电力系统分析6-2
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《电力系统分析》朱一纶课后习题解
电力系统分析xx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、30HzB、40HzC、50HzD、60Hz5）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+jBT5）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 ）A.电压、电流B.电流、电抗C.电压、电抗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）A. 550kVB. 520 kVC. 525kVD. 500kV7)已知某段10kV的电压等级电力线路的电抗X=50Ω，若取SB=100MVA，UB=10kV，则这段电力线路的电抗标幺值为（B）A、X*=50Ω B、X*=50C、X*=0.5D、X*=58）若已知变压器的容量为SN，两端的电压比为。
《供配电技术》课后答案
第一章1-1: 电力系统——发电厂、变电所、电力线路和电能用户组成的一个整体。
1-2:供配电系统－－由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备组成。
总降压变电所是企业电能供应的枢纽。
它将35kV ～110kV 的外部供电电源电压降为6 ～10kV 高压配电电压，供给高压配电所、车间变电所和高压用电设备。
高压配电所集中接受6 ～10kV 电压，再分配到附近各车间变电所和高压用电设备。
一般负荷分散、厂区大的大型企业设置高压配电所。
1—3.发电机的额定电压,用电设备的额定电压和变压器的额定电压是如何规定的?为什么?答（1）用电设备的额定电压等于电力线路的额定电压;发电机的额定电压较电力线路的额定电压要高5%;变压器的一次绕组的额定电压等于发电机的额定电压（升压变压器）或电力线路的额定电压（降压变压器）;二次绕组的额定电压较电力线路的额定电压要高10%或5%（视线路的电压等级或线路长度而定）.（2.）额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压,它是国家根据经济发展的需要及电力的水平和发展的趋势经过全面技术经济分析后确定的.1-4,电能的质量指标包括哪些? 答:电能的质量指标有电压.频率.供电可靠性.1-5 什么叫电压偏移，电压波动和闪变？如何计算电压偏移和电压波动？答：电压偏差是电压偏离额定电压的幅度。
电压波动是指电压的急剧变化。
周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒适的现象，成为闪变。
电压偏差一般以百分数表示，即△U％＝（U－UN）／UN ×100 电压波动程度以电压最大值与最小值之差或其百分数来表示，即&U=Umax －Umin &U%= （Umax－Umin）／UN ×100式中，&U 为电压波动；&U% 为电压波动百分数；Umax ，Umin 为电压波动的最大值和最小值（KV ）；UN 为额定电压（KV ）。
电力系统分析基础习题答案-第五张第六章
电力系统分析部分习题答案(参考) 稳态部分第四章复杂电力系统的潮流计算4-1-3解：（1）不考虑非标准变比时：（因为对称，所以只求上三角元素）所以：（2）当考虑非标准变比时，只有变压器两侧的节点的自导纳和这两个节点之间的互导纳有变化。
第五章电力系统的有功功率和频率调整5-1-2解：解得：均未超出发电厂的出力范围，为最优分配方案。
5-1-3解：（1）由耗量特性得到两台发电机的耗量为增率分别为：当负荷为40MW时两台发电机均按下限发电，各承担20MW负荷，相应微增率为因此负荷增加时机组1首先增加负荷，而机组2仍按下限发电，此时综合耗量微增率取决于发电机1。
负荷增加直到时发电机2才增加负荷。
当时此时当负荷大于55MW时才可以按照等耗量为增率准则最优分配负荷。
当负荷为250MW时两台发电机均满发电，此时即按等耗量为增率分配时发电机2就满发，在增加负荷时只有发电机1增加功率，综合耗量微增率仍表现为发电机1的耗量微增率。
时此时所以时按最优分配，综合特性为：得：（2）当负荷为150时按最优分配，代入综合特性为（3）最优分配时解得：平均分配时节省的燃料费用为：5-2-1解：（a）（b）5-2-2解：因为PG3满载，所以只有PG1和PG2能够参加调频（1）（此时PG1和PG2均未满载）（2）此时PG1已经超载，所以应该以发电机2和负荷的调节特性计算频率。
