广西大学电力系统分析考试大纲

2016年电力系统分析复习大纲电力系统分析（一）复习大纲第一章电力系统的基本概念重点掌握电力系统的组成、接线、描述参数、运行基本要求、电能质量指标等。

1、电力系统的基本组成？2、电网的接线方式，备用电源的五种接线方式？3、电力系统中性点的运行方式有哪些，各有什么特点？4、什么是最佳电压？什么是额定电压？电网中如何确定设备的额定电压？为什么要规定额定电压？我国有哪些电压等级？5、电力系统运行有哪些基本要求？电能质量有哪些指标要求？第二章电力系统各元件的特性和数学模型重点掌握组成电力系统四大元件的基本特性、功能、参数及其物理意义、等值模型，标幺值的定义及其计算方法。

1、电力系统中三相功率的定义。

2、发电机的稳态模型，发电机的功率极限图及其每一线段的物理意义？3、变压器的参数测量方法？变压器参数的计算方法？变压器的数学模型及其等值电路？4、电力线路运行中有哪些物理现象？分别用什么参数来进行描述？5、电力线路的四个参数的计算公式，电力线路的等值电路（分集中参数电路和分布参数电路）6、空充长线为什么会出现线路末端过电压现象？7、输电线路的自然功率，传播系数，波阻抗？8、输电线路传输的功率极限与哪些因素有关？什么是输电阻塞？9、负荷的模型？10、什么是标么值？（有名值与基准值的量纲必须一致）电力系统计算中基准值的取法及其相互关系？11、标么值的计算方法有哪些？1）有名值折算法；2）基准值折算法；3）取网络额定电压为基准电压（变压器π型等值电路及其特点）；4）取平均额定电压为基准电压（近似法）（要记住平均额定电压）。

第三章简单电力网络的计算和分析1、输电线路的电压降落、电压损耗、电压偏移及其计算方法？（已知末端求首端，或已知首端求末端）2、输电线路及变压器（等值电路中）功率分布和功率损耗的计算方法（七步法）（两种情况：已知末端求首端；已知首端求末端）（也是后面辐射型网络潮流计算方法）3、输电线路的空载或轻载时会出现末端过电压现象，如何解决？4、输电线路的功率极限与哪些因素有关？5、如何根据线路两端电压的情况判断线路中有功功率和无功功率的流动方向？6、辐射型网络的潮流计算方法1）已知一端求另一端（齐头并进，逐段求解）2）已知一端的功率和另一端的电压求其他剩余量（一来二去，循环迭代）7、单电源供电的简单环网1）运算功率和运算负荷（主要是用来简化网络，化为适合于环网计算的模型，不带有并联支路及分支的延伸段）；2）在电源点打开环网，计算近似功率分布（又叫初步功率分布）（目的在找出功率分点，这里计算的功率分布不是最终结果，最终结果是通过下面的结算获得的）；3）在功率分点（一般选无功分点）将线路分为两个辐射型网络。

考试题型:填空、选择、判断、简答（2*5’=10’）共47分；简单题目（猜测）（1）有功功率平衡与调频（a）(a )频率和电压的变化都将通过系统的负荷特性同时影响到有功功率和无功功率的平衡。

（b）频率下降，系统的无功需求略有增加。

通常频率下降1%，电压将下降（0.8-2）%。

如果此时无功不足，将很难满足正常水平。

如果无功充足，发电机为满足无功增加，将要发出更多的无功功率。

（c）频率升高时，发电机的电势将要增高，系统的无功需求略有减少，因此系统的电压将要上升。

为维持电压的正常水平，发电机的无功出力可以略为减少。

▪电压水平提高时，负荷的有功功率将要增加，网损略有减少，系统总的有功需求有的增加。

▪如果有功电源不足，将引起频率下降。

▪电压水平降低时，系统总的有功需求将要减少，从而导致频率的升高。

▪故：（1）当由于有功和无功不足时，引起频率和电压都偏低时，应该首先解决有功功率平衡的问题，因为频率的提高能减少无功功率的缺额，这对调整电压是有利的，如果首先去提高电压，就会扩大有功的缺额，导致频率更加下降。

（2）电力系统在额定参数附近运行时，电压变化对有功的影响和频率变化对无功平衡的影响都是次要的（2）潮流计算：计算机计算（P-Q分解法）有功—无功功率分解法的基本原理在交流高压电网中，输电线路的电抗要比电阻大得多，系统中母线有功功率的变化主要受电压相位的影响，无功功率的变化则主要受母线电压幅值变化的影响。

