出功率相应减小。
EXAMPLE1-2:题目:植入新的总线初始条件:在上图中保持其他条件不变,植入新的总线”Bus3”。
实验步骤:在powerworld选择edit mode,在Draw中选择Network---bus,将”Bus”放置图中,双击”Bus”,将对话框中的名称改为”Bus3”,电压改为16kV。
实验结果:如下图所示EXAMPLE1-3:题目:三总线电力系统初始条件:在EXAMPLE2的基础上,通过传输线路将Bus1和Bus2与Bus3连接在一起。
实验步骤:在edit mode下,选择draw选项,选择Network中的transmission line,单击Bus1,然后将线路连接到Bus3,双击完成连接。
并调节字体大小和线路的颜色。
在Network中选择load选项,选择load的大小。
最后把系统名字改为Three Bus Powr system。
实验结果:如下图所示②对新系统进行调节参数实验:实验步骤:⑴调节新总线Bus3下负载参数,观察对其它参数的影响:①当负载功率为11MW时,如图②当负载功率为9MW时,如图实验结论:当Bus3下负载功率增大时,Bus2和Bus3上的电压降低,发电机的输出功率增大;当Bus3下负载功率减小时,Bus2和Bus3上的电压增大,发电机的输出功率变小。
辽宁工程技术大学电力系统分析综合训练一设计题目5节点电力网络潮流计算指导教师刘健辰院(系、部)电气与控制工程学院专业班级电气12-4学号**********姓名张萌日期2016.5.5电气系综合训练标准评分模板电力系统分析综合训练一 任务书本次综合训练目的在于通过对多节点电网的潮流计算,巩固和运用前面所学到的潮流计算基础理论知识,掌握电力系统潮流计算机计算的一般原则和方法,掌握潮流计算软件的使用方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。
5节点系统单线图如下:发电机、变压器、负荷数据见上图和下表。
线路长度和回数数据见后面的班级数据表。
基本数据如下:注:100base S MV A =,节点1和3处15base V kV =,节点2、4、5处345base V kV =。
设计要求:利用PowerWorld建立单线图程序,完成潮流分析计算,给出设计结果。
设计说明书内容:1、任务书2、PowerWorld软件简介及牛顿-拉夫逊潮流计算和PQ分解潮流计算简介3、绘制单线图,进行潮流计算(分别采用牛-拉法和PQ分解法)列表给出潮流计算结果(包括迭代次数,节点电压的幅值和相位,线路有功/无功潮流,发电机输出功率)。
4、手工计算导纳矩阵,并与软件计算结果比较。
5、单步运行牛-拉法潮流计算,给出前3步计算结果(包括节点电压的幅值和相位,线路有功/无功潮流,发电机输出功率)以及雅克比矩阵。
6、在保证每条线路和变压器不过载的情况下,确定节点3上发电机的允许出力范围。
7、在节点2上添加200Mvar并联电容器组,观察节点2电压变化和系统损耗变化。
改变电容器组的容量,提高节点2电压达到0.95。
8、(选做内容)静态安全分析:对“单个线路”和“单个变压器”进行N-1校验分析。
9、结论说明:1. 线路2. 变压器T2为两台并联,并联运行的变压器参数相同。
目录一、综合训练目的: (1)二、简介 (1)1、Power World软件简介: (1)2、潮流计算方法简介 (1)(1)牛顿-拉夫逊潮流计算方法 (1)(2)PQ分解法 (2)三、Power World潮流计算 (2)1、单线图 (2)2、潮流计算结果 (3)(1)牛-拉法潮流计算结果 (3)(2)PQ分解法潮流计算结果 (3)四、计算导纳矩阵 (4)软件计算结果 (5)五、单步运行牛-拉法潮流计算 (5)1、节点以及线路参数 (5)2、雅克比矩阵 (6)六、确定节点3上发电机的允许出力范围 (7)七、并联电容 (8)八、结论 (8)一、综合训练目的:本次综合训练旨在于掌握Power World Simulator 软件构建单线图的方法,通过对软件使用手册的学习,掌握潮流计算软件的使用方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。
电力系统分析(下)复习题10-1 网络元件的电压降落和功率损耗1.电压降落纵分量和横分量的计算公式(分两种情况,见图10-2,掌握计算,画相量图);✓ 答:电压降落纵分量222sin cos ϕϕXI RI V +=∆;横分量222sincos δϕϕRI XI V -=以电压相量2V 作参考轴,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=∆2222""δ""V RQ X P V V X Q R P V ,222221)δ()(V V V V +∆+=以电压相量1V 作参考轴,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧'-'='+'=∆1111δV RQ X P V V X Q R P V ,212112)δ()(V V V V +∆-=✓ 2.电压降落、电压损耗、电压偏移的定义有所不同答:网络元件的电压降落是指元件首末端两点电压的相量差,即12()V V R jX I -=+;把两点间电压绝对值之差称为电压损耗,用V ∆表示,12V V V ∆=-;电压偏移是指网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差,可以用KV 表示,也可以用额定电压的百分数表示。
若某点的实际电压为V ,该处的额定电压为N V ,则用百分数表示的电压偏移为,电压偏移(%)100NNV V V -=⨯ ✓ 3.电压降落公式的分析(为何有功和相角密切相关,无功和电压密切相关?);答:从电压降落的公式可见,不论从元件的哪一端计算,电压降落的纵、横分量计算公式的结构都是一样的,元件两端的电压幅值差主要由电压降落的纵分量决定,电压的相角差则由横分量确定。
高压输电线的参数中,电抗要比电阻大得多,作为极端情况,令R=0,便得/V QX V ∆=,/V PX V δ=,上式说明,在纯电抗元件中,电压降落的纵分量是因传送无功功率而产生,电压降落的横分量则因传送有功功率产生。
换句话说,元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的条件,存在电压相角差则是传送有功功率的条件。
.电力系统自动装置实验报告学院 : 电气信息学院专业 : 电气工程及其自动化班级 : 102班学号 : ************ : **老师:肖先勇同步发电机并车实验一、实验目的1、加深理解同步发电机准同期并列原理,掌握准同期并列条件;2、熟悉同步发电机准同期并列过程;3、观察、分析有关波形。
二、原理与说明将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。
准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速,当满足电压幅值和频率条件后,根据“恒定越前时间原理”,由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令,这种并列操作的合闸冲击电流一般很小,并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。
根据并列操作的自动化程度不同,又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。
正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差,其幅值作周期性的正弦规律变化。
它能反映两个待并系统间的同步情况,如频率差、相角差以及电压幅值差。
线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律,其波形为三角波。
它能反映两个待并系统间的频率差和相角差,并且不受电压幅值差的影响,因此得到广泛应用。
手动准同期并列,应在正弦整步电压的最低点(同相点)时合闸,考虑到断路器的固有合闸时间,实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。
自动准同期并列,通常采用恒定越前时间原理工作,这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。
准同期控制器根据给定的允许压差和允许频差,不断地检查准同期条件是否满足,在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压均频控制脉冲。