5-2-5解：所以设联络线的功率为Pab，则有解得：Pab=-230.77MW5-2-8解：第六章电力系统无功功率和电压调整6-2-3 思路见P230 6-36-3-2 注意升压变，符号的变化6-3-3 有一台降压变压器，其归算到高压侧的参数为，低压侧的最大、最小负荷表示于图中，高压侧电压波动范围是106.7～113.3kV，如果负荷允许的电压波动范围是6～6.6kV,是否可以选择变压器的分接头以满足电压水平的要求？若可以，试选择之。
若不能，试说明原因。
解：选择110-2×2.5%的分接头校验：最大负荷时：最小负荷时：求电压偏移：所以不能选出合适的变压器分接头满足调压要求6-3-8三串电容器组成，每串串3个，所以6-3-10：解：（1）选用调相机时：最大负荷时：即：最小负荷时解得：k=10.3312 高压侧电压=k*11=113.64kV 所以选择110+2.5%的抽头 k=10.25计算容量（2）当选用电容器时：依据最小负荷时选取变压器的抽头：k=10.75,所以选择电容器的容量为6-3-13：解：设补偿容量为则通过变压器的功率为：所以：所以6-3-17解：依题意，变电所的低压侧要求常调压。
电力系统分析第六章(2)
S(1)
& I S(2)
− k1
f2
+ & U
zS
S(2)
1:n s(2)
& I S(0)
− k2
f0 + zS & U S(0) − k0
1:n s(0)
(a)
& I P(1)
f1 + zP & U P(1) − k1 f2 + & U zP
P(2)
串联型故障的边界条件
1:n p(1)
& I P(1)
6.3复杂故障的计算 6.3复杂故障的计算
6.3.2多重故障计算
& & & U S(1) = U s(1) − U s′(1) & &′ & & = (U s(0) − U s(0) ) − (Z sS(1) − Z s′S(1) )I S(1) − (Z sP(1) − Z s′P(1) )I P(1) & (0) & & = U S − ZSS(1) I S(1) − ZSP(1) I P(1) & & & U = U −U ′
6.3复杂故障的计算 6.3复杂故障的计算
6.3.2多重故障计算 假定系统中同时发生了一处串联型故障和一处并联型故障，并通过其计算过程 介绍多重故障的计算思路。其中串联型故障端口记为端口S，并联型故障端口 记为端口P。描述两重故障的序网络二端口如图所示，发生上述两重故障相当 于从故障端口分别向各序网络注入了故障电流的该序分量。
6.3复杂故障的计算 6.3复杂故障的计算
6.3.1不对称故障的通用边界条件
& & & U F(1) +U F(2) +U F(0) =0
电力系统分析第4-6章课后习题参考答案
4-1.选择填空1．电力系统稳态分析中所用阻抗指的是（ A ）A．一相等值阻抗B．两相阻抗C．三相阻抗D．四相阻抗2．节点导纳矩阵为方阵，其阶数等于（ B ）A．网络中所有节点数B．网络中除参考节点以外的所有节点数C．网络中所有节点数加1 D．网络中所有节点数减23．牛顿-拉夫逊潮流计算的功率方程是由下列什么方程推导得到的（C）A.回路电流方程 B.支路电流方程C.节点电压方程D.以上都不是4．对PQ节点来说，其待求量是（ A ）A．电压的大小U和电压的相位角δ B. 有功功率P和无功功率QC. 有功功率P和电压的大小UD. 无功率Q和节点电压的相位角δ5．对PV节点来说，其待求量是（D）A．电压的大小U和电压的相位角δ B. 有功功率P和无功功率QC. 有功功率P和电压的大小UD. 无功率Q和节点电压的相位角δ6）PQ节点是指（ B ）已知的节点。
A．电压的大小U和电压的相位角δ B. 有功功率P和无功功率QC. 有功功率P和电压的大小UD. 无功率Q和节点电压的相位角δ7．以下说法不正确的是（B）A．功率方程是非线性的。
B．雅可比矩阵是对称的。
C．导纳矩阵是对称的。
D．功率方程是从节点电压方程中推导得到的。
8．潮流计算的P—Q分解法是在哪一类方法的基础上派生而来的（C）A．阻抗法B．直角坐标形式的牛顿—拉夫逊法C．极坐标形式的牛顿—拉夫逊法D．以上都不是9．如果已知某一电力网有6个独立节点，其中1个平衡节点，3个PQ节点，2个PV节点，则以下说法不正确的是（ D ）。
A．其导纳矩阵为6阶。
B.其B'矩阵为5阶。
C．其B''矩阵为3阶。
D.其雅可比矩阵为6阶。