在修正方程式的系数矩阵中，偏导数 和 的数值相对于 偏导数 和 是相当小的。

作为简化的第一步，可以将方程式(11—60) 中的子块N 和K 略去不计，即认为它们的元素都等于零。

这样，n 一1+m 阶的方程式(11—60)便分解为一个n 一1阶和一个m 阶的方程:方程式(11—64)和(1l —65)表明，节点的有功功率不平衡量只用于修正.电压的相位，节点的无功功率不平衡量只用于修正电压的幅值。

这两组方程分别轮流进行迭代，这就是所谓有功—无功功率分解法计算题：20’+20’+13’=53’（以下所指均是课本下册） (1) 潮流计算：p41:例题11-3 或者作业题p74:11-5;(2) 无功功率平衡与电压调整：p99:例题12-5 或者作业题p108:12-6 (3) 经济分配：p138:例题14-3或者作业题p150:12-9知识点列举1电力系统组成：电力系统：生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的有机整体。

“电力系统分析”科目考试大纲一、考核的基本要求考察考生对电力系统的基本概念、电力系统各元件的特性和数学模型，电力系统的潮流计算和控制，电力系统的运行调节和优化，电力系统短路故障分析与计算、电力系统静态稳定、电力系统暂态稳定等方面的工程计算能力及分析和解决问题的能力。

同时考察考生对国内外本学科先进科学技术和发展方向的了解程度。

二、考核的基本内容与要求１、电力系统的基本概念要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：①.电力系统的基本概念。

②电力系统的结线方式和电压等级。

③电力系统中性点的运行方式。

要求了解的内容有：④.我国电力工业和电力系统简介。

２、电力系统各元件的特性和数学模型要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：①隐极式发电机组的运行限额和数学模型。

②.双绕组变压器的参数和数学模型。

③. 三绕组变压器的参数和数学模型。

④.电力线路的参数和简化数学模型。

⑤.标幺制。

⑥. 电力网络的数学模型。

要求了解的内容有：⑦. 凸极式发电机组的运行限额和数学模型。

⑧.自耦变压器的参数和数学模型。

⑨负荷的运行特性和数学模型。

３简单电力网络的计算和分析要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：①.电力线路运行状况的计算。

②.变压器运行状况的计算。

③辐射形网络中的潮流分布。

④环形网络中的潮流分布。

要求了解的内容有：⑤电力线路运行状况的分析。

⑥.电力网络的简化方法。

⑦.电力网络潮流的调整和控制。

４复杂电力系统潮流的计算机算法要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：①.节点导纳矩阵的形成和修改。

②.功率方程。

③.潮流计算的变量和节点分类。

④牛顿-拉夫逊法潮流计算。

⑤.P-Q分解法潮流计算。

５电力系统的有功功率和频率调整要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：①. 电力系统有功功率的平衡。

②火电厂有功功率的最优分配。

③.频率的一次调整。

④.频率的二次调整。

⑤互联电力系统的频率调整。

要求了解的内容有：⑥水火电厂有功功率的最优分配。

⑦. 网络损耗的修正。

《电力系统分析（下）》考试大纲
（201402修订）
一、考核目标
本课程考试目的为考核学生掌握相关理论内容及理解和分析问题的能力、理论联系实际的能力。

二、考核内容
第6章 同步发电机的基本方程
1. 同步发电机的基本方程；
2. 派克变换的概念及作用；
3. 同步电机稳态运行的相量图；
4. 稳态参数的概念。

第7章 电力系统三相短路的分析计算
1. 电力系统中短路故障的类型，电力系统中发生短路的原因，电力系统中发生短路的危害；
2. 恒定电势源电路三相短路时强制分量和自由分量的概念；
3. 恒定电势源电路三相短路时非周期分量取最大值的条件；
4. 冲击电流的概念，冲击电流发生的时间，冲击系数的概念；
5. 冲击电流、有效值及短路容量与周期分量的关系；
6. 稳态电抗d x 、暂态电抗'd x 以及次暂态电抗''d x 的大小关系。

第8章 电力系统不对称故障的分析计算
1. 对称分量法及其应用；
2. 序阻抗的概念；
3. 正序等效定则；
4. 不对称故障时序网络方程的列写和分析计算；
5. 不对称故障的计算，短路故障和断线故障的故障条件（比较类似性）。

第9章 电力系统运行稳定性概论
1. 同步稳定性的概念；
2. 静态稳定性的概念；
3. 暂态稳定性的概念；
4. 提高静态稳定性的措施；
5. 提高暂态稳定性的措施。

