电力系统分析基础作业(3~6章)

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作业:3-1、3-3、3-27、3-31。

3-1. 负荷由发电厂母线经110kV 单回线供电,线路长80公里型号为LG J —95,线间几何均距为5米。

发电厂母线电压1116U kV =,受端负荷1510L S j MVA =+,求输出线路的功率损耗及受端电压2U 。

(参考答案:0.66 1.847S j MVA ∆=-,2109.6U kV =)3-3.单回220kV 架空输电线,长200km ,线路单位长度的参数如下:00.108/r km =Ω,00.426/x km =Ω,60 2.6610/b S km -=⨯,线路空载运行,末端电压2205U kV =,求线路送端电压1U 。

(参考答案:1200.4U kV =)3-27.变压器T :SFT —40000/110,200K P kW =,%10.5K U =;042P kW =,0%0.7I =,T N K K =;线路AC 段:50l km =,10.27/r km =Ω,10.42/x km =Ω,线段BC 段:50l km =,10.45/r km =Ω,10.41/x km =Ω;线段AB 段:40l km =,10.27/r km =Ω,10.42/x km =Ω;各线段的导纳可略去不计;负荷功率:2518LDB S j MVA =+,3020LDD S j MVA =+;母线D 的额定电压为10kV 。

当B 点的运行电压108B U kV =时,试求:(1)网络的功率分布及功率损耗;(2)A ,B ,C 点的电压;(3)指出功率分布点;参考答案:(1)127.81223.035AC S j MVA =+,226.4920.979AC S j MVA =+,129.548618.6193AB S j MVA =+,228.535617.0443AB S j MVA =+,1 3.5360.9557BC S j MVA =-,2 3.510.979BC S j MVA =-,130.204623.714CD S j MVA =+,23020CD LD S S j MVA ==+,1.013 1.575LAB S j MVA ∆=+, 1.3222.056LAC S j MVA ∆=+,0.02560.0233LBC S j MVA ∆=+, 0.20463.714T S j MVA ∆=+,S2U0S=110kV(2)115.42A U kV =,108.55B U kV =,10.1D U kV = (3)有功分点为C ;无功分点位B3-31 两台型号相同的降压变压器并联运行。

已知每台容量为5.6MV A ,额定变比为35/10.5kV ,归算到35kV 侧的阻抗为2.22+j16.4Ω,10kV 侧的总负荷为8.5+j5.27MV A 。

不计变压器内部损耗,试计算: (1)两台变压器变比相同时,各变压器输出的功率;(2)变压器T-1工作在+2.5%抽头,变压器T-2工作在-2.5%抽头,各变压器的输出功率此时有问题吗? (3)若两台变压器均可带负荷调压,试作出两台变压器都调整变比,且调整量超过5%的操作步骤。

参考答案:(1)014.25 2.6355.031.82T LD S S j MVA ==+=∠ (2)01 4.4982 4.4688 6.3444.8T S j MVA =+=∠ (3)02 4.03120.8012 4.1111.24T S j MVA=+=∠DLDB SLDD S第四章作业:4-5,4-7,4-8,4-114-5网络拓扑结构如图。

图中标出了各线段的编号和各节点的电流。

设123451,2,1,4,4Z Z Z Z Z =====,试求该网络的节点导纳矩阵(以A 为参考节点)。

答案: 1.250.2500.2510.2500.25 1.25Y -⎡⎤⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥-⎣⎦4-7两台升压变压器并列向一阻抗表幺值为0.8+j0.6的负荷供电,如图所示。

0210U =∠,T 1为额定变比,T 2的高压侧的抽头为+5%,按额定电压规算至一次侧的阻抗都是j0.1。

试求(1)节点导纳矩阵;(2)功率分布;(3)不考虑变比对参数的影响,求功率分布,并与(2)比较。

参考答案(1)2019.52419.52419.07B j j Y j j -⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦(2)120.410.0750.390.525T T S j S j =+=+ (3)120.40.050.40.55T T S j S j =+=+4-8 已知非线性方程组为112112212212(,)210(,)210f x x x x x f x x x x x =+-=⎧⎨=-+=⎩(1) 用高斯-赛德尔法求解并迭代三次;(2) 用牛顿-拉夫逊法求解并迭代三次。

参考答案:(1)(3)(3)120.7050.731x x ==-;(2)(3)(3)120.8750.875x x ==-1U2UI 24-11简单电力系统如题图所示,已知各线段线路阻抗和节点功率为:121016Z j =+Ω,1313.521Z j =+Ω,232422Z j =+Ω,22015LD S j MVA =+,32518LD S j MVA =+,011150U kV =∠,试用牛顿-拉夫逊法计算潮流;(1) 形成节点导纳矩阵(2) 求第一次迭代用的雅可比矩阵 (3) 求解第一次的修正方程参考答案:(1)0.0497510.0786380.0280900.0449440.0216610.0336940.0280900.0449440.0507310.0656990.0226420.0207550.0216610.0336940.0226420.0207550.0443020.054449j j j Y j j j j j j +-+-+⎡⎤⎢⎥=-+--+⎢⎥⎢⎥-+-+-⎣⎦(2)电压用直角坐标系表示,取初值为:(0)1115e KV =,(0)(0)23110e e KV ==,(0)(0)(0)1230f f f ===。

