电力系统分析基础

电力系统分析基础课程设计
1. 课程背景
电力系统是现代工业社会的基石，其安全、稳定、高效运行对保障国家能源安全和正常的社会经济运转至关重要。

因此，加强电力系统分析人才培养，提高电力系统的运行可靠性和经济性，是电力行业发展的必须要做的重要任务。

电力系统分析基础课程是培养电力系统分析人才的重要课程，是电力系统分析的基础和前置课程。

本课程的目的是培养学生对电力系统的基本原理、基本运行方式、基本控制和保护方法、基本稳定分析的掌握，为进一步深入学习电力系统分析理论和电力系统运行和控制技术打下基础。

2. 课程内容
本课程的主要内容包括以下几个方面：
2.1 基本理论和基本模型
•电力系统组成和基本参数
•电力系统分布特性
•电力系统的拓扑结构和拓扑等效
•电力系统基本方程和模型
2.2 基本运行方式和基本控制、保护方法
•电力系统基本运行方式: 稳态运行、暂态运行、动态运行。

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。

电力系统分析基础简答与计算题集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。

但难以表示各主要电机电器间的联系。

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、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。

但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。

3. 电力系统运行的特点和要求是什么？（p5）答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。

（2）电能不能大量储存。

(3)生产、输送、消费电能各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。

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。

4. 电网互联的优缺点是什么？（p7）答：可大大提高供电的可靠性，减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理的调配用电，降低联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合系统中发电设备的总容量；可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。

同时，由于个别负荷在系统中所占比重减小，其波动对系统电能质量影响也减小。

联合电力系统容量很大，个别机组的开停甚至故障，对系统的影响将减小，从而可采用大容高效率的机组。

5. 我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？系统各元件的额定电压如何确定？（p8-9）答：额定电压等级有（kV）：3、6、10、20、35、60、110、154、220、330、500、750、1000平均额定电压有（kV）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5%。

《电力系统分析基础（1）》复习资料一、多项选择题1．电力系统中的无功电源有：①②④⑤①静电电容器② 同步发电机③电抗器④静止补偿器⑤同步调相机2．电力系统中消耗感性无功功率的元件有：②④⑤①白织灯② 异步电动机③电容器④变压器⑤输电线路3．调整用户端电压的主要措施有：①③④⑤①改变变压器的变比②改变有功功率③改变发电机机端电压④改变线路参数⑤改变无功功率分布4．电力系统的备用容量按其作用可分为：①③④⑤①负荷备用② 旋转备用③事故备用④国民经济备用⑤检修备用5.一台连接10kV和110kV电网的降压变压器，其高压侧的额定电压为：③①110kV ②115kV ③121kV ④124kV6.短路冲击电流是指：②①短路电流的有效值②短路电流最大可能电流的瞬时值③短路电流的瞬时值④短路电流的平均值7.两相短路的复合序网为：②①正、负、零序电网串联②正、负、零序电网并联③正、负序电网串联④正、负序电网并联8.功角δ的物理意义为：①②①作为电磁参数代表发电机q轴电势之间的夹角②作为继续参数代表发电机转子之间的相对位置③各发电机机端电压之间的夹角二、判断题1.同步发电机是电力系统中唯一的有功电源。

（×）2.逆调压是大负荷时升高电压，小负荷时降低电压的调压方式。

（√）3.调频厂增加出力时将使系统频率下降。

（×）4.输电线路首末两端电压的相量差称为电压损耗。

（×）5.输电线路的零序阻抗等于正序阻抗。

（×）6.电力系统的一次调频可以实现无差调节。

（×）7.电容器提供的有功功率与其端电压的平方成正比。

（×）8.负荷率是最小负荷与最大负荷之比。

（×）9.提高输电电压将提高系统输送功率的极限。

（√）10.按等微增率准则分配负荷将使系统的燃料消耗最少。

（√）11.采用自动重合闸将使最大可能的减速面积减小。

（×）12.电力系统一般采用火电厂作为主调频厂。

一、填空题（10分，每题2分） 1. 无功功率的单位是（MVar ），有功功率的单位是（MW ）。

2. 20万千瓦=(200 ) MW ，220kV=（22 ）万伏。

3. 变压器短路损耗单位为kW 、额定容量单位为MV A 、额定电压单位为kV 表示时变压器的电阻T R =（221000k N NP U S ）Ω。

4. 输电效率%=（21100P P ⨯）。

5. 电力系统一次调频由（调速器）动作实现，二次调频由（调频器）动作实现。

二、简答题（30分，每小题5分）1. 我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？2. 架空输电线路为什么要进行换位，画出一个整循环的换位图？ 答：使三相参数平衡，避免由于参数不平衡称引起不对称电流。