3．双绕组变压器等值电路中的标幺值电阻R T*，电导G T*，可根据变压器铭牌给出的数据算出，其相应的计算式为 。

① 100%0I ， ② 100%s V ， ③N S P 0∆， ④ NS S P ∆ 4．根据变压器铭牌中给出的短路电压、空载电流计算变压器等值电路中的电抗Ω⨯⨯=3210100%NN S T S V V X 、电纳s V S I B NN T 32010100%-⨯⨯=时，式中%S V 、%0I 、N V 、N S 的量纲单位分别为 。

① 标么值， ② 百分值， ③ MW ， ④ V A ， ⑤ KV A ，⑥ MV A ，⑦V ，⑧kV15．当负荷点的电压值U 不是额定值U N ，表征该电压质量情况的专业术语是 。

① 电压损耗； ② 电压降落； ③ 电压偏移；④ 电压波动 ； ⑤ 电压管理； ⑥ 电压调整。

12．针对实际的负荷曲线的不同变化规律，将负荷分为3类，其中有一类是变化幅度很小、变化周期较短的负荷分量，对这类负荷进行调整称为 ，由 手段进行调整。

① 频率的一次调整； ② 频率的二次调整； ③ 有功负荷的经济分配；④ 自动调速器， ⑤ 调频器， ⑥ 调度部门的机组负荷分配。

3．双绕组变压器等值电路中的标幺值电抗X T*，电纳B T*，可根据变压器铭牌给出的数据算出，其相应的计算式为 。

① 100%0I ， ② 100%s V ， ③N S P 0∆， ④ NS S P ∆ 4．根据变压器铭牌中给出的短路损耗、空载损耗计算变压器等值电路中的电阻Ω⨯∆=-32210NN S T S V P R 、电纳s V P G NS T 3210-⨯∆=时，式中S P ∆、0P ∆、N V 、N S 的量纲单位分别为 。

① W ， ② kW ， ③ MW ， ④ V A ， ⑤ KV A ，⑥ MV A ，⑦V ，⑧kV5．负荷变化引起频率偏差，装有自动调速系统的机组自动参与按功率频率特性调整，这是频率的 调整，可做到 调节。

基本概念1.短路故障；2.三相短路f(3);3.二相短路f(2);4.单相短路f(1);5.两相短路接地f(1.1);6. 对称短路；7.不对称短路；8.非全相运行；9.暂时性故障；10.永久性故障；11.横向故障；12.纵向故障；13.简单故障；14.复杂故障；15.无限大电源；16.冲击电流；17.冲击系数；18.最大有效值电流。

1．额定电压、平均额定电压、运行电压、变压器接头电压、线路额定电压等级、设备额定电压（送端、受端）平均额定电压U av=1.05U N2．短路：电力系统正常运行情况以外的相与相或相与地（或中性线）之间的连接。

三相短路f(3)三相对称单相短路接地f(1)占大多数两相短路f(2)两相短路接地f(1.1)3. 短路的危害1）短路回路中的短路电流增大。

短路点的电弧有可能烧坏电气设备；导体中的热效应会引起导体或绝缘的损坏；导体受到很大电动力的冲击。

2）短路引起电网电压降低，可能部分用户的供电受到破坏。

3）短路相当于改变电网结构，引起系统中功率分布的变化，有可能破坏系统的稳定。

4）不对称接地短路中的零序电流，会对相邻通信系统产生电磁干扰。

4．同步发电机突然三相短路过程中的电流分量（表2-1）定、转子回路电流分量及对应关系自由分量的衰减关系：定子绕组αi、ω2iTa励磁绕组αf i d T'阻尼绕组 αD i d T '' 阻尼绕组 αQ i q T ''5． 同步发电机参数ad d x x x +=σσσf ad dx x x x //+=' σσσD f ad dx x x x x ////+='' f ad q i x E = 空载电势 f fadqx x E ψ=' 与励磁绕组磁链成正比的不突变电势 6．定子周期分量电流m I 为：短路初瞬间 αD i 衰减完毕 αf i 衰减完毕电抗 dx '' d x ' d x 电流m Idq x E ''02dq x E '02dq x E 02衰减时间常数 d T '' d T '⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-'+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'-''=∴'-''-d T td d T t d d q m xe x x e x x E t I dd 111112)( 0 定子a 相电流为a d d T td q d T t d d T t d d q ae x E x e x x e x x E t i -'-''-''-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-'+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'-''=0000cos 2)cos(111112)( θωθ7 同步机的基本方程及等值电路在0 , 0 , 1=ψ=ψ==qd r ω（只考虑定子绕组基频交流电流）条件下， 次暂态过程：q q dd d d qq i x E u i x E u ''+''=''-''=暂态过程：qq d d d q q i x u i x E u ='-'=稳态过程：qq d d d q q i x u i x E u =-=全电流形式：dx I j U E '+='dx I j U E ''+=''8. 变量的Park 变换是观察点由静止的abc 坐标移到与转子同步旋转的dq 坐标的变换；i abc 的正序交流←→i dq 的直流； i abc 的直流←→i dq 的交流；i abc 的2倍频交流←→i dq 的交流9. 短路实用计算的计算条件和近似是短路电流交流分量的初始值的计算，且采用下列简化计算的假设：● 发电机采用d x I j U E ''+='' 模型，即发电机的等值电势为E ''，电抗为dx ''； ● 线路、变压器的等值电路中不计接地支路，一般忽略电阻，即∞==m c z y , 0，r=0；● 变压器的变比取为平均额定电压的变比，即N av B U U U 05.1≈=； ● 一般考虑空载运行条件（不计负载），即∞=D z 。

