一、回答问题：（每题6分，共30分）
1、电力系统由哪几类主要设备元件构成？
2、对电力系统运行的基本要求是什么？
3、电力系统中性点有哪些运行方式？各有什么优缺点？
4、在降压变电所中，若将升压变压器作降压变压器使用，与使用降压变压器相比，二次侧的电压会发生如何变化？为什么？
5、电力系统电压中枢点的调压方式有哪几种？各表示什么意义？
二、计算（每题10分，共70分）
1、某三相双绕组变压器型号为SFP7－120000/220，空载试验电流为0.8％，损耗为140KW，短路试验电压为13％，损耗为450KW，求：该变压器的各参数，并作出其Γ型等值电路，标明各元件的复数参数具体数值。
2、某三相架空线型号为LGJ－240，水平布置，相邻相间距离4m，导线外径为22m，线长150km，求该导线的参数，并作出其等值电路且标明参数具体复数值。
3、现有ABC联合系统如图，已知该系统联合运行时频率为49.8Hz，此时若仅有AB间联络线开断，各系统的频率为多少？若仅有BC间联络线开断，各系统的频率为多少？
K A=600MW/Hz K B=400MW/Hz K C=800MW/Hz
4、有两台机组容量均为60MW，最小技术出力均为25％，耗量特性分别为F1＝0.015P12+1.2P1+14(t/h) ，F2＝0.02P22+P2+12(t/h)，其负荷曲线如图所示，求：一天的经济运行方案。
P (MW)
5、某系统如图示U 1max =U 1min =116KV ，要求u 2电压在10.5KV －11KV 之间，请选择变压器的变比分接头（~S max =30+j20MV A ，~S min =15+j10MV A ）。
6、某系统如图所示，求~S 1＝？U 1＝？并作出电压相量图。
7、某均一网如图所示，请将该网分解成辐射网（不计电阻，x 1＝0.4Ω/km ）
00
20+j16MVA
2008年春季学期 《电力系统分析》课程考试试卷(A 卷) 参考答案及评分标准 命题教师 李咸善 审题教师 杨力森 一、简答题(每小题5分，共40分) 1、高压输电线路的电路参数有哪些？各描述什么物理现象？ 答：电阻、电抗、电导、电纳 （1分） 1、电阻 反映了通电导线的热效应。（1分） 2、电抗 导线中流过交流电流，在导线周围产生的磁场效应。（1分） 3、电导 反映线路的泄漏和电晕现象。（1分） 4、电纳 反映导线间、导线与大地间的电容，即电场效应。（1分） 2、电压降落、电压损耗、电压偏移是如何定义的？ 答：电压降落 ：指的是线路始末两端的电压相量差12()U U -或dU 。（1分） 电压损耗 ：指的是线路始末两端的电压数值差12()U U -（2分） 电压偏移 ：指的是线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差1()N U U -或 2()N U U -，也常以百分值表示。（2分） 3、电力系统常见的调压措施有哪些？ 答：1、改变发电机端电压调压（1.5分） 2、改变变压器变比调压（1.5分） 3、补偿设备调压：如并联电容器、调相机、静止补偿器等。（2分） 4、P-Q 分解法的修正方程对牛顿-拉夫逊法的修正方程做了哪些简化？对计算精度有无影响？ 答：第一个简化是：计及高压电力网络中各元件的电抗一般远大于电阻，以致各点电压相位角的改变主要影响各元件中的有功功率潮流从而各节点的注入有功功率；各节点电压大小的改变主要影响各元件中的无功功率潮流从而各节点的注入无功功率。（2分） 第二个简化是：由于状态变量i δ的约束条件是max ||||i j i j δδδδ-<-，即||||i j i j δδδ-<不宜过大。计及ij G < 1.反馈控制系统又称为（B ） A.开环控制系统 B ．闭环控制系统 B.扰动顺馈补尝 D ．输入顺馈补偿 2.位置随动系统的主反馈环节是（A ） A ．电压负反馈 B ．电流负反馈 C ．转速负反馈 D ．位置负反馈 3.如果典型二阶系统的单位阶跃响应为减幅振荡(又称阻尼振荡)，则其阻尼比（C ） Aξ<0 Bξ=0 C0<ξ<1 D ξ≥1 4.G(s)= 1/[(S+1)(S+2)(S+3)(S+4)]环 节的对数相频特性的高频渐近线斜率为（D ） A -20d B B-40dB C-60dB D-80dB 5.某自控系统的开环传递函数G(s)= 1/[(S+1)(S+2)] ，则此系统为（ A ） A ．稳定系统 B ．不稳定系统 C ．稳 定边界系统 D ．条件稳定系统 6．若一系统的特征方程式为(s+1)2(s －2)2+3＝0，则此系统是（C ） A 稳定的 B 临界稳定的 C 不稳定 D ．条件稳定的 7.下列性能指标中的(D )为系统的稳态指标。 A.σP B.t s C.N D.e ss 8.下列系统中属于开环控制的为( C) A.自动跟踪雷达 B.