第一次求解的修正方程如下:(0)(0)22(0)(0)22(0)3(0)37.451559 5.440004 2.283019 2.4905665.7209037.002119 2.490566 2.2830192.283019 2.490556 6.157868 4.7649342.490566 2.283019 4.981541 5.820925f P e Q f e --⎡⎤∆∆⎡⎤⎢⎥⎢⎥--∆∆⎢⎥⎢⎥-=⎢⎥⎢⎥--∆⎢⎥⎢⎥--∆⎢⎥⎣⎦⎣⎦(0)3(0)3P Q ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆⎢⎥∆⎢⎥⎣⎦(4) 根据电压初值可算出:(0)2 4.550544P ∆=-,(0)29.719181Q ∆=,(0)313.086640P ∆=-,(0)30.531980Q ∆= (0)2 1.788792f ∆=-,(0)20.416354e ∆=,(0)3 2.051051f ∆=-,(0)30.735251e ∆=-(1)02(1)03110.416354 1.788792110.430840.9281109.264749 2.051051109.283997 1.0754U j kVUj kV=-=∠-=-=∠-2LD S1LD S第五章作业:5-3,5-4,5-6,5-7,5-10,5-17,5-28。

5-3.同一发电厂内两套发电机组共同供电,耗量特性分别为211120.20.001G G F P P =++,222250.20.002G G F P P =++,电厂的发电负荷为60WM ,求负荷的最优分配方案。

参考答案:140G P MW =,220G P MW =5-4.由两电厂供电的系统,这两电厂实行经济运行,在其负荷下,电厂1的燃料费用微增率是6.6/MW h ⋅元,电厂2的燃料费用微增率为7.2/MW h ⋅元,如果系统的负荷稍微增大1MW ,则全系统的燃料费用增加82/h .元,求两电厂线路损耗微增率。

参考答案:0195/MW h ⋅.元,0122/MW h ⋅.元 5-6.某系统有三台额定容量为100MW 的发电机并列运行,其调差系数分别为2%,6%和5%,其运行情况为G1P 60MW =,G2P 80MW =,G3P 100MW =,L K 1=(表幺值,基准值为240MW ),试计算: (1)如果负荷增加50MW ,系统的频率下降多少? (2)如果负荷增加60MW ,系统的频率下降多少? (3)求题(2)系统的工作频率。

(均不计调频器的调整作用) 参考答案:(-0.362Hz ,-0.434Hz ,-0.525Hz )5-7.A ,B 两系统由联络线相联,两系统发电机组的单位调节功率为:GA K 800MW /Hz =,GB K 700MW /Hz =;负荷调节效应LA K 50MW /Hz =,LB K 400MW /Hz =;两系统的负荷增量为LA P 100MW ∆=,LB P 50MW ∆=。

求在下列情况下系统频率变化量和联络线功率的变化。

(1)当A ,B 均参加一次调频;(2)当A 参加一次调频,而B 不参加一次调频。

参考答案:(1)-0.0769Hz ,-34.62MW ;(2)-0.12Hz ,2MW5-10.两台容量为60MW 的发电机共同承担负荷,它们的调差系数分别为4%,3%,若空载时并联运行,其频率0f 50Hz =,试求: (1)总负荷为100MW 时,这两台发电机组发出的功率?(2)为使总负荷为100MW 时,两台机组能平均分担负荷,它们的转速分别增减多少?参考答案:(1)G1P 42.9MW =,G2P 57.1MW =;(2)01f 比0f 上升0.477%,02f 比01f 下降0.357%5-17.A ,B 两系统由联络线相联,两系统发电机组的单位调节功率为:GA K 800MW /Hz =,GB K 700MW /Hz =;负荷调节效应LA K 50MW /Hz =,LB K 40MW /Hz =;两系统的负荷增量为LA P 100MW ∆=,LB P 50MW ∆=。

求当A ,B 两系统均参加一次调频时,系统频率变化量和联络线功率的变化。

参考答案:f 0.0943Hz ∆=-,19.811AB P MW ∆=-5-28.两个火电厂并联运行,其燃料耗量特性如下:211140.30.0008/G G F P P t h =++,1200300G P MW ≤≤, 222230.330.0004/G G F P P t h =++,2340560G P MW ≤≤,系统总负荷分别为850MW 和550MW ,试确定不计网损时各厂负荷的经济分配。