《电力系统分析（上）》考试大纲
（201402修订）
一、考核目标
本课程考试目的为考核学生掌握相关理论内容及理解和分析问题的能力、理论联系实际的能力。

二、考核内容
第1章电力系统的基本概念
1.电力系统的定义及基本要求，生产特点等。

2.电力系统的额定电压（考虑变压器抽头）。

3.电力系统接线方式，三相电力系统中性点运行方式。

4.电力系统的负荷和负荷曲线。

第2章电力系统元件模型及参数计算
1.变压器的主要参数包括哪几个，掌握参数计算公式和等值电路。

2.有名单位制和标幺制的概念和优缺点。

3.分裂导线的特点和优点。

4.线路的主要参数包括哪几个，掌握参数计算公式和等值电路。

5.电力系统的稳态等值电路的分析。

第3章简单电力网的潮流计算
1.网络元件的电压降落和功率损耗的定义及计算。

2.开式网络的电压和功率分布计算。

3.潮流计算的目的、意义。

4.电力网损耗率的计算，降低网损的技术措施。

第4章电力系统有功功率和频率调整
1.电力系统的频率特性。

2.电力系统的频率调整，包括频率一次调整的概念、频率二次调整的基本概念、
主调频厂的概念和选择原则。

3.频率调整的必要性。

4.电力系统有功功率的最优分配相关计算、等微增率准则（两台机组的情况）。

第5章电力系统无功功率和电压调整
1.电压调整的基本概念。

2.电力系统三种调压方式及含义。

3.电压调整的措施。

4.频率调整和电压调整的关系。

《814电力系统分析基础》一、考试范围1.变压器与同步发电机2.电力系统分析二、考查重点内容1.变压器与同步发电机（30%）（1）变压器与同步发电机的结构、基本工作原理和额定值。

（2）变压器的稳态运行分析：变压器的基本电磁关系，变压器的基本方程式、等值电路和相量图及其应用，变压器参数的物理意义及测定方法，变压器的运行性能，标幺值的概念。

（3）三相变压器：三相变压器磁路系统的特点，变压器的联结组别，三相变压器中绕组连接方式和磁路系统对电动势波形的影响。

（4）三绕组变压器的结构特点、简化等值电路及其参数的物理意义，自耦变压器的结构特点、等值电路及容量关系。

（5）变压器的并联运行：变压器的理想并联条件，变压器并联运行时的负荷分配。

（6））交流绕组：交流绕组的基本概念，单层及双层绕组的特点，交流绕组的感应电动势，交流绕组的磁动势，绕组因数的物理意义，漏磁通的概念及漏抗的物理意义。

（7）同步发电机的对称稳态运行分析：隐极与凸极同步发电机的基本电磁关系，电枢反应的性质，电动势方程式、等值电路和相量图，各稳态参数的物理意义及测定方法。

（8）同步发电机的并联运行：同步发电机的并网投入条件和方法，同步发电机功率、转矩平衡方程式及功角特性，同步发电机并网运行时有功功率、无功功率的调节方法及静态稳定的概念。

2.电力系统分析部分（70%）（1）电力系统的基本概念：电力系统概述、电力系统运行应满足的基本要求、电力系统接线方式和电压等级。

（2）电力系统各元件特性和数学模型：发电机的运行特性和数学模型、变压器参数和数学模型、电力线路参数和数学模型、负荷的运行特性和数学模型、电力网络的数学模型。

（3）简单电力网络的计算和分析：电力线路和变压器运行状况的计算和分析、辐射形和环形网络中的潮流分布、电力网络潮流的调整控制。

（4）复杂电力系统潮流的计算机算法：电力网络方程、功率方程及其迭代解法、掌握牛顿-拉夫逊法潮流计算、P-Q分解法潮流计算。