数控加工中心 C.普通车床 D.家用空调器 9.RLC 串联电路的系统应为(D)环节。 A 比例 B.惯性 C.积分 D.振荡 10.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系是(B )。 A.幅频特性 B.相频特性 C.传递函数 D.频率响应函数 1.奈奎斯特图分析闭环控制系统的 （A ）A.稳态性能 B.动态性能 C.稳态和动态性能 D.抗扰性能 2.有一线性系统，其输入分别为u 1(t)和u 2(t)时，输出分别为y 1(t)和y 2(t)。 当输入为a 1u 1(t)+a 2u 2(t)时(a 1,a 2为常 数)，输出应为（B ） A.a 1y 1(t)+y 2(t) B.a 1y 1(t)+a 2y 2(t) C.a 1y 1(t)-a 2y 2(t) D.y 1(t)+a 2y 2(t) 3.某串联校正装置的传递函数为 G c (S)=K S S T 1T 1+β+(0<β<1)，则该装置 是（ A ） A.超前校正装置 B.滞后校正装置 C.滞后超前 D.超前滞后校正装置 4.1型系统开环对数幅频渐近特性的 低频段斜率为（ B ） A.-40(dB/dec) B.-20(dB/dec) C.0(dB/dec) D.+20(dB/dec) 5.开环传递函数G(s)H(s)=) p s )(p s () z s (K 211+++，其中p 2>z 1>p 1>0，则实轴上的根轨迹（A ） A.（-∞，-p 2],[-z 1,-p 1] B.(- ∞,-p 2] C.[-p 1,+ ∞] D.[-z 1,-p 1] 6.设系统的传递函数为 G(s)=1 s 5s 2512 ++，则系统的阻尼比为 C. 21 7.设单位负反馈控制系统的开环传递函数G o (s)=) a s (s K +，其中K>0,a>0，则闭环控制系统的稳定性与（ D ） A.K 值的大小有关 B .a 值的大小有关 C.a 和K 值的有关 D.a 和K 值的无关 8. 在伯德图中反映系统动态特性的是 B. 中频段 9. 设开环系统的频率特性G(j ω)=2 ) j 1(1 ω+，当ω=1rad/s 时，其频率特性幅值G(1)=(D ) A. 1 B. 2 C.21 D. 41 10. 开环传递函数为G(s)H(s)=) 3s (s K 3+,则实轴上的根轨迹为( D )。 A.［-3,∞］ B. ［0,∞］ C. (-∞,-3) D. ［-3,0］ 1.实验中可以从( D )获取频率特性。A.稳定的线性和非线性系统 B. 不稳定的线性和非线性系统 C.不 稳定的线性系统 D. 稳定的线性系统2.传递函数的概念适用于（D ）系统。 A ．线性、非线性 B. 线性 非时变 C ．非线性定常 D. 线性定常 3.系统的动态性能包括（ B ）。 A 稳定性平稳性 B.平稳性快速性 C 快速性稳定性 D.稳定性准确性 4. 确定系统根轨迹的充要条件是C A 根轨迹的模方程B.根轨迹的相方程 C 根轨迹增益 D 根轨迹方程的阶次 5 ．正弦信号作用于线性系统所产生的频率响应是（ A ） A ．输出响应的稳态分量 B. 输出响应的暂态分 量 C ．输出响应的零输入分量 D. 输出响应的零状态分量 6．系统的传递函数完全决定于系统 的 ( C )。A ．输入信号 B.输出信号C.结构和参数D.扰动信号7．控制系统的相位稳定裕量反咉 了系统的 ( B )。A ．稳定性 B.稳态性能C.快速性 D.动态性能8．一般来说，系统增加积分环节，系统的稳定性将（ B ）。 A ．变好 B.变坏 C.不变 D.可能9．系统开环对数幅频特性L(ω)中频段主要参数的大小对系统的 （ D ）性能无影响。A.动态 B. 稳态 C. 相对稳定性 D. 响应的快速性10．反馈控制系统又称为（ B ） A ．开环控制系统 B ．闭环控制系统 C 扰动顺馈补偿 D 输入顺馈补偿 1.单位斜坡函数f(t)=t 的拉氏变换式F(s)=（ D ） A.s B.1 C ．S 2 D ． 1/S 2 2．单位抛物线输入函数r(t)的数学表达式是r(t)＝（D ） A ．at 2 B ．1/2 Rt 2 C ．t 2 3．当二阶系统特征方程的根为具有负实部的复数根时，系统的阻尼比C A ζ<0 B ζ＝0 C0<ζ<1 D ζ≥1 4．已知单位反馈控制系统在阶跃函数作用下，稳态误差e ss 为常数，则此系统为B ．I 型系统 5．设某环节的传递函数为G(s)＝1 21 +s ，当ω＝0.5rad ／s 时，其频率特性相位移θ(0.5)=(A) A ．－ 4π B ．－6π C ．6π D 4 π 6超前校正装置的最大超前相角趋D ．90° 7 电力系统对称故障分析计算 7. 1 习题 1) 电力系统短路的类型有那些？那些类型与中性点接地方式有关？ 