当所有条件均满足时,在整定的越前时刻送出合闸脉冲。
三、实验项目、方法及过程(一)机组启动与建压1、检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置,如不在则应调到0位置;2、合上操作电源开关,检查实验台上各开关状态:各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄。
调速器面板上数码管在并网前显示发电机转速(左)和控制量(右),在并网后显示控制量(左)和功率角(右)。
电力系统分析潮流计算实验报告姓名:XXXXXX 学号:XXXXXXXXXX 班级:XXXXXXXX一、实验目的掌握潮流计算计算机算法的方法,熟悉MATLAB的程序调试方法。
二、实验准备根据课程内容,熟悉MATLAB软件的使用方法,自行学习MATLAB程序的基础语法,并根据所学知识编写潮流计算牛顿拉夫逊法(或PQ分解法) 的计算程序,用相应的算例在MATLAB上进行计算、调试和验证。
三、实验要求每人一组,在实验课时内,调试和修改运行程序,用算例计算输出潮流结果。
四、程序流程五、实验程序%本程序的功能是用牛拉法进行潮流计算%原理介绍详见鞠平著《电气工程》%默认数据为鞠平著《电气工程》例8.4所示数据%B1是支路参数矩阵%第一列和第二列是节点编号。
节点编号由小到大编写%对于含有变压器的支路,第一列为低压侧节点编号,第二列为高压侧节点编号%第三列为支路的串列阻抗参数,含变压器支路此值为变压器短路电抗%第四列为支路的对地导纳参数,含变压器支路此值不代入计算%第五烈为含变压器支路的变压器的变比,变压器非标准电压比%第六列为变压器是否是否含有变压器的参数,其中“1”为含有变压器,“0”为不含有变压器%B2为节点参数矩阵%第一列为节点注入发电功率参数%第二列为节点负荷功率参数%第三列为节点电压参数%第四列%第五列%第六列为节点类型参数,“1”为平衡节点,“2”为PQ节点,“3”为PV节点参数%X为节点号和对地参数矩阵%第一列为节点编号%第二列为节点对地参数%默认算例% n=4;% n1=4;% isb=4;% pr=0.00001;% B1=[1 2 0.1667i 0 0.8864 1;1 3 0.1302+0.2479i 0.0258i 1 0;1 4 0.1736+0.3306i 0.0344i 1 0;3 4 0.2603+0.4959i 0.0518i 1 0];% B2=[0 0 1 0 0 2;0 -0.5-0.3i 1 0 0 2;0.2 0 1.05 0 0 3;0 -0.15-0.1i 1.05 0 0 1];% X=[1 0;2 0.05i;3 0;4 0];clear;clc;num=input('是否采用默认数据?(1-默认数据;2-手动输入)');if num==1n=4;n1=4;isb=4;pr=0.00001;B1=[1 2 0.1667i 0 0.8864 1;1 3 0.1302+0.2479i 0.0258i 1 0;1 4 0.1736+0.3306i 0.0344i 1 0;3 4 0.2603+0.4959i 0.0518i 1 0];B2=[0 0 1 0 0 2;0 -0.5-0.3i 1 0 0 2;0.2 0 1.05 0 0 3;0 -0.15-0.1i 1.05 0 0 1];X=[1 0;2 0.05i;3 0;4 0];elsen=input('请输入节点数:n=');n1=input('请输入支路数:n1=');isb=input('请输入平衡节点号:isb=');pr=input('请输入误差精度:pr=');B1=input('请输入支路参数:B1=');B2=input('请输入节点参数:B2=');X=input('节点号和对地参数:X=');endTimes=1; %迭代次数%创建节点导纳矩阵Y=zeros(n);for i=1:n1if B1(i,6)==0 %不含变压器的支路p=B1(i,1);q=B1(i,2);Y(p,q)=Y(p,q)-1/B1(i,3);Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4);Y(q,q)=Y(q,q)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4);else %含有变压器的支路p=B1(i,1);q=B1(i,2);Y(p,q)=Y(p,q)-B1(i,5)/B1(i,3);Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+B1(i,5)/B1(i,3)+(1-B1(i,5))/B1(i,3);Y(q,q)=Y(q,q)+B1(i,5)/B1(i,3)+(B1(i,5)*(B1(i,5)-1))/B1(i,3);endendfor i=1:n1Y(i,i)=Y(i,i)+X(i,2); %计及补偿电容电纳enddisp('导纳矩阵为:');disp(Y); %显示导纳矩阵%初始化OrgS、DetaSOrgS=zeros(2*n-2,1);DetaS=zeros(2*n-2,1);%创建OrgS,用于存储初始功率参数h=0;j=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if i~=isb&B2(i,6)==2 %不是平衡点&是PQ点h=h+1;for j=1:n%公式8-74%Pi=ei*(Gij*ej-Bij*fj)+fi*(Gij*fj+Bij*ej)%Qi=fi*(Gij*ej-Bij*fj)-ei*(Gij*fj+Bij*ej)OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j ,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendendfor i=1:n %对PV节点的处理,注意这时不可再将h初始化为0if i~=isb&B2(i,6)==3 %不是平衡点&是PV点h=h+1;for j=1:n%公式8-75-a%Pi=ei*(Gij*ej-Bij*fj)+fi*(Gij*fj+Bij*ej)%Qi=fi*(Gij*ej-Bij*fj)-ei*(Gij*fj+Bij*ej)OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j ))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendend%创建PVU 用于存储PV节点的初始电压PVU=zeros(n-h-1,1);t=0;for i=1:nif B2(i,6)==3t=t+1;PVU(t,1)=B2(i,3);endend%创建DetaS,用于存储有功功率、无功功率和电压幅值的不平衡量h=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1); %delPiDetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1); %delQiendendt=0;for i=1:n %对PV节点的处理,注意这时不可再将h初始化为0if i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;t=t+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,1))-OrgS(2*h-1,1); %delPiDetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2; %delUi endend% DetaS%创建I,用于存储节点电流参数i=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:nif i~=isbh=h+1;I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3));%conj求共轭endend%创建Jacbi(雅可比矩阵)Jacbi=zeros(2*n-2);h=0;k=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==j %对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));else %非对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);endif