10．P—Q分解法和牛顿—拉夫逊法进行潮流计算时，当收敛到同样的精度时，二者的迭代次数是（A）A.P—Q分解法多于牛顿—拉夫逊法B.牛顿—拉夫逊法多于P—Q分解法C.无法比较D.两种方法一样4-2.填空1．用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算是指（用牛顿-拉夫逊迭代法求解电力网的非线性功率方程组）。
第六章电力系统稳定与控制——作业二
5
前言—答疑及考试
研究生助教：缪鹏彬（001班）、刘珏麟（002班） 答疑
时间：星期一晚上7:30-9:30 地点：6教406
成绩构成
平时成绩（30%）：考勤（5%） 、课后作业（15%） 、
课堂练习（10%）
期末闭卷考试（70%）
6
前言—教材及参考资料
李光琦.电力系统暂态分析(第三版) .北京：中国电力 出版社，2007 何仰赞，温增银.电力系统分析(下册) （第三版）. 武汉：华中科技大学出版社，2002 韩祯祥.电力系统分析.浙江大学出版社 J D Glover, etc. . Power System Analysis and Design. 机械工业出版社 Prabha Kundur . Power system stability and control . New York: McGraw-Hill lnc,1993
“电力系统电磁暂态分析” 抓住主要矛盾、忽略 次要因素。——思维 方式 “电力系统稳定性分析”
暂态 扰动使得系 统从一种运 行状态向另 一种运行状 态过渡。
机电暂态
分析发电机转子 转速的变化
17
课程内容和目的
具体知识我们不懂，但我们 依旧可以判断这个目录是不 是一个完整的框架体系！
课程内容
后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复 到原来的稳态运行状态的能力。通常指第一或第二振 荡周期不失步。如果能，则认为系统在该正常运行状 态下该扰动下是暂态稳定的。不能，则系统是暂态失 稳的。
特点：研究的是电力系统在某一运行状态下受到较大
干扰时的功角稳定性问题。系统的暂态稳定性不仅与 系统在扰动前的运行状态有关，而且与扰动的类型、 地点及持续时间均有关。
前言—答疑及考试
研究生助教：缪鹏彬（001班）、刘珏麟（002班） 答疑
时间：星期一晚上7:30-9:30 地点：6教406
成绩构成
平时成绩（30%）：考勤（5%） 、课后作业（15%） 、
课堂练习（10%）
期末闭卷考试（70%）
6
前言—教材及参考资料
李光琦.电力系统暂态分析(第三版) .北京：中国电力 出版社，2007 何仰赞，温增银.电力系统分析(下册) （第三版）. 武汉：华中科技大学出版社，2002 韩祯祥.电力系统分析.浙江大学出版社 J D Glover, etc. . Power System Analysis and Design. 机械工业出版社 Prabha Kundur . Power system stability and control . New York: McGraw-Hill lnc,1993
“电力系统电磁暂态分析” 抓住主要矛盾、忽略 次要因素。——思维 方式 “电力系统稳定性分析”
暂态 扰动使得系 统从一种运 行状态向另 一种运行状 态过渡。
机电暂态
分析发电机转子 转速的变化
17
课程内容和目的
具体知识我们不懂，但我们 依旧可以判断这个目录是不 是一个完整的框架体系！
课程内容
后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复 到原来的稳态运行状态的能力。通常指第一或第二振 荡周期不失步。如果能，则认为系统在该正常运行状 态下该扰动下是暂态稳定的。不能，则系统是暂态失 稳的。
特点：研究的是电力系统在某一运行状态下受到较大
干扰时的功角稳定性问题。系统的暂态稳定性不仅与 系统在扰动前的运行状态有关，而且与扰动的类型、 地点及持续时间均有关。
电力系统分析课后习题参考答案
电力系统分析课后习题参考答案第1章1-1.选择填空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）1A. 相电压B.相电压3C.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. 40HzC. 50HzD. 60Hz5）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. 安全可靠的供电C. 保证电能质量D. 电力网各节点电压相等7）以下说法不正确的是（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. 太阳能发电是理想的能源8）当传输的功率（单位时间传输的能量）一定时，（A）A．输电的电压越高，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1-2.填空题1）电力系统由(发电机（电源）、负荷（用电设备）以及电力网（连接发电机和负荷的设备)三部分构成。