2）什么是横向故障？什么是纵向故障？ 3）短路有什么危害？ 4）无限大容量电源的含意是什么？ 5）什么是最恶劣的短路条件？ 6）什么是冲击电流？什么是冲击系数？ 7）无限大容量电源供电系统发生对称三相短路周期分量是否衰减？ 8）无限大容量电源供电系统发生对称三相短路是否每一相都出现冲击电流？ 9）什么是无限大容量电源供电系统短路电流最大有效值？如何计算？ 10）无限大容量电源供电系统短路电流含那些分量？交流分量、直流分量都衰减吗？衰减常数如何确定？ 11）用瞬时值计算公式说明t=0时周期分量与非周期分量的关系。 12）下图为长方形超导线圈长lm，宽1m，处于均匀磁场B0中，其线圈平面与磁场B0垂直时闭合开关k，此时超导线圈的磁链是多少？线圈转90○时，磁链又是多少？ k 图7- 1 习题7-12 13）为什么设定发电机电流、电压、磁链的正方向？每个回路的电流、电压和各绕组磁链的正方向、绕组轴线正方向如何规定？ 14）写出a相回路的瞬态电压方程（考虑其它绕组对a相回路的互感）。 15）（7-1）式回路方程与磁链方程（7-2）式什么关系？ 16）（7-1）式回路方程是否可解？为什么？ 17）哪些电感系数不变化？为什么不变化？ 18）什么是磁链？什么是一个绕组的自磁链？什么是绕组之间的互磁链？ 什么是一个绕组的总磁链？ 19）什么是综合相量？在派克变换中的作用是什么？ 20）什么是派克变换矩阵？为什么进行克变换？电流、电压、磁链的派克变换矩阵是否相同？ 21）派克变换矩阵中的θ角是什么角？ 22）以知a ，b ，c 三相电压u t a =+1sin()ωα，u t b =+-11200 sin()ωα， u t c =++11200sin()ωα，求d ，q ，0轴电压。 23）读者自己对磁链方程（7-2）式到（7-9）和回路方程（7-1）式到（7-8）式的做一次派克变换推导。明确体验（7-2）式中的电感系数已变成常数。 24）如何由派克方程导出发电机稳态电压方程？什么是虚构电势&E Q ？它有什么作用？如何计算？ 25）如何依据发电机稳态电压方程画稳态相量图？ 26）已知发电机正常运行于额定参数P N =100MW ，cos φ=0.85， U N =10.5kV ，X d =1，X q =0.7，R =0下，求发电机空载电势E q 并画相量图。 27）短路后，定子绕组、转子励磁绕组都含有哪些电流分量？各按什么时间 常数衰减？ 28）&'E ，'E q 各是什么电势？两者有什么关系？'E q ||0、'E q 0、'E q 、E q ||0电势 是什么关系？ 29）不计阻尼时，定子直流分量电流, 励磁绕组基频交流电流分量按什么时间常数衰减？励磁绕组直流电流，定子二倍频交流电流分量按什么时间常数衰减？ 30）''&E ，''E q ，''E d 各是什么电势？三者有什么关系？''E q 短路前后是否 变化？''E q ||0与''E q 是否相等？''E q ||0与E q ||0什么关系？''E q ||0值在空载下短路与负载下短路是否一样？ 自动控制原理期末试题（A ）卷答案 一．概念题（10分） （1）简述自动控制的定义。 （2）简述线性定常系统传递函数的定义。 解： （1）所谓自动控制是在没有人的直接干预下，利用物理装置对生产设备或工艺过程进行合理的控制，使被控制的物理量保持恒定，或者按照一定的规律变化。（5分） （2）零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。（5分） 二．（10分）控制系统如图1所示，其中)(s W c 为补偿校正装置，试求该系统闭环传递函数)()(s X s X r c ，并从理论上确定如何设计补偿校正装置)(s W c 可以使系统补偿后的给定误差为零。 图1 控制系统结构图 解： []) ()(1) ()()()()()(2121s W s W s W s W s W s X s X s W c r c B ++= = （5分） 由此得到给定误差的拉氏变换为 )() ()(1) ()(1)(212s X s W s W s W s W s E r c +-= 如果补偿校正装置的传递函数为 ) (1 )(2s W s W c = （5分） 即补偿环节的传递函数为控制对象的传递函数的倒数，则系统补偿后的误差 0)(=s E 三．（10分）已知某三阶单位负反馈系统具有一个有限零点为-1.5、三个极点分别为6.12.1j ±-和-1.49、且系统传递函数根的形式放大系数为4。试求系统在单位阶跃函数作用下，系统的动态性能指标超调量 %σ、调整时间s t 和峰值时间m t 。 解： 49.13-=s 与5.11-=z 构成偶极子可相消，故系统可以用主导极点2,1s 构成的低阶系统近似（1分） ： 2008年春季学期 《电力系统分析》课程考试试卷(B 卷) 参考答案及评分标准 命题教师 李咸善 审题教师 杨力森 一、简答题(每小题5分，共40分) 1、变压器等值电路参数有哪些？