k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值,以确保雅可比矩阵换行k=0;endendendendendk=0;for i=1:n %对PV节点的处理if B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==j %对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));else %非对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=0;Jacbi(2*h,2*k)=0;endif k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值,以确保雅可比矩阵换行k=0;endendendendenddisp('初始雅可比矩阵为:');disp(Jacbi);%求解修正方程,获取节点电压的不平衡量DetaU=zeros(2*n-2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS; %inv矩阵求逆% DetaU%修正节点电压j=0;for i=1:n %对PQ节点处理if B2(i,6)==2j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endendfor i=1:n %对PV节点的处理if B2(i,6)==3j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endend% B2%开始循环**********************************************************************while abs(max(DetaU))>prOrgS=zeros(2*n-2,1);h=0;j=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nOrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j ))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendendfor i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nOrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j ))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendend% OrgS%创建DetaSh=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1);endendt=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;t=t+1;% DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,1))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2;endend% DetaS%创建Ii=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:nif i~=isbh=h+1;I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3));endend% I%创建JacbiJacbi=zeros(2*n-2);h=0;k=0;for i=1:nif B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));elseJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);endif k==(n-1)k=0;endendendendendk=0;for i=1:nif B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));elseJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=0;Jacbi(2*h,2*k)=0;endif k==(n-1)k=0;endendendend% JacbiDetaU=zeros(2*n-2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;% DetaU%修正节点电压j=0;for i=1:nif B2(i,6)==2j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endendfor i=1:nif B2(i,6)==3j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endend% B2Times=Times+1; %迭代次数加1enddisp('迭代次数为:');disp(Times);disp('收敛时电压修正量为::');disp(DetaU);for k=1:nE(k)=B2(k,3);e(k)=real(E(k));f(k)=imag(E(k));V(k)=sqrt(e(k)^2+f(k)^2);sida(k)=atan(f(k)./e(k))*180./pi;end%=============== 计算各输出量=========================== disp('各节点的实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列):'); disp(E); %显示各节点的实际电压标幺值E用复数表示disp('-----------------------------------------------------')disp('各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列):');disp(V); %显示各节点的电压大小V的模值disp('-----------------------------------------------------');disp('各节点的电压相角sida为(节点号从小到大排列):');disp(sida); %显示各节点的电压相for p=1:nfor q=1:nC(p)=C(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q)); %计算各节点的注入电流的共轭值endS(p)=E(p)*C(p); %计算各节点的功率S = 电压X 注入电流的共轭值enddisp('各节点的功率S为(节点号从小到大排列):');disp(S); %显示各节点的注入功率Sline=zeros(n1,5);disp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致):');for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);Sline(i,1)=B1(i,1);Sline(i,2)=B1(i,2);if B1(i,6)==0Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)*B1(i,5))-conj(E(q)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));Siz(i)=Si(p,q);elseSi(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*((1-B1(i,5))/B1(i,3))+(conj(E(p))-conj(E(q)))*(B1(i,5)/B1(i,3)));Siz(i)=Si(p,q);endSSi(p,q)=Si(p,q);Sline(i,3)=Siz(i);ZF=['S(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(SSi(p,q))];disp(ZF);enddisp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一致):');for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);if