2）电力系统的常用额定电压等级有( 500kV、220kV、110kV、35 kV 10kV ) (至少写出三个)。
3）发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时，发电机的额定电压与系统的额定电压的关系为（发电机的额定电压规定比系统的额定电压高5%或7.5%）4）电力系统的运行特点是（电能与国民经济各部门以及人民的生活关系密切，电能不能大量贮存，电力系统中的暂态过程十分迅速）。
张晓辉电力系统分析第六章
转子旋转动能
2WK d M 2 0 dt
S N M N 0
2WK d / 0 M SN dt MN TJ 2WK SN TJ d / 0 M dt MN
2WK d M 2 M N 0 dt M N
同步电机的转子机械惯性时间常数，简称惯性时间常数。
用转速表示的转子运动方程式
若只考虑转速变化对阻尼的影响：
d * P P d * 1 TJ * * m* e* D* 1 dt* * dt* d* Pm* Pe* d TJ D* 1 0 * 1 d t dt *
同一系统中，所有发电机的转子相对角度必须用同一个同步 旋转坐标轴作为参考。
对于隐极机， l2 m2 0 2. 定子绕组与转子绕组之间的互感 定子与转子绕组间互磁通路径的磁阻周期性变化，应考虑转 子绕组的极性，即转子旋转一周磁路才重复一次。 定子绕组与励磁绕组之间的互感
M af M fa maf cos M bf M fb maf cos 2 / 3 M cf M fc maf cos 2 / 3
第六章 同步电机的数学模型
稳态—电力系统相对稳定的运行状态 暂态 — 电力系统受到扰动后，从一种稳态向另一种新的稳态的过渡过程。 (1)负荷变化；(2)设备故障；(3)短路故障。 从同步发电机入手进行暂态过程研究。 同步发电机的作用是将原动机的旋转机械能转换为同步发电机定子输出 的电能。 稳态分析中，重点在确定系统中的潮流分布，而并不十分关心同步发电 机的内部物理过程，因此主要涉及到发电机的定子电压、电流、有功功率 和无功功率以及励磁绕组的电流。 暂态过程中，不但发电机的转速将随时间变化，而且在发电机内部将产 生一系列复杂的机械和电磁过程。
（完整版）电力系统稳态分析（陈珩）作业答案
（完整版）电⼒系统稳态分析（陈珩）作业答案第⼀章电⼒系统的基本概念1．思考题、习题1-1．电⼒⽹、电⼒系统和动⼒系统的定义是什么？答：由变压器、电⼒线路等变换、输送、分配电能设备所组成的⽹络称为电⼒⽹。
把⽣产、输送、分配和消费电能的各种电⽓设备连接在⼀起组成的整体称为电⼒系统。
发电⼚的动⼒部分和电⼒系统合在⼀起称为动⼒系统。
1-2．对电⼒系统运⾏的基本要求是什么？答：（1）保证可靠地的持续供电（2）保证良好的电能质量（3）保证系统运⾏的经济性。
（4）环保性。
1-3．何为电⼒系统的中性点？其运⾏⽅式如何？它们有什么特点？我国电⼒系统中性点运⾏情况如何？答：星型连接的变压器或发电机的中性点就是电⼒系统的中性点。
中性点的运⾏⽅式有直接接地和不接地以及中性点经消弧线圈接地。
直接接地供电可靠性低。
系统中⼀相接地，接地相电流很⼤，必须迅速切除接地相甚⾄三相。
不接地供电可靠性⾼，对绝缘⽔平的要求也⾼。
系统中⼀相接地时，接地相电流不⼤，但⾮接地相对地电压升⾼为线电压。
我国110kV及以上的系统中性点直接接地，60kV及以下系统中性点不接地。
1-4．中性点不接地的电⼒系统发⽣单相接地故障时，各相对地电压有什么变化？单相接地电流的性质如何？怎样计算？中性点不接地的电⼒系统发⽣单相接地故障时，接地相电压为0倍，即升⾼为线电压。
单项接地电流为容性。
接地相的对地电容电流应为其它两⾮接地相电容电流之和，倍⾮接地相对地电容电流，也就等于正常运⾏时⼀相对地电容电流的3倍。
（可画向量图来解释）1-5．消弧线圈的⼯作原理是什么？补偿⽅式有哪些？电⼒系统⼀般采⽤哪种补偿⽅式？为什么？消弧线圈就是电抗线圈。
中性点不接地系统中⼀相接地时，接地点的接地相电流属容性电流，通过装消弧线圈，接地点的接地相电流中增加了⼀个感性分量，它和容性电流分量相抵消，减⼩接地点的电流。
使电弧易于熄灭，提⾼了供电可靠性。
补偿⽅式有⽋补偿和过补偿，⽋补偿就是感性电流⼩于容性电流的补偿⽅式，过补偿就是感性电流⼤于容性电流的补偿⽅式。
电力系统分析第6章.