各描述什么物理现象？ 答：电阻、电抗、电导、电纳 （1分） 1、电阻 反映了变压器绕组的热效应，短路损耗或铜耗。（1分） 2、电抗 反应变压器的短路电压损耗。（1分） 3、电导 反映变压器的开路损耗，铁耗。（1分） 4、电纳 反映变压器的激磁效应，即建立磁场，实现能量传递。（1分） 2、电压降落、电压损耗、电压偏移是如何定义的？ 答：电压降落 ：指的是线路始末两端的电压相量差12 ()U U - 或dU 。（1分） 电压损耗 ：指的是线路始末两端的电压数值差12()U U -（2分） 电压偏移 ：指的是线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差1()N U U -或 2()N U U -，也常以百分值表示。 （2分） 3、电力系统常见的无功电源有哪些？无功功率主要取什么作用 答：1、发电机（1.5分） 2、调相机（1.5分） 3、补偿设备调压：如并联电容器、无功电源发生器等。（2分） 4、简述牛顿-拉夫逊法潮流计算的主要步骤。 答：1）输入网络的原始参数，包括节电编号及分类； 2）形成节电导纳矩阵；（1分） 3）给定个节点变量的初始值； 4）置迭代次数k=0；（1分） 5）计算功率误差； 6）判断功率误差是否在要求的范围内，如果满足则转向11）步，否则进行下一步；（1分） 7）计算雅可比矩阵元素； 8）解修正方程，求出变量的增量；（1分） 9）计算个变量修正值；（1分） 10）置迭代次数k=k+1，返回5）； 11）计算整个系统的所有相关变量。（1分） 5、派克变换的物理意义？ 答：在abc 三相系统中，发电机的电压方程都是一组时变系数的微分方程，用这种方程分析发电机的运行状态十分困难。（2分） 物理意义：在任一瞬间，将abc 三相绕组等值成为d 、q 两个绕组，并分别放置在该瞬间转子的d 轴方向和q 轴方向上，使发电机的电压方程转换为常系数的方程，便于分析问题。（3分） 6、什么是电力系统的一次调频和二次调频？ 答：一次调频：当系统负荷发生波动时，首先，系统中发电机的转子动能发生变化（通过转速变化），维持系统的功率平衡，发电机转速的变化导致了系统的频率变化，进一步通过发电机调速系统的调节作用和负荷本身的调节作用，使系统频率向着靠近初始频率变化，由于调速器的有差调节，系统频率不能恢复到额定值。（2.5分） 二次调频：在一次调频的基础上，人为或自动指定调频机组或调频厂，强制性的增发或少发功率，完全或部分承担系统的负荷变化，使系统的频率恢复到要求的范围内。（2.5分） 7、电力系统潮流计算中，节点分哪几种类型？各有什么特点？ 答：电力系统潮流计算中，网络中的节点分为PQ 节点、PV 节点和平衡节点。（2分） PQ 节点：给定节点的注入有功功率和注入无功功率i i P Q 、，待求的是节点电压的大小i U 和相位i δ。（1分） PV 节点：给定节点的注入有功功率i P 和节点电压的大小i U ，待求的是节点注入无功功率i Q 和节点电压的相位i δ。（1分） 平衡节点：一般只设一个。节点电压的大小和相位s s U δ、都是给定的。待求量是节点注入有功功率和节点注入无功功率（1分） 8、什么是对称分量法？序阻抗的基本概念如何？ 答：在三相系统中，任何一组不对称的三个相量（电流、电压）可分解为三组分别对称的分量（正序、负序和零序分量），再利用线性电路的叠加原理，对这三组对称分量分别按三相对称电路进行求解，然后对其结果进行叠加。 正序分量：a 、b 、c 三相幅值相等，相位为a 相超前b 相120°，b 相超前c 相120° 负序分量：a 、b 、c 三相幅值相等，相序与正序相反 零序分量：a 、b 、c 三相幅值、相位均相等 （3分） 三相对称元件各序的许阻抗分别为元件两端同一序的电压降与电流的比值（2分） 二、10kV 线路的等值电路如图所示，已知末端电压为10kV 。试求始端电压大小？（12分） 2+j4Ω 10kV 4-j3MV A 紧急通知 本资料由浙江大学控制科学与工程学院16届专业课129分学长，也就是我本人亲自整理编排而成。大家可以叫我学长，年龄比我大的辞职考的可以叫我小弟。资料不同于市面上那些看起来非常诱人实则是粗制烂造的资料，而是以一个考过845自控的过来人的经验，完全从学生的体验出发，做到资料最全，资料最好，资料最精致。全套资料包括葵花宝典一到葵花宝典九共九本资料，每本资料都是我精心编辑整理的，并做了精美的封面，一共650页完美打印发给大家，大家把这650从头到尾肯透了，再做下我推荐的几本资料书（16年有一道15分的大题就是上面的类似题，第三问很多高手都没做出来，注意不是周春晖那本哈），可以说完全没问题了。这是其它卖家不可能做到的。同时赠送845自控全套电子资料。