B1(i,6)==0Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)./B1(i,5))-conj(E(p)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));Sjy(i)=Sj(q,p);elseSj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*((B1(i,5)*(B1(i,5)-1))/B1(i,3))+(conj(E(q))-conj(E(p)))*(B1(i,5)/B1(i,3)));Sjy(i)=Sj(q,p);endSSj(q,p)=Sj(q,p);Sline(i,4)=Sjy(i);ZF=['S(',num2str(q),',',num2str(p),')=',num2str(SSj(q,p))];disp(ZF);enddisp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致):');for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);DDS(i)=DS(i);Sline(i,5)=DS(i);ZF=['DS(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(DDS(i))];disp(ZF);enddisp('-----------------------------------------------------');disp('各支路首端编号末端编号首端功率末端功率线路损耗');disp(Sline);六、运行结果及其分析是否采用默认数据?(1-默认数据;2-手动输入)1导纳矩阵为:2.9056 -11.5015i 0.0000 + 5.3173i -1.6606 +3.1617i -1.2450 + 2.3710i0.0000 + 5.3173i 0.0000 - 4.6633i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i-1.6606 + 3.1617i 0.0000 + 0.0000i 2.4904 - 4.7039i -0.8298 + 1.5809i-1.2450 + 2.3710i 0.0000 + 0.0000i -0.8298 + 1.5809i 2.0749 - 3.9089i初始雅可比矩阵为:11.1267 2.7603 -5.3173 0 -3.1617 -1.6606-3.0509 11.8762 0 -5.3173 1.6606 -3.1617-5.3173 0 5.3173 0 0 00 -5.3173 0 4.0092 0 0-3.3198 -1.7436 0 0 4.8217 2.69800 0 0 0 0 2.1000迭代次数为:4收敛时电压修正量为::1.0e-05 *0.0349-0.2445-0.0101-0.5713-0.0931-0.0073各节点的实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列):0.9673 - 0.0655i 1.0252 - 0.1666i 1.0495 - 0.0337i 1.0500 + 0.0000i -----------------------------------------------------各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列):0.9695 1.0387 1.0500 1.0500-----------------------------------------------------各节点的电压相角sida为(节点号从小到大排列):-3.8734 -9.2315 -1.8419 0各节点的功率S为(节点号从小到大排列):-0.0000 + 0.0000i -0.5000 - 0.3000i 0.2000 + 0.1969i 0.3277 + 0.0443i -----------------------------------------------------各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致):S(1,2)=-0.5-0.30713iS(1,3)=-0.24266-0.197iS(1,4)=-0.25734-0.11013iS(3,4)=-0.055551+0.0017528i-----------------------------------------------------各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一致):S(2,1)=0.5+0.24606iS(3,1)=0.25555+0.1952iS(4,1)=0.2712+0.1014iS(4,3)=0.056496-0.057061i-----------------------------------------------------各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致):DS(1,2)=0-0.06107iDS(1,3)=0.012892-0.0018014iDS(1,4)=0.013863-0.0087295iDS(3,4)=0.00094545-0.055308i-----------------------------------------------------各支路首端编号末端编号首端功率末端功率线路损耗1.0000 + 0.0000i2.0000 + 0.0000i -0.5000 - 0.3071i 0.5000 + 0.2461i 0.0000 - 0.0611i 1.0000 + 0.0000i3.0000 + 0.0000i -0.2427 - 0.1970i 0.2556 + 0.1952i 0.0129 - 0.0018i 1.0000 + 0.0000i4.0000 + 0.0000i -0.2573 - 0.1101i 0.2712 + 0.1014i 0.0139 - 0.0087i3.0000 + 0.0000i4.0000 + 0.0000i -0.0556 + 0.0018i 0.0565 - 0.0571i 0.0009 - 0.0553i七、实验体会及感悟通过这次实验,首先让我对matlab软件有了初步的了解,对它强大的矩阵运算能力有了更深的体会,同时掌握了设置断点和断点调试的一般方法,结合课本上的程序流程图和参考资料上的例子单步跟踪调试,再一次的熟悉了牛顿拉夫逊法潮流计算的一般方法和步骤,对计算机计算潮流计算有了更进一步的认识,在学习潮流计算时,虽然依次学习了节点导纳矩阵,功率方程、雅可比矩阵,但不能将它们联系起来,更不知道其中的原委,通过程序的编写,知道了其中的联系,也知道了每个方程、矩阵在计算中的作用。
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⨯===375.18701205.31l Sl r R O ρΩ=Ω⨯⨯⨯⨯=•==66.27706.78.0103.3lg 1445.0lg 1445.03l D D l x X s eqOΩ⨯=Ω⨯⨯⨯=•⨯==---463610012.270106.7103.3lg 58.710lg58.7l r D l b B eqeq O (2) 水平排列,m D D eq 158.426.1== Ω=Ω⨯===375.18701205.31l Sl r R O ρΩ=Ω⨯⨯⨯⨯=•==676.28706.78.010158.4lg 1445.0lg 1445.03l D D l x X s eqOΩ⨯=Ω⨯⨯⨯=•⨯==---463610938.170106.710158.4lg 58.710lg58.7l r D l b B eqeq 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⨯=∆=2188.05.313510002.177100022221N NS T S V P R Ω=Ω⨯==11.35.31351008221N NS T S V V XS S V P G N T 5221010449.235110003011000-⨯=⨯=∆=S S V S I B N N T 4221010086.3355.311002.1-⨯=⨯==(2) 归算到低压侧的参数Ω=Ω⨯=∆=0216.05.311110002.177100022222N N S T S V P R Ω=Ω⨯==3073.05.31111008222N N S T S V V XS S V P G N T 4222010479.211110003011000-⨯=⨯=∆=S S V S I B N N T 3222010124.3115.311002.1-⨯=⨯== 2—5有一台型号为SFL-40000/220的三相三绕组变压器,容量比为100/l00/100,额定变比 220/38.5/11,查得,217%,9.0,8.46)21(00kW P I kW P S =∆==∆-,7.200)31(kW P S =∆-%,6%,5.10%,17,6.158)32()31()21()32(====∆----S S S S V V V kW P 试求归算到高压侧的变压器参数有名值。