3. 在复杂电力系统潮流的计算机算法中，节点被分为几种类型，已知量和未知量各是什么？ 答：分三种类型（1）PQ 节点：已知Pi,Qi ，求,ei, fi （ Ui, δi, ），如负荷节点（或发固定功率的发电机节点），数量最多；（2）PV 节点：已知Pi, Ui ，求, Qi, δi, ，对电压有严格要求的节点，如电压中枢点；（3）平衡节点：已知Ui ， δi,，求, Pi, Qi, ，只设一个。

4. 电力系统的调压措施有哪些？ 答：（1）借改变发电机端电压调压；（2）借改变变压器变比调压； （3）借改变系统参数调压；（4）借改变系统无功分布调压。

5. 什么是短路冲击电流？产生冲击电流的条件有哪些？ 答：短路冲击电流指短路后出现的最大电流瞬时值。

产生条件：（1）短路前为空载（2）短路回路为纯L 电路（3）短路瞬间0U =即0o α=或180o α=6. 哪些种类的短路故障会产生零序电流？零序电流和直流电流有何区别？ 答：单相接地短路和两相短路故障会产生零序电流。

零序电流三相大小幅值相等，相位相同，但是是正弦交流量，而非直流量。

三、（10分）系统接线如图所示, 当 f 1 、f 2点分别发生不对称接地短路故障时, 试作出相应的零序等值电路。

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。

电⼒系统分析基础知识点总结（第四版）分析填空题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。

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。

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。

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。

华北电力大学 2007-2008_学年第_1_学期《电力系统分析基础》考试试卷(A)答案及评分标准一、填空题(每空2分，共30分)1．电力系统有功功率不平衡时，主要表现为系统频率的改变；而无功功率不平衡时，主要表现为系统电压的改变；2．电力系统中性点运行方式有直接接地，经消弧线圈接地，不接地。

3．电压中枢点调压方式有恒调压，逆调压，顺调压。

4．一般而言，牛顿拉夫逊法的迭代次数比PQ分解法少，收敛速度比PQ分解法慢。

5．并联电容器补偿的无功随电压的降低而降低，串联电容器补偿的无功随支路电流的增大而增加。

6．电力系统中的无功电源包括发电机，电容器，调相机等。

二、简答题(20分)1．高压输电线路在轻载时往往投入并联电抗器，这是为什么？（3分）答：高压输电线路轻载时由于线路的充电功率过大，线路的电压有可能过高。

因此投入并联电抗器，减小线路的充电功率，进而降低线路末端电压。

2．什么叫线路的自然功率？（3分）答：无损耗线路末端负载为波阻抗时吸收的功率。

3．什么是电力系统的一次调频，什么是电力系统的二次调频？（6分）答：一次调频：系统中所有发电机都参与的调整任务，依靠调速器完成，是有差调节。

二次调频：只有系统中的调频发电机组参与，依靠调频器完成，是无差调节。

4．为什么通过改变发电机的励磁可以改变系统的无功分布？（3分）。

答：系统中的无功分布与电压大小有关，而改变发电机的励磁可以改变发电机端口电压进而可以系统中的无功分布。

5．什么是标幺制？什么是有名制？（2分）答：标幺制为具有物理量纲的物理量除以基准值所得值。

有名制为具有物理量纲的物理量。

6．变压器的分接头调整能否阻止当系统中无功不足引起的电压降低？为什么？（3分）答：不能。

变压器的分接头只能改变无功分布，不能产生无功，因此无法阻止当系统中无功不足引起的电压降低。

三、计算题(50分)1．（10分）已知末端电压为10.2KV，阻抗支路∆U=－0.39KV，δU=2.16KV。