葵花宝典一完全由我本人原创，里面包含了考浙大845自动控制原理的全部问题，比如考多少分比较保险，怎么复习，有哪些好的资料书，最近几年考题变化及应对策略，浙大常考题型，招生名额，复试资料，导师联系，公共课复习用书及方法以及845近年命题风格分析等一系列问题，全是我的心得和经验，方法，技巧等，说句心里话，我自己都觉得这些资料非常宝贵，能帮助学弟学妹们少走很多弯路。 注意：前面是一些关于我的故事，有些地方可能对你有用，如果不感兴趣，可以直接拉到后面去看，资料清单和图片都在后面。 学长自我介绍 学长姓邓，名某某，男，本科于14年毕业于四川大学电气信息学院自动化专业，考浙大控制考了3次，14年大三时第一次考浙大控制总分没过线。当时我们学校有三个同学征战浙大控制科学与工程，结果全军覆没，只有我一人过了300分，由此可见考浙大控制还是很有难度的，其中一个难点就是专业课的信息和专业课的命题走向的获取，当时我们都不是很清楚，蒙着头自己学，去图书馆借了很多自动控制原理的资料书来看，我自我感觉学得还不错，当时我一个同学考电子科大的自动化，经常跑来问我自控的问题，我基本都能给他解答出来，他说我好牛逼，觉对没有问题，然而最后的结果是他考电子科大自动控制原理137，而我只考了96分。后面我分析了一下，为什么会出现这样的情况？最重要的就是我们对浙大的出题风格不是很了解，不知道它的命题方向和爱考的地方，方向都错了，怎么可能得高分？虽然我把11年以前的真题都做了，但是浙大12年以后的命题风格和以前有所不同，所以还是无济于事。因此即使你的自控基础知识扎实，也未必能够得到高分，这里面有很多方法和技巧，都是我从后面的考试中慢慢总结出来的。 由于不甘心就这么与浙大失之交臂，所以决定二战，但是又不想向家里要钱了，因为学长家在贵州农村，经济条件不是很好。于是我选择平时晚上去给别人做家教，周末去给培训机构上课。这样的好处是我有大把的白天用来复习，只是晚上出去干干活。这个事就说到这里，不是主题。15年专业课考了113，一个中等的分数，本来可以考130，但是为什么没有考到，这些原因我都在葵花宝典一中给大家分析了，希望大家能我的身上汲取经验，别步我的后尘。但是15年死在英语不过线上，差3分，这是我怎么也没有想到的，学长英语虽然不能说特别好，但是最起码四六级大一就过了，高考英语还是我们小县城的单科第一名（山中无老虎），第一年也考了65分。这是我怎么也没有想到的，所以有的时候感觉 第1篇 一、单选 1. 低压电器是指（ A ）V以下电路中的电器。 A、AC1200、DC1500 B、AC800、DC1000 C、AC380、DC220 D、AC220、DC380 2. KM是( A )的文字符号 A、接触器 B、继电器 C、时间继电器 D、熔断器 3. 一般来说,一台交流接触器有( C )对主触点. A、1 B、2 C、3 D、4 4. 一般来说,一台交流接触器有( B )对辅助常开触点. A、1 B、 2 C、 3 D 4 5. 一般来说,一台交流接触器有( B )对辅助常闭触点. A、1 B、2 C、3 D、4 6. 熔断器的文字符号为( B ) A、FR B、FU C、QF D、QS 7. 熔断器在控制线路中起( B )作用. A、过载保护 B、短路保护 C、失压保护 D、欠压保护 8. 通电延时型时间继电器,它的动作情况是( Ａ ) A、线圈通电时触点延时动作,断电时触点瞬时动作 B、线圈通电时触点瞬时动作,断电时触点延时动作 C、线圈通电时触点不动作,断电时触点瞬时动作 D、线圈通电时触点不动作,断电时触点延时动作 9. 时间继电器的文字符号是( Ｂ ) A、KV B、KT C、KA D、KS 10. FR是( Ｃ )的文字符号。 A、刀开关 B、熔断器 C、热继电器 D、断路器 11. 中间继电器的文字符号是( Ｂ ) A、K B、KA C、KT D、KV 12. 热继电器的文字符号是( Ｂ ). A、KA B、FR C、KV D、200r/min 13. 行程开关又称为( Ｄ ) A、光电开关 B、接近开关 C、万能转换开关 D、限位开关 学习中心： 院校学号： 姓名 课程名称: 电力系统分析 1 东 北 大 学 继 续 教 育 学 院 电力系统分析 试 卷（作业考核 线上2） A 卷（ 共4页） 注：请您单面打印，使用黑色或蓝色笔，手写完成作业。杜绝打印，抄袭作业。 一、 选择题 (每题2分，共计30分) 1、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 2、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 3、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 4、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. 