电力系统分析基础稳态部分一一、填空题1、我国国家标准规定的额定电压有3kv 、6kv、10kv、35kv 、110kv 、220kv 、330kv、500kv 。
2、电能质量包含电压质量、频率质量、波形质量三方面。
3、无备用结线包括单回路放射式、干线式、链式网络。
4、有备用界结线包括双回路放射式、干线式、链式、环式、两端供电网络。
5、我国的六大电网:东北、华北、华中、华东、西南、西北。
6、电网中性点对地运行方式有:直接接地、不接地、经消弧线圈接地三种,其中直接接地为大接地电流系统。
7、我国110kv及以上的系统中性点直接接地,35kv及以下的系统中性点不接地。
二、简答题1、电力网络是指在电力系统中由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。
2、电力系统是指由发电机、各类变电所和输电线路以及电力用户组成的整体。
3、总装机容量是指电力系统中实际安装的发电机组额定百功功率的总和。
4、电能生产,输送,消费的特点:(1)电能与国民经济各个部门之间的关系都很密切(2)电能不能大量储存(3)生产,输送,消费电能各个环节所组成的统一整体不可分割(4)电能生产,输送,消费工况的改变十分迅速(5)对电能质量的要求颇为严格5、对电力系统运行的基本要求(1)保证可靠的持续供电(2)保证良好的电能质量(3)保证系统运行的经济性6、变压器额定电压的确定:变压器的一次侧额定电压应等于用电设备额定电压(直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压应等于发电机的额定电压),二次侧额定电压应较线路额定电压高10%。
只有漏抗很小的、二次直接与用电设备相联的和电压特别高的变压器,其二次侧额定电压才可能较线路额定电压仅高5%。
7、所谓过补偿是指感性电流大于容性电流时的补偿方式,欠补偿正好相反,实践中,一般采用欠补偿。
二一、填空题1、按绝缘材料,电缆可分为纸绝缘、橡胶绝缘、塑料绝缘三种类型。
2、架空线路由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等构成。
第二次作业1、中等长度输电线路的集中参数等值电路有那两种形式?电力系统分析计算中采用哪一种?为什么?2、为什么要采用分裂导线?分裂导线对电晕临界电压有何影响?3、输电线路进行全换位的目的是什么?4、变压器的τ形等值电路和T 形等值电路是否等效?为什么?5、已知110KV 架空输电线路长度为80km, 三相导线平行布置,线间距离为4m ,导线型号为LGJ -150,计算其参数并画出其等值电路。
(LGJ-150导线计算外径为17mm )6、已知220KV 同杆双回架空输电线路长度为200km, 三相导线平行布置,导线之间的距离为6.0m ,导线型号为LGJ-300, 求线路的集中参数,并画出其等值电路。
(LGJ-300导线计算外径24.2mm )7、长度为600Km 的500KV 电力线路的结构如下:LGJ -4×400分裂导线,导线直径28mm ,分裂间距450mm ,三相导线水平排列,相间距离13m ,如下图所示。
作出近似考虑电力线路分布参数特性时的Π形等值电路。
(LGJ-400导线计算外径为28mm )8、已知某110KV 双绕组变压器铭牌数据为:S N =6300KVA 、121/10.5KV 、∆P 、U K %=10.5 0=9.76KW 、∆P K=52KW 、I 0%=1.1①计算变压器的参数(归算到110KV );②画出变压器的τ形等值电路。
9、已知三绕组变压器型号为SFSL 1-15000/110,容量比为100/100/100,短路电压为U k 31(%=17、U k 23(%=6、U k 12(%=10. 5,短路损耗为∆P K 31=120KW 、∆P K 12=120KW 、∆P K 23=95KW ,空载损耗为∆P 0=22. 7KW ,短路电流I0(%=1. 3。
试求归算至高压侧的变压器参数,并绘制其等值电路。
10、已知自耦变压器型号为OSFPSL-120000/220,容量比为100/100/50,额定电压为220/121/11KV,变压器特性数据为:短路电压为U k 31(%=33. 1、U k23(%=21. 6、,∆P K 31=366KW 、U k 12(%=9. 35(说明短路电压已归算到变压器额定容量之下)∆P K 12=455KW 、∆P K 23=346KW ,空载损耗为∆P 0=73. 25KW ,短路电流I 0(%=0. 346。
第一章 电力系统的基本概念1-1电力系统、电力网和动力系统的定义是什么?1-2见图示电力系统,试求变压器和发电机的额定电压。
110kV 平均额定电压是多少?解:U GN =1.05×10=10.5kVU 1N.T 1=U GN =10.5kV U 2N.T 1=1.1×110=121kV U 1N.T 2=110kV U 2N.T 2=1.1×35=38.5kV U 3N.T 2=1.05×6=6.3kV U 1N.T 3=U GN =10.5kV U 2N.T 3=1.05×3=3.15kV110kV 线路平均额定电压U av =(U 2N.T 1+ U 1N.T 2)/2=(121+ 110)/2≈115kV第二章作业及解答2-1什么是发电机的功角特性?隐极式发电机和凸极式发电机的功角特性有何区别? 2-2 已知一台三相三绕组变压器容量比为:300/300/150MVA , 三次侧额定电压为113.8N U kV =、2121N U kV =、3242N U kV =,实验数据:(12)950K P kW -=、(13)500K P kW -=、(23)620K P kW -=, (12)%13.73K U -=、(13)%11.9K U -=、(23)%18.64K U -=, 0123P kW =,0%0.5I =, 计算变压器参数(归算至高压侧)并画出等值电路。
解:由于已知的三绕组变压器三个绕组的容量不同,因此由变压器制造厂提供的变压器短路实验数据就存在归算的问题。
根据标准,制造厂提供的短路损耗是没有归算到各绕组中通过变压器额定电流时数值,而制造厂提供的短路电压是归算好的。
因此: (1)根据容量比归算短路损耗: 2(13)(13)3002000150K K P P kW --⎛⎫'=⨯= ⎪⎝⎭2(23)(23)3002480150K K P P kW --⎛⎫'=⨯= ⎪⎝⎭(2)各绕组的短路损耗: 1(12)(13)(23)1()0.2352K K KK P P P P MW ---''=+-= 2(12)(23)(13)1()0.7152K K KK P P P P MW ---''=+-= 3(13)(23)(12)1() 1.7652K K KK P P P P MW ---''=+-= (3)各绕组短路电压百分数: 1(12)(13)(23)1%(%%%) 3.4952K K K K U U U U ---=+-=2(12)(23)(13)1%(%%%)10.2352K K K K U U U U ---=+-=3(13)(23)(12)1%(%%%)8.4052K K K K U U U U ---=+-=(4)变压器归算到高压侧参数:2211120.235242 3.4952420.153 6.823300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯2222220.71524210.2352420.46519.98300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯2233321.7652428.405242 1.14816.408300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯6221230.5300(2.125.6)101000242100242Y G jB j j s -⨯=-=+=-⨯⨯⨯ 2-3答案2-4某一回110kV 架空电力线路,导线型号为LGJ-120,导线计算外径为15.2mm ,三相导线水平排列,两相邻导线之间的距离D=4m 。