主要是为了满足近处地方负荷的电压质量要求。
对于由若干发电厂并列运行的电力系统，进行电压调 整的电厂需有相当充裕的无功容量储备，利用发电机调 压一般不易满足要求。另外调整个别发电厂的母线电压， 会引起无功功率重新分配，可能同无功功率的经济分配
发生矛盾。此时发电机调压只能作为一种辅助性的调压
措施。
2018/12/9 19
I0 % Q yT SN 100 U k % S2 SN 绕组漏抗中的无功损耗： Q zT S 100 N
励磁无功损耗：
输电线路的无功损耗
ห้องสมุดไป่ตู้
2
并联电纳中的无功损耗：又称充电功率，与线路电
压的平方成正比，呈容性。
2018/12/9 3
串联电抗中的损耗：与负荷电流的平方成正比，
线路额定电压的102.5% ，最小负荷时允许中枢点电压升 高，但不高于线路额定电压的107.5%。 适用于供电线路 不长，负荷变动不大的中枢点。
2018/12/9 14
恒调压：中枢点电压保持基本不变，一般为线路额定 电压的102％~105％， 适用于线路长度、负荷变动情况 介于上述两者之间的情况。
AD PGN SGN cos N
2018/12/9
____ ____
____
____
AB QGN SGN sin N
4
D
B
在不同功率因数下，发电机发出的P和Q受到以下限制：
以A为圆心，AC为半径的圆弧表示受定子额定电流的限制；
以O为圆心，OC为半径的圆弧表示受转子额定电流的限制； 水平线DC表示受原动机出力的限制。
均未超出允许电压范围10~11kV，因此所选分接头 能满足调压要求。
《电力系统分析》习题集及答案
电力系统分析习题集收集整理，仅供学习，勿做他用前言本书是在高等学校教材《电力系统稳态分析》和《电力系统暂态分析》多次修改之后而编写的与之相适应的习题集。
电力系统课程是各高等院校、电气工程专业的必修专业课，学好这门课程非常重要，但有很大的难度。
根据国家教委关于国家重点教材的编写要求，为更好地满足目前的教学需要，为培养出大量高质量的电力事业的建设人材，我们编写了这本《电力系统分析习题集》。
力求使该书具有较强的系统性、针对性和可操作性，以便能够使学生扎实的掌握电力系统基本理论知识，同时也能够为广大电力工程技术人员提供必要的基础理论、计算方法，从而更准确地掌握电力系统的运行情况，保证电力系统运行的可靠、优质和经济。
全书内容共分十五章，第一至第六章是《电力系统稳态分析》的习题，第七至第十四章是《电力系统暂态分析》的习题，第十五章是研究生入学考试试题。
本书适用于高等院校的师生、广大电力工程技术人员使用，同时也可作为报考研究生的学习资料。
由于编写的时间短，内容较多，书中难免有缺点、错误，诚恳地希望读者提出批评指正。
目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析，研究的内容分为两类，一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算，另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。
电力系统分析课后习题答案
电力系统分析课后习题答案第一章电力系统概述和基本概念1－1 电力系统和电力网的定义是什么？答：通常将生产、变换、输送、分配电能的设备如发电机、变压器、输配电电力线路等，使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等，以及测量、继电保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体，称为电力系统。
电力系统中，各种电压等级的输配电力线路及升降变压器所组成的部分称为电力网络。
1－2 电力系统接线图分为哪两种？有什么区别？答：地理接线图：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。
地理接线图不能更加详细地反映电力系统各电气设备之间的连接关系。
电气接线图：电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路之间的电气接线。
电气接线图并不侧重反映系统中发电厂、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。
1－3 对电力系统运行的基本要求是什么？电能生产的基本特点是什么？答：对电力系统运行的基本要求是：（1）保证系统运行的安全可靠性（2）保证良好的电能质量（3）保证运行的经济性。
另外，环境保护问题日益受到人们的关注。
火力发电厂生产的各种污染物质，包括氧化硫、氧化氮、飞灰等排放量将受到严格限制，也将成为对电力系统运行的要求。
电能生产的特点是：（1）电能与国民经济各个部门、国防和日常生活之间的关系都很密切。
（2）电能不能大量储存。
（3）电力系统中的暂态过程十分迅速（4）对电能质量的要求比较严格。