倍相电压 5、频率的一次调整是（ B ） A.由发电机组的调频系统完成的 B.由发电机组的调速系统完成的 C.由负荷的频率特性完成的 D.由无功补偿设备完成的 6、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 7、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 8、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 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 9、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 10、系统中无功功率不足，会造成( D )。 A.频率上升 B.频率下降 C.电压上升 D.电压下降 11、已知一节点所带负荷，有功功率为P ，视在功率为S ，则功率因数角 为（ D ） A ．arctan P S B ．arcsin P S C ．arccos S P D ．arccos P S 12、减小输电线路有功损耗可通过（ C ） A.增大线路有功功率 B.增大线路无功功率 C.提高线路两端电压 D.增大输电线路电阻 13、电力系统并列运行暂态稳定性分析中不考虑非周期分量、负序分量和零序分量的影响， 东北大学继续教育学院 电力系统分析试卷（作业考核线上2） A 卷（共 4 页） 1、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 2、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 3、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 4、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. 倍相电压 5、频率的一次调整是（ B ） A.由发电机组的调频系统完成的 B.由发电机组的调速系统完成的 C.由负荷的频率特性完成的 D.由无功补偿设备完成的 6、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 7、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 8、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 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 9、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 10、系统中无功功率不足，会造成( D )。 A.频率上升 B.频率下降 C.电压上升 D.电压下降 11、已知一节点所带负荷，有功功率为P，视在功率为S，则功率因数角 为（D ） A．arctan P S B．arcsin P S C．arccos S P D．arccos P S 12、减小输电线路有功损耗可通过（C） A.增大线路有功功率 B.增大线路无功功率 C.提高线路两端电压 D.增大输电线路电阻 13、电力系统并列运行暂态稳定性分析中不考虑非周期分量、负序分量和零序分量的影响，原因是（C）。 A．认为非周期分量、负序分量和零序分量都已衰减到零； 第一章 1.什么是自动控制系统？自动控制系统通常由哪些基本环节组成？各环节起什么作用？ 1) 在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控 制系统。 2) 6部分：控制对象：要进行控制的设备或过程；执行机构：直接作用于控制对 象，使被控制量达到所要求的数值；检测装置：检测被控制量；给定环节：设定被控制量的给定值的装置；比较环节：检测的被控制量与给定量比较，确定两者之间的偏差量； 中间环节：一般为放大环节，将偏差信号变换成适于控制执行机构执行的信号。 2.试比较开环控制系统与闭环控制系统的优缺点 1) 工作原理：开环控制系统不能检测误差，也不能校正误差，控制精度和抑制干 扰的性能都比较差，而且对系统参数的变动很敏感。闭环控制系统可以根据检测误差，从而抗干扰性强。 2) 结构组成：开环系统没有检测设备，组成简单。闭环系统由于添加了纠正偏差 的环节，所以成本较高。 3) 稳定性：开环控制系统的稳定性比较容易解决。闭环系统中反馈回路的引入增 加了系统的复杂性。 3.什么是系统的暂态过程？