《电力系统分析》复习题一、选择题1.采用分裂导线的目的是( A )A.减小电抗B.增大电抗C.减小电纳D.增大电阻2.下列故障形式中对称的短路故障为( C )A.单相接地短路B.两相短路C.三相短路D.两相接地短路3.简单系统静态稳定判据为( A )A.δd/dP E<0dP E>0 B.δd/C.δd/dP E=0 D.都不对4.应用等面积定则分析简单电力系统暂态稳定性,系统稳定的条件是( C )A.整步功率系数大于零 B.整步功率系数小于零C.最大减速面积大于加速面积D.最大减速面积小于加速面积5.频率的一次调整是( A )A.由发电机组的调速系统完成的B.由发电机组的调频系统完成的C.由负荷的频率特性完成的D.由无功补偿设备完成的6.系统备用容量中,哪种可能不需要( A )A.负荷备用B.国民经济备用C.事故备用D.检修备用7.电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷的划分依据是用户对供电的(A )A.可靠性要求 B.经济性要求C.灵活性要求D.优质性要求9.中性点不接地系统发生单相接地短路时,非故障相电压升高至( A )A.线电压B.1.5倍相电压C.1.5倍线电压D.2倍相电压10.P-σ曲线被称为( D )A.耗量特性曲线B.负荷曲线C.正弦电压曲线D.功角曲线11.顺调压是指( B )A.高峰负荷时,电压调高,低谷负荷时,电压调低(这个是逆调压)B.高峰负荷时,允许电压偏低,低谷负荷时,允许电压偏高C.高峰负荷,低谷负荷,电压均调高D.高峰负荷,低谷负荷,电压均调低12.潮流方程是( D )A.线性方程组B.微分方程组C.线性方程D.非线性方程组13.分析简单电力系统的暂态稳定主要应用( B )A.等耗量微增率原则B.等面积定则C.小干扰法D.对称分量法14.电力线路等值参数中消耗有功功率的是( A )A.电阻B.电感C.电纳D.电容15.一般情况,变压器的负序电抗X T (2)与正序电抗X T (1)的大小关系为( C )A.X T (1)>X T(2)B.X T (1)<X T(2)C. X X t t 21D.X T (1)>>X T(2)16.电力系统分析中,有功功率的单位常用( B )A.V ARB.MWC.MV AD.V17.在下列各种故障类型中,属于纵向故障的是( D )A.两相短路B.两相断线C.单相接地短路D.两相短路接地18.利用P —Q 分解法和牛顿—拉夫逊法进行潮流计算,二者的收敛速度是( C)A.P —Q 分解法高于牛顿—拉夫逊法B.无法比较C.牛顿拉夫逊法高于P —Q 分解法D.两种方法一样19.电力系统的综合供电负荷加上厂用电之和,称为( A )A.发电负荷B.供电负荷C.用电负荷D.工业负荷20.构成电力网的主要设备有( B )A.变压器,用户B.变压器,电力线路C.电缆,架空线D.电阻,电容21.系统发生两相接地短路故障时,复合序网的连接方式为( A )A.正序、负序、零序并联B.正序、负序并联、零序网开路C.正序、零序并联、负序开路D.零序、负序并联,正序开路22.系统发生两相短路故障时,复合序网的连接方式为( B )A.正序、负序、零序并联B.正序、负序并联、零序网开路C.正序、零序并联、负序开路D.零序、负序并联,正序开路23.系统发生单接地短路故障时,复合序网的连接方式为( A )A.正序、负序、零序串联B.正序、负序并联、零序网开路C.正序、零序并联、负序开路D.零序、负序并联,正序开路24.二相断线时的复合序网是在断口处( A )。
目录1.第一章 (2)2.第二章 (2)2.1 习题2.1 (2)2。
2. 习题2.2 (5)2。
3。
习题2.3 (6)2。
4。
习题2.4 (7)2。
5。
习题2.5 (8)第三章 (9)3。
1。
习题3.1 (9)3。
2. 习题3.2 (11)3。
3。
习题3.3 (13)3。
4. 习题3。
4 (14)第四章 (15)4.1. 习题4。
1 (15)4。
2. 习题4.2 (16)4.3. 习题4.3 (18)4.4。
习题4.4 (19)第五章 (19)5.1。
习题5.1 (19)5。
2. 习题5.2 (20)5.3. 习题5。
3 (21)1.第一章略2.第二章2。
1 习题2。
1500千伏线路有以下三种方案.三种方案,导线水平排列,相间距11米。
求每公里电阻、电抗、电纳和电晕临界电压。
(1) (2)(3)解:1)每公里电阻:线路为钢芯铝线,截面积630/55mm2前者表示铝线部分额定截面积630 mm2,后者表示钢线部分额定截面积55 mm2,计算时不予考虑。
则:kmSr/0248.063022.31Ω=⨯==ρ;同理得:230.026,0.026r r=Ω=Ω2)、每公里电抗:几何均距:3312231311000*11000*2200013859.13mmmD D D D===12131(34.3/92.60mmneq nr rd d d===10.015713859.130.01570.06283ln0.06283ln0.323/km92.602meqDxr n=+=+=Ω同理可得:22151.10mm0.289/kmeqr x==Ω,,33214.39mm0.266/kmeqr x==Ω,3)、每公里电纳:666117.4517.451010 3.4810S/km13859.13lnln92.6meqbDr---=⨯=⨯=⨯ ,同理:66233.8610S/km,4.18610S/kmb b--=⨯=⨯4)、电晕临界电压:详细过程见《电力系统稳态分析》第三版,陈珩编。
单项选择题1、短路电流最大有效值出现在(1)。
A 、短路发生后约半个周期时;2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时,应选(2)相作为分析计算的基本相.B 、特殊相3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量,下述说法中正确的是(3).C 、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外,其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减到其稳态值。
4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路,短路电流中一定存在(2)。
B 、正序分量和负序分量;5、在简单电力系统中,如某点的三序阻抗021∑∑∑==Z Z Z ,则在该地点发生不同类型短路故障时,按对发电机并列运行暂态稳定性影响从大到小排序,应为(2).B 、三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路;6、发电机-变压器单元接线,变压器高压侧母线上短路时,短路电流冲击系数应取(2).B 、1.8;7、电力系统在事故后运行方式下,对并列运行静态稳定储备系数(%)P K 的要求是(3).C 、(%)P K ≧10。
8、下述各组中,完全能够提高电力系统并列运行暂态稳定性的一组是(2)。
B 、变压器中性点经小电阻接地、线路装设重合闸装置、快速切除线路故障;9、对于三相三柱式变压器,其正序参数、负序参数和零序参数的关系是(2).B 、正序参数与负序参数相同,与零序参数不同;10、分析计算电力系统并列运行静态稳定性的小干扰法和分析计算电力系统并列运行暂态稳定性的分段计算法,就其实质 而言都是为了求(1)。
A 、t -δ曲线1、计算12MW 以上机组机端短路冲击电流时,短路电流冲击系数应取(2). B 、1。
9;2、发电机三相电压为:)sin(αω+=t U u m a 、)120sin(0-+=αωt U u m b ,)120sin(0++=αωt U u m c ,如将短路发生时刻作为时间的起点(0=t ),当短路前空载、短路回路阻抗角为800(感性)时,B 相短路电流中非周期分量取得最大值的条件是(2) B 、0110=α;3、具有阻尼绕组的凸极式同步发电机,机端发生三相短路时,电磁暂态过程中定子绕组中存在(1)。