1－4 电力系统的额定电压是如何确定的？系统元件的额定电压是多少？什么叫电力线路的平均额定电压？答：电力系统额定电压的确定，首先应从电力系统输送电能的经济性上考虑。
因为电力线路的三相输送功率S和线电压U、线电流I之间的关系为S＝sqrt(3)UI，当输送功率S一定时，输电电压U越高，则电流I越小，因此选用的导线截面积可相应减小，投资也就越小。
但电压U越高，对绝缘的要求越高，杆塔、变压器、断路器等的绝缘的投资也越大。
电力系统分析思考题与习题及答案
第1章思考题与习题1-1动力系统、电力系统和电力网的基本组成形式如何？1-2电力系统的接线方式有几种？何谓开式网络？何谓闭式网络？1-3简述电力系统运行特点和要求。
1-4如何评价电能质量，电能质量的三个指标是什么？各有怎样要求？1-5为什么要规定电力系统的电压等级？简述主要电压等级。
1-6电力系统的各个元件（设备）的额定电压如何确定？举例说明。
1-7电力系统的负荷曲线有几种？什么是年持续负荷曲线和最大负荷利用小时数？T。
1-8某一负荷的年持续负荷曲线如图1-11所示，试求最大负荷利用小时数max图1-11 题1-8的年持续负荷曲线1-9试确定图1-12所示的电力系统中发电机和变压器的额定电压（图中标示电力系统的额定电压）。
图1-12题1-9电力系统接线图+抽头，T2运行于主抽头，1-10试求图1-12中各变压器的额定变比，当变压器T1运行于5%-抽头时，各变压器的实际变比是多少？T3运行于 2.5%1-11某电力系统的典型日负荷曲线如图1-13所示，试计算日平均负荷和负荷率。
图1-13题1-11的日负荷曲线第2章思考题与习题2-1 架空输电线路的电阻、电抗、电纳和电导是如何计算的，影响电抗的参数的主要因素是什么？2-1 架空线路采用分裂导线有哪些优点？电力线路一般采用什么样的等效电路表示？ 2-3 何谓自然功率？2-4 双绕组和三绕组变压器一般以什么样等值电路表示？2-5 对于升压型和降压型的变压器，如果所给出的其他原始数据均相同，它们的参数相同吗？为什么？2-7 什么称为变压器的额定变比、实际变比、平均额定电压变比，在归算中如何应用？ 2-8 何谓有名值？何谓标幺制？标幺制有什么优缺点？基准值如何选取？ 2-9 电力系统等值电路的元件参数计算时，何谓精确计算法？何谓近似计算法？它们分别用在怎样的场合？2-10 试推导由负荷功率求取恒定负荷阻抗或导纳的方法。
2-11 一条长度为600km 的500kV 架空线路，使用4×LGJ-400分裂导线，611110.01870.275 4.05100r x km b S km g -=Ω=Ω=⨯=、、、。
电力系统分析习题集与答案解析
电力系统分析习题集华北电力大学前言本书是在高等学校教材《电力系统稳态分析》和《电力系统暂态分析》多次修改之后而编写的与之相适应的习题集。
电力系统课程是各高等院校、电气工程专业的必修专业课，学好这门课程非常重要，但有很大的难度。
根据国家教委关于国家重点教材的编写要求，为更好地满足目前的教学需要，为培养出大量高质量的电力事业的建设人材，我们编写了这本《电力系统分析习题集》。
力求使该书具有较强的系统性、针对性和可操作性，以便能够使学生扎实的掌握电力系统基本理论知识，同时也能够为广大电力工程技术人员提供必要的基础理论、计算方法，从而更准确地掌握电力系统的运行情况，保证电力系统运行的可靠、优质和经济。
全书内容共分十五章，第一至第六章是《电力系统稳态分析》的习题，第七至第十四章是《电力系统暂态分析》的习题，第十五章是研究生入学考试试题。
本书适用于高等院校的师生、广大电力工程技术人员使用，同时也可作为报考研究生的学习资料。
由于编写的时间短，内容较多，书中难免有缺点、错误，诚恳地希望读者提出批评指正。
目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析，研究的内容分为两类，一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算，另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。
第一章电力系统的基本概念1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？1-2 为什么要规定额定电压？电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的？1-3 我国电网的电压等级有哪些？1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。
电力系统稳态分析-第六章 电力系统的无功功率与电压调整
（事故情况） +10％～－15％
事故情况下，电压偏移允许值比正常值多5%， 但电压的正偏移不大于10％。
一、无功功率负荷和无功功率损耗
1．无功功率负荷
•异步电动机
U2 QM Qm Q I 2 X Xm
jX
电压下降,转差 增大,定子电流 增大.
图6-1
异步电动机的简化等值电路
发电机定子电压的控制，是靠调节转子励磁电流的大小来实现的。当 定子运行电压高于额定电压，称为过励磁，反之，定子运行电压低于额定 电压，则称为欠励磁。
同步调相机缺点：
•同步调相机是旋转机械，运行维护比较复杂；
•有功功率损耗较大，在满负荷时约为额定容量
的(1.5~5)%，容量越小，百分值越大；
•小容量的调相机每kVA容量的投资费用也较大。
二、无功功率电源
• 电力系统的无功功率电源有发电机、同步调相机、 静电电容器及静止补偿器，后三种装置又称为无功 补偿装置。
1. 发电机
发电机在额定状态下运行时，可发出无功功率：
QGN SGN sin N PGN tg N
发电机在非额定功率因数下运行时可能发出的 无功功率。
图6-4
发电机的P-Q极限
Voltage deviation’s influence on devices
对用电设备的影响
a. 异步电动机 b. 白炽灯 c. 电热器具 d. 精密仪器加工业
对电力系统本身而言
电压降低，使网络中功率损耗和电能损耗加大，可能 危及电力系统稳定性；电压过高，电气设备绝缘易受损。
电压偏移对异步电动机的影响
2. （同步）调相机
•（同步）调相机相当于空载运行的同步电动机。 •在过励磁运行时，它向系统供给感性无功功率而起无功
暂态分析-电力系统静态稳定分析
第六章 电力系统静态稳定分析
2008年6月9日
第六章 电力系统静态稳定分析
§6-1 简单电力系统的静态稳定 §6-2 小干扰法分析简单系统静态稳定 §6-3 自动调节励磁系统对静态稳定的影响 §6-4 多机系统的静态稳定分析 §6-5 提高静态稳定的措施
静态稳定性是指电力系统在小干扰下的稳 定性。 定义:系统受到小的扰动后,不发生自发振 荡或非周期性失步,则称为静态稳定。 扰动小,可将非线性方程在原运行点附 近线性化,此即为求解线性化后机电暂态微 分方程组的问题。
⎛ TJ 2 ⎞ ⎜ P + S Eq ⎟ ∆δ = 0 ⎝ ω0 ⎠
其中： S Eq = dδ 数。
（6-5）
dPEq
δ =δ 0
，称为整步功率系
由特征方程 TJ P 2 + ω0 S Eq = 0 可解得:
P= − 1
ω0
TJ
S Eq , P2 = − −
ω0
TJ
S Eq （6-6）
与之对应的线性化微分方程的解为:
§6-1 简单电力系统的静态稳定
§6-1 简单电力系统的静态稳定 单机无穷大系统如图:
G
•
S
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱT1
jxG
•
T2
jxT 1 jxl jxT 2
•
Eq
S
图6-1 简单系统及其等值电路
功角特性为：
PEq =
PE
a'
EqU xdΣ
sin δ
(6-1)
a
a ''
b '' b b'
PT = PEq [0]
0
δa
90°
δb
2008年6月9日
第六章 电力系统静态稳定分析
§6-1 简单电力系统的静态稳定 §6-2 小干扰法分析简单系统静态稳定 §6-3 自动调节励磁系统对静态稳定的影响 §6-4 多机系统的静态稳定分析 §6-5 提高静态稳定的措施
静态稳定性是指电力系统在小干扰下的稳 定性。 定义:系统受到小的扰动后,不发生自发振 荡或非周期性失步,则称为静态稳定。 扰动小,可将非线性方程在原运行点附 近线性化,此即为求解线性化后机电暂态微 分方程组的问题。
⎛ TJ 2 ⎞ ⎜ P + S Eq ⎟ ∆δ = 0 ⎝ ω0 ⎠
其中： S Eq = dδ 数。
（6-5）
dPEq
δ =δ 0
，称为整步功率系
由特征方程 TJ P 2 + ω0 S Eq = 0 可解得:
P= − 1
ω0
TJ
S Eq , P2 = − −
ω0
TJ
S Eq （6-6）
与之对应的线性化微分方程的解为:
§6-1 简单电力系统的静态稳定
§6-1 简单电力系统的静态稳定 单机无穷大系统如图:
G
•
S
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱT1
jxG
•
T2
jxT 1 jxl jxT 2
•
Eq
S
图6-1 简单系统及其等值电路
功角特性为：
PEq =
PE
a'
EqU xdΣ
sin δ
(6-1)
a
a ''
b '' b b'
PT = PEq [0]
0
δa
90°
δb
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感性无功与容性无功可以相互补偿。电力系统的无功负荷主要是指以滞后的功率
因数运行的用电设备所吸收的感性无功功率，其中主要是异步电动机。
二、无功损耗
电力网的无功损耗包括变压器和输电线路的无功损耗
1、变压器的无功损耗为
U K (%)S N U K (%)S 2 QT Q0 QT U 2 BT I 2 X T 100 100S N
中消耗的无功功率时，线路等值为无功电源。
三、综合无功负荷的电压静态特性
无功负荷的电压静态特性：在系统频率等于额定值且负荷连接容量不便时，
负荷的无功功率与电压的关系曲线。
无功电源
1 同步发电机 2 同步调相机 3 电力电容器 电力电容器并接于电网，它供给的无功功率与所在节点的电压平方成正比，即
U2 QC XC
③调节电压平滑无级准确度高；
④安全经济，维护方便，可以实现分相操作及无人值班。
电力系统的无功功率平衡和无功备用
为提高电力系统运行的电压质量，减小电压偏移，必须使电力系统的无功功 率在额定电压或允许的电压偏移范围内保持平衡，这是保证电力系统电压水平的 必要条件。 电力系统无功功率平衡包含两个含义： 1、对于运行的各个设备，在保证电压质量的前提下，要求运行过程中任何时刻系统
功功率或电流的平方成正比，而其并联电纳中发出的无功功率与电压平方成正比（可以看 作无功电源）。 输电线路等值的无功消耗特性取决于输电线传输的无功功率与运行电压水平。当线路 传输功率较大，电抗中消耗的无功功率大于电容中发出的无功功率时，线路等值为消耗无
功功率；当传输无功功率较小、线路运行电压水平较高，电容中产生的无功功率大于电抗
Q0
—变压器空载无功损耗，它与所施的电压平方成正比；
QT
—变压器绕组漏抗中的无功损耗，它与六过变压器的电流平方成
正比。
变压器的无功功率损耗在系统的无功需求中占有相当的比重，在额定功率下 运行时，变压器无功功率损耗将达其额定容量的13％。 2、线路的无功损耗
输电线路的无功功率损耗分为两部分，其串联电抗中的无功功率损耗与通过线路的无
各类无功电源所发出的无功功率总和与系统无功负荷及无功损耗相平衡。电力系统中所
有无功电源发出的无功功率，是为了满足整个系统无功负荷和网络无功损耗的需要。
2、对于一个实际系统或是在系统的规划设计中，要求系统无功电源设备容量与系统 运行所需要的无功电源及系统的备用无功电源相平衡，以满足运行的可靠性及适应系统 负荷发展的需要。
4 静止补偿器
静止补偿器是由电力电容器组与可调电抗器组成。
静止补偿器是既可以发出无功功率，又可以消耗无功功率；既可以补偿电压 偏移，又可以调节电压波动。 优点主要有：
①反应快，能迅速跟踪补偿无功功率突然二频繁的变化，特别适用于补偿无 功负荷； ②在补偿无功功率的同时，有装有滤波电路，提高了电能质量；
第二节、电力系统的无功负荷和无功电源
1、无功负荷和无功损耗
2、无功电源
3、电力系统的无功功率平衡和无功备用
无功负荷和无功电源
电力系统的无功功率包括无功负荷﹑电力网的无功损耗以及无功电源。
一、无功负荷
电力系统的无功负荷分为感性与容性两类，感性无功负荷用于建立变压器、
电动机以及所有电磁元件的磁场，容性无功负荷用于建立电容器等元件的电场，