电力系统分析(完整版)电力系统分析复习题9-1负荷的组成 1.综合负荷的定义答:系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统的负荷,亦称电力系统的综合用电负荷。
它是把不同地区、不同性质的所有的用户的负荷总加起来而得到的。
2. 综合负荷、供电负荷和发电负荷的区别及关系答:综合用电负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率,称为电力系统的供电负荷。
供电负荷再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率,称为电力系统的发电负荷。
9-2负荷曲线 1.负荷曲线的定义答:反映一段时间内负荷随时间而变化的规律用负荷曲线来描述 ✓ 2.日负荷曲线和年负荷曲线的慨念答:负荷曲线按时间长短分,分为日负荷曲线和年负荷曲线。
日负荷曲线描述了一天24小时负荷的变化情况;年负荷曲线描述了一年内负荷变化的情况。
✓ 3.日负荷曲线中最大负荷、最小负荷、平均负荷、负荷率、最小负荷系数的慨念答:负荷曲线中的最大值称为日最大负荷max P (又称峰荷),最小值称为日最小负荷min P (又称谷荷);平均负荷是指某一时期(日,月,年)内的负荷功率的平均值,2424d av W P Pdt =⎰;负荷率m k 是日平均负荷av P 与日最大负荷max P 之比,即maxavm P k P =;最小负荷系数α是日最小负荷min P 跟日最大负荷max P 之比,即minmaxP P α=。
✓ 4.日负荷曲线的作用答:日负荷曲线对电力系统的运行非常重要,它是调度部门安排日发电计划和确定系统运行方式的重要依据。
✓ 5.年最大负荷曲线的定义和作用答:年最大负荷曲线描述一年内每月(或每日)最大有功功率负荷变化的情况,它主要用来安排发电设备的检修计划,同时也为制订发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据。
✓ 6.年持续负荷曲线的定义、最大负荷利用时数的慨念、年持续负荷曲线的用途答:年持续负荷曲线是按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列而绘制成,作用是安排发电计划和进行可靠性估算。
电力系统分析试卷及答案HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】电力系统分析练习题一、简答题1、电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等?2、在220kV及以上的超高压架空线路上,普遍采用分裂导线,采用分裂导线后,线路电感、线路并联电容会增大还是变小?3、动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何?4、电力变压器的主要作用是什么?5、采用标么值计算有什么优点?6、对电力系统运行的要求是什么?7、试画出单相变压器等值电路。
8、试画出电力线路等值电路。
二、如图所示的电力系统1.确定发电机G,变压器T-1、T-2、T-3,线路L-1、L-2、L-3及电容器Y c的额定电压;2.给出其稳态分析时的等值电路;3.输电线路L-3阻抗为5+j20Ω(忽略并联支路),末端有功功率为10MW,功率因数为0.80(感性),末端电压为35kV,计算线路L-3的功率损耗和电压损耗;4.条件同3,但功率因数提高到0.90(感性),请问线路L-3的功率损耗和电压损耗会增加还是减少三、电力系统接线如下图所示,电网各级电压示于图中,求1)发电机和各变压器高低压侧额定电压;2)设T-1 高压侧工作于+2.5%抽头,T-2工作于主抽头,T-3高压侧工作于-5%抽头,求各变压器实际变比。
四93kW,短路电压耗、G、B。
五、一容量比为90/90/60兆伏安,额定电压为220/38.5/11千伏的三绕组变压器。
工厂给出试验数据为:ΔP s’(1-2)=560千瓦,ΔP s’(2-3)=178千瓦,ΔP s’(3-1)=363千瓦,V S(1-2)%=13.15, VS(2-3)%=5.7, VS(3-1)%=20.4,ΔP=187千瓦,I0 %=0.856。
试求归算到220千伏侧的变压器参数。
(注:功率值未归算,电压值已归算)六、已知某一变压器参数如表1所示。
表1变压器绕组电阻、漏抗、励磁支路电导和励磁支路电纳的计算公式分别为:1、试计算变压器绕组电阻、漏抗的有名值;2、设S B=100MVA ,110kV 级为基本级,U B=121kV ,试计算变压器绕组电阻、漏抗的标幺值。
电力系统在线安全稳定分析0引言在ZG,ZG电力科学研究院、国XX电力科学研究院联合研发动态安全评估和预警系统(powersystemdynmicsecurityssessmenterlywrningsystem,PDS),并成功应用于GJ电XX和南方电XX进行周期不间断在线安全稳定分析,实现稳定裕度评估和预防操纵辅助决策[16-19]。
清华大学张伯明教研组研发了基于EMS/DTS的电XX 操纵中心安全预警和决策支持系统并实施于江西电XX[20-23],石立宝教研组着眼于动态安全裕度,研发了实时动态安全评估及预警仿真系统,实现了极限传输容量的高效计算[24-25]。
在各机构或专家学者的研究成果中,或对电XX进行全面安全分析,或针对某一特定稳定问题进行评估,而在线安全稳定分析均是实现大电XX动态安全评估的核心技术。
基于实时数据的在线安全稳定分析综合利用稳态、动态、暂态多角度在线安全分析评估以及稳定裕度评估,在一定程度上实现了大电XX运行的全面安全预警和多维多层协调的主动安全防备[26-27]。
然而,基于实时数据的在线安全稳定分析仍存在以下几个问题:1)在系统实际运行需要时间间隔内(如5~15min),进行周期、事件和人工触发计算,运算结果合理性保证的前提条件是计算周期内,电XX 不发生明显的拓扑和电气量的变化。
2)电XX调度和运行人员会经常对电XX运行工况进行调整,如开关刀闸操作、发电量调节、电XX元件投切,需要对调整后的电XX安全稳定情况进行预先校核。
3)由于存在电XX模型等值,对跨区电XX的在线安全稳定分析,上级与下级调度操纵中心之间、两级调度操纵中心之间仅依靠实时数据自动计算无法满足电XX潮流和动态行为的一致性。
4)新能源发电、负荷的快速变化对电XX在线安全稳定情况的预知提出了实际要求,基于实时数据的在线安全稳定分析无法满足。
上述原因对在线安全稳定分析提出了更高的要求。
基于此,深化关于电力系统在线动态安全评估和预警系统方面的研究,提出满足实际电XX调度运行需求的在线安全稳定分析应用模式具有重要意义。
实验1 电力系统潮流计算分析实验一、实验目的1、熟悉电力系统潮流分布的典型结构,2、熟悉电力系统潮流分布变化时,对电力系统的影响,3、根据电力系统潮流分布的结果,能够分析各节点的特点。
二、原理说明潮流计算是研究和分析电力系统的基础。
它主要包括以下内容:(1)电流和功率分布计算。
(2)电压损耗和各节点电压计算。
(3)功率损耗计算。
无论进行电力系统的规划设计,还是对各种运行状态的研究分析,都须进行潮流计算。
电力系统日常运行的潮流计算其实是对运行方式的调整从而制定合理的运行方式。
潮流计算的方法有手算的解析计算法和电子计算机计算法。
在本实验平台中通过模拟电力系统运行结构取得各中原始数据,可根据线路形式以及参数初步进行潮流计算分析。
但可能系统中一些设备原器件的非线性,造成理论计算和实际运行数据不符合,但基本在误差范围以内的,可作为全面分析实验中各中现象的理论依据。
电力系统潮流控制,包含有功潮流控制和无功潮流控制。
电力网络中,各种结构都有自身的特点,因此潮流控制对电力系统安全与稳定、电力系统经济运行均具有重要意义。
THLDK-2电力系统监控实验平台上,根据电力网络中典型潮流结构特点,提供了7种网络结构进行分析。
实验过程中,构建一个电力网络,增加或减少某些机组的有功出力和无功出力,在保持系统各节点电压在允许范围内的前提下,改变系统支路的有功潮流和无功潮流。
可以研究某一单一网络结构,或者多中网络结构的互相变化,观察电力系统潮流的变化。
实验过程中,要运行“THLDK-2电力系统监控及运行管理系统”上位机软件,完成各种潮流分布中功率数值和方向变化,各母线电压的变化,最后数打印各中数据和图形,加以分析。
在本实验平台上,实验人员要首先分析并熟悉各种网络结构的特点,了解可能出现的变化规律,然后在实验中潮流控制时,各发电机的功率应该缓慢调节,待系统稳定后,再进行下一步调整,还应整体把握各发电机的出力,以及各母线电压的变化,始终保证整个网络的稳定安全运行。
注意:实验过程中调节功率时,务必保证监控台上线路中的电流不超过5A!!!潮流分析实验中,如果1#发电机与2#发电机的出口母线,通过断路器QF1连通,或者,3#发电机与4#发电机的出口母线通过断路器QF6连通,则1#、2#、3#和4#发电机的调差系数设置为+10,这样并列运行的机组才能合理分配无功功率,保证系统稳定运行。
三、实验内容与步骤1、“THLDK-2电力系统监控及运行管理系统”上位机软件的运行投入“操作电源”(向上扳至ON),启动电脑及显示器、打印机,运行上位机软件。
使用步骤见光盘软件使用说明书。
实验中,在上位机界面(图3-8)中可进行各种潮流分布图进行分析。
图1-1 潮流分布图选择2、辐射形-放射式网络结构的潮流分布实验(1)无穷大系统的调整以及电力网的组建1)逆时针调整自耦调压器把手至最小,投入“操作电源”之后,投入“无穷大系统电源”,合闸QF19,接通8#母线,再合闸QF18 ,顺时针调整自耦调压器把手至400V。
联络变压器的分接头选择为UN。
2)依次合闸QF18→QF14→QF12→QF10→QF1→QF3→QF4→QF5→QF6,观察1#、4#、5#母线电压为400V左右,6#母线为220V左右。
(2)各发电机组的启动和同期运行。
起动1#发电机组,控制方式:微机励磁,他励,恒压控制方式,组网运行,n=1500rpm,U G=400V。
此时,通过1#发电厂的自动准同期装置,将1#发电厂并入无穷大系统,1#发电机组并网后,手动调节微机调速装置和微机励磁装置,发出一定的有功功率和无功功率。
(3)潮流分布的控制以及潮流分布图的打印依次按下QF8,QF9,QF11,QF13“合闸”按钮,网络结构如图1-2。
在上位机软件中可选择潮流分布图中“第一种辐射形-放射式”窗口。
通过调节发电厂的有功功率和无功功率的输出,以及调整无穷大系统的电压,观察各种运行情况下,潮流分布数据,打印对应的潮流分布图、区域总体调度图。
(4)各发电机组的解列和停机切除负载LD1、LD2、LD3和LD4,手动调节1#发电厂发出的有功功率和无功功率为0,按下监控实验台的QFG1“分闸”按钮,完成1#发电厂的解列操作,然后进行1#发电机组的停机操作。
图1-2 辐射形-放射式原理图2、环形-双端供电网络(1)网络结构的潮流分布实验(1)无穷大系统的调整以及电力网的组建1)逆时针调整自耦调压器把手至最小,投入“操作电源”之后,投入“无穷大系统电源”,合闸QF19,接通8#母线,再合闸QF18 ,顺时针调整自耦调压器把手至400V。
联络变压器的分接头选择为UN。
2)依次合闸QF1→QF15→QF7,观察1#、4#母线电压为400V左右。
(2)各发电机组的启动和同期运行起动1#、4#发电机组,控制方式:微机励磁,他励,恒压控制方式,组网运行,n=1500rpm,U G=400V。
此时,通过1#发电厂的自动准同期装置,将4#发电厂并入无穷大系统,4#发电机组完成并网操作后,手动调节微机调速装置和微机励磁装置,发出一定的有功功率和无功功率。
进行同样操作,完成4#发电机组的启动和同期运行,并发出一定的有功功率。
(3)潮流分布的控制以及潮流分布图的打印网络结构如图1-3。
在上位机软件中可选择潮流分布图中“第三种环形-双端供电网络(1)”窗口。
通过调节发电厂的有功功率和无功功率的输出,以及调整无穷大系统的电压,观察各种运行情况下,潮流分布数据,打印对应的潮流分布图、区域总体调度图。
图1-3 环形-双端供电网络原理图(4)各发电机组的解列和停机手动调节1#发电厂发出的有功功率和无功功率为0,按下监控实验台的QFG1“分闸”按钮,完成1#发电厂的解列操作,然后进行1#发电机组的停机操作。
然后按同样操作,依次完成4#发电机组的解列和停机操作。
四、实验报告1、整理各种潮流结构下的潮流分布图,并且结合各发电厂的运行曲线图,线路上的各运行数据,对比分析。
2、分析潮流结构变化时,电力系统运行参数的变化情况,对各种数据和曲线实行对比分析。
实验2 电力系统负荷调整实验一、实验目的1、了解负荷调整的概念。
2、学会负荷调整的方法。
二、原理说明电力负荷的大小随时间而异,负荷随时间变化的轨迹称为负荷曲线,最大负荷称为高峰负荷,最小负荷称为低谷负荷。
由于工业电能不能存储,电力部门的发电功率必须实时跟踪负荷的变化,即高峰负荷时,必须要有和高峰负荷相当的发电容量,而在低谷负荷时,则要停掉部分机组。
负荷控制利用限制负荷或调整部分负荷用电时间的方法控制高峰负荷,减小高峰负荷和低谷负荷的差值,以平滑负荷曲线。
所谓负荷调整就是:当用电负荷增加时,电力系统的出力也应随之增加;当用电负荷减少时,电力系统的出力也须相应减少。
如果各种用户最大负荷出现的时间过分集中,电力系统就得有足够的出力来满足用户需要,否则电力系统的出力和负荷就不能平衡,出现供小于求的状况,造成拉闸限电。
当用电高峰时段已过,电力供大于求,造成发电设备的压机运行或停机。
用电负荷是一个不断变动的量,对一个地区而言,负荷变化的特性主要取决于用电行业结构、地域、季节变化、经济发展和生活水平。
用电负荷在时间上的不均衡性使得某一时段用电较多,某一时段用电较少,这就形成了用电高峰负荷与低谷负荷。
峰谷差愈大,电网运行愈不经济。
电力负荷管理系统是指能够监测、控制、管理本地区用户用电负荷的双向无线电力负荷管理系统(简称负荷管理系统)。
通过负荷管理系统可以实现用电负荷监控到户,做到限电不拉闸,是电网错峰、削峰的重要技术手段。
本实验通过单机-无穷大网络结构,在中间段通过联络变压器带上区域负荷,研究负荷变化时,发电厂的输出功率、无穷大系统发出和吸收的功率、负荷的取用功率的变化情况,可根据实验数据分析负荷变化对对网络中运行参数的影响,从而分析电力系统中进行负荷调整以及负荷管理的原因。
三、实验内容与步骤(1)无穷大系统的投入和调整逆时针调整自耦调压器把手至最小,投入“操作电源”之后,投入“无穷大系统电源”,合闸QF19,接通8#母线,再合闸QF18,顺时针调整自耦调压器把手至400V。
依次按下QF19、QF18、QF1“合闸”按钮,观察1#母线电压为400V左右。
联络变压器的分接头选择为UN。
(2)1#发电机组的起动和同期运行起动1#发电机组,控制方式:微机励磁,他励,恒压控制方式,组网运行,n=1500rpm,U G=400V。
此时,通过1#发电厂的自动准同期装置,将1#发电厂并入无穷大系统,1#发电机组并网后,手动调节微机调速装置和微机励磁装置,发出一定的有功功率和无功功率:P=1kW,Q=0.75kVar。
(3)负荷的选择投入依次按下QF14、QF10、QF11“合闸”按钮,投入负荷LD3,网络结构如图2-1。
图2-1 负荷调整实验原理图记录此时发电机组的P和Q于表2-1中,同时记录1、3、5、10#智能电力监测仪有功功率和无功功率于表2-1中。
表2-1发电厂负荷类型电量参数LD1 LD1+LD2有功功率P(kW)无功功率Q(kVar)表2-2电量参数负荷类型智能测量仪表1# 3# 5# 10#平均相电压U ph(V)LD1 LD1+ LD2有功功率P(kW)LD1 LD1+ LD2无功功率Q(kVar)LD1 LD1+ LD2依次按下QF12、QF13“合闸”按钮,投入负荷LD4,网络结构如图3-6。
记录此时发电图2-2机组的P和Q,记录此时发电机组的P和Q于表2-1中,同时记录1、3、5、10#智能电力监测仪有功功率和无功功率于表2-2中。
(4)各发电机组的解列和停机手动调节1#发电厂发出的有功功率和无功功率为0,按下监控实验台的QFG1“分闸”按钮,完成1#发电厂的解列操作,然后进行1#发电机组的停机操作。
四、实验报告1、根据实验数据,分析负荷变化时,线路上功率的方向和数值变化,以及对发电机组的输出功率的影响。
实验3 电力系统有功功率—频率特性实验一、实验目的1、掌握同步发电机组的有功功率-频率特性2、掌握电力系统负荷的有功功率-频率特性3、掌握电力系统的有功功率-频率特性4、掌握机组间有功功率分配的原理和操作方法 二、原理说明1、同步发电机组的有功功率特性-频率同步发电机组是电力系统中的有功功率源,因此,研究同步发电机组的频率-有功功率特性具有重要意义。
同步发电机转子的转速n 、转子极对数p 与定子电压的频率f 之间有如下关系:60pnf =此式说明,调频就是调速,调速就能调频。
同步发电机的频率-有功功率特性,表述同步发电机输出的有功功率与其频率之间的关系。
它是同步发电机的一个重要特征,在调速器投入运行的条件下,该特性就是调速器的调差特性。
同步发电机组输出的有功与其频率的关系,称为同步发电机组的频率—有功功率特性(如图3-1所示),在调速器投入运行的条件下该特性就等于调速器的调差特性。