对一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加到某一个值时，输出量的暂态过程如何？ 1) 系统从一个稳态过度到另一个稳态的需要经历的过渡过程。 2) 单调过程；衰减振荡过程；持续振荡过程；发散振荡过程。 第二章 1.什么是系统的数学模型？在自动控制系统中常见的数学模型形式有哪些？ 1) 描述系统因果关系的数学表达式 2) 微分方程、传递函数、状态方程、传递矩阵、结构框图和信号流图。 2.简要说明用解析法编写自动控制系统动态微分方程的步骤。 1) 确定系统的输入量和输出量； 2) 从系统的输入端开始，沿着信号传递方向，逐次依据组成系统各元部件的有关 物理规律，列写元件或环节的微分方程； 3) 消除中间变量，建立只有输入量和输出量及其各阶导数构成的微分方程。 3.什么是小偏差线性化？这种方法能够解决哪类问题？ 目录 一、设计任务 (1) 1.1 课程设计要求 (1) 1.2 课程设计题目 (1) 1.3 课程设计基本容 (2) 二、问题分析 (3) 2.1 节点设置及分类 (3) 2.2 参数求取 (3) 2.3 计算方法 (4) 三、问题求解 (7) 3.1 等值电路的计算 (7) 3.2画出系统等值电路图： (7) 3.3 潮流计算 (8) 四、误差分析 (29) 五、心得体会及总结 (38) 附录: (39) 参考文献 (39) 程序 (39) 电力系统潮流计算课程设计 一、设计任务 1.1 课程设计要求 1、在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图 2、通过输入数据，进行潮流计算输出结果 3、对不同的负荷变化，分析潮流分布，写出分析说明。 4、对不同的负荷变化，进行潮流的调节控制，并说明调节控制的方法，并 列表表示调节控制的参数变化。 5、打印利用DDRTS进行潮流分析绘制的系统图，以及潮流分布图。 1.2 课程设计题目 系统图：两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。 变电所1 变电所2 母线电厂一电厂二 发电厂资料： 母线1和2为发电厂高压母线，发电厂一总装机容量为（ 300MW ），母线3为机压母线，机压母线上装机容量为（ 100MW ），最大负荷和最小负荷分别为50MW 和20MW ；发电厂 二总装机容量为（ 200MW ）。 变电所资料： (一)变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：35KV 10KV 35KV 10KV (二)变电所的负荷分别为：60MW 40MW 70MW 50MW (三)每个变电所的功率因数均为cos φ=0.85； (四)变电所1和变电所3分别配有两台容量为75MVA 的变压器，短路损耗414KW ，短路 电压（%）=16.7；变电所2和变电所4分别配有两台容量为63MVA 的变压器，短路损耗为245KW ，短路电压（%）=10.5； 输电线路资料： 发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中，单位长度的电阻为 Ω17.0，单位长度的电抗为Ω0.402，单位长度的电纳为S -610*2.78。 1.3 课程设计基本容 1. 对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数，画出等值电路图。 2. 输入各支路数据，各节点数据利用给定的程序进行在变电所在某一负荷情况下的潮 流计算，并对计算结果进行分析。 3. 跟随变电所负荷按一定比例发生变化，进行潮流计算分析。 1) 4个变电所的负荷同时以2%的比例增大； 2) 4个变电所的负荷同时以2%的比例下降 3) 1和4号变电所的负荷同时以2%的比例下降，而2和3号变电所的负荷同时以 2%的比例上升； 4. 在不同的负荷情况下，分析潮流计算的结果，如果各母线电压不满足要求，进行电 压的调整。（变电所低压母线电压10KV 要求调整围在9.5-10.5之间；电压35KV 要求调整围在35-36之间） 5. 轮流断开支路双回线中的一条，分析潮流的分布。（几条支路断几次） 6. 利用DDRTS 软件，进行绘制系统图进行上述各种情况潮流的分析，并进行结果的比 较。 7. 最终形成课程设计成品说明书。 东北大学继续教育学院 自动控制原理试卷（作业考核线上2）B 卷（共 4 页） 一、（30分）回答下列各题 1、自动控制系统由哪些基本环节组成？各环节的功能是什么？（10分） 答：（1）控制对象或调节对象——要进行控制的设备或过程。 （2）执行机构——一般由传动装置和调节机构组成。执行机构直接作用于控制对象，使被控制量达到所要求的数值。 （3）检测装置或传感器——该装置用来检测被控制量，并将其转换为与给定量相同的物理 量。 （4）给定环节——设定被控制量的给定值的装置。 （5）比较环节——将所检测的被控制量与给定量进行比较，确定两者之间的偏差量。（6）中间环节——一般包括比较环节和校正环节。 2、传递函数适合哪类控制系统？如何定义？（10分） 答：传递函数适合线性连续系统。其定义为：零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 3、通常有哪几种减小稳态误差的途径？（10分） 答：减小稳态误差的途径：增大系统的开环放大系数；提高开环传递函数中的串联积分环节的阶次N；采用补偿的方法——复合控制或前馈控制。 二、（20分）控制系统的动态结构图如图1所示，试求系统输出Y(s)对输入信号R(s)和扰动信 号N(s)的传递函数Y(s)/ R(s)、Y(s)/ N(s)。 Y(S) R(S) N(S) F H1 W2 W1 + + - - H2 图1 题二图 解： (1) 令，可得 (2) 令，可得 三、（30分）一闭环反馈控制系统的动态结构图如图2所示。 （1）试求当%20% σ≤，() 5% 1.8 s t s =时，系统的参数 1 K及τ值。 （2）试求上述系统的位置稳态误差系数 p K、速度稳态误差系数 v K、加速度稳态误差系数 a K 及其相应的稳态误差。 图2 题三图 解 (1) 系统开环传递函数为 1 2 1 11 2 1 1 () ()1 11 K K K s W s K s s s K s s s K τ ττ τ === +?? ++ ? ?? 与标准型相对比，得 2 1 1 K 2 1 K= n n K K ω ξωτ τ ? ?= ? = ? ? ? ? 由%20% σ≤,得 22 0.46 (ln0.2) ξ π ≥≈ + 由() 5% 1.8 s t=，得 3 3.65 n s t ω ξ ≤= 所以 学习-----好资料 <2> 顺调压：最大负荷时中枢点电压不低于网络额定电压的102.5%，最小负荷时不高于网络 年春季学期 2009额定电压的107.5%。 <3> 常调压（恒调压）：介于上述两种调压方式之间，即在任何负荷下，中枢点电压保持基本) 卷《电力系统分析》课程考试试卷(A不变，一般比网络额定电 压高2%~5%。 参考答案及评分标准4、电力系统常见的调压措施有哪些？ 答：1、改变发电机端电压调压2、改变变压器变比调压 3、补偿设备调压：如并联电容器、调相机、静止补偿器等。审题教师命题教师李 咸善 5、P-Q分解法修正方程对牛顿-拉夫逊法的修正方程做了哪些简化？P-Q分解法潮流计算有哪 些特点？) 5一、简答题(每小题分，共40分答：第一个简化是：计 及高压电力网络中各元件的电抗一般远大于电阻，以致各点电压相得分角的改变主要影响各元 件中的有功功率潮流从而各节点的注入有功功率；各节点电压大小的改变主要影响各元件中 的无功功率潮流从而各节点的注入无功功率。????????||?||??|||??|，即的约束条件是第二个 简化是：由于状态变量ijiijijjmaxi高压输电线路的电路参数有哪些？各描述什么物理现象？画出输电 线路的集中参数表示的1、??sin?1cosGGBB；不宜过大。计及<<<<，认为；ijijijijijij∏型等值电路。在上述两个简化下，原来的功率修正方程可分解成相互独立的有功功率修正方程和无功答： 电阻、电抗、电导、电纳功率修正方程。1、电阻反映了通电导线的热效应。分解法 潮流计算的特点：P-Q 导线中流过交流电流，在导线周围产生的磁场效应。、电抗2 )直角坐 标系下线性方程组；阶线性方程组代替了牛顿法中一个2n阶(1 用两个n 3、电导反映线路的泄 漏和电晕现象。 2 系数矩阵的所有元素在迭代过程中维持常数；反映导线间、导线与大地间的电容，即电场 效应。、电纳4 3 系数矩阵是对称矩阵。∏型等值电路： ' Z?lsinh、什么是电力系统的一次调频？一次调频能做到无差调节吗？二次调频能做到无差调 节吗？6?ZZ??l答：一次调频：当系统负荷发生波动时，首先，系统中发电机的转子动能发生变 化（通过转 U ，维持系统的功率平衡，发电机转速的变化导致了系统的频率变化，速变化） 参考答案1 一、1、V 为线电压，I 为线电流，Z 为一相的阻抗，Y 为一相的导纳。 2、有两个任意给定量。因为有4个变量分别为S B 、V B 、I B 和Z B ，而他们之间有二个约束方程分别为S B =VI 3， V B =IZ 3，给定二个量后，余者可由这二个方程唯一地解出。 3．当短路点远离电源出口时，使得Z 外>>Z 内即电源出口到故障点间阻抗远远大于电源内阻抗，这时就可以忽略电 源内阻抗。这就相当于电源内阻抗为零的电源即恒定电势源。特点：内阻抗为零，频率恒定，电势恒定。 4．产生冲击电流的条件有三条： 1）短路前空载2）短路时电流正处于幅值相位3）经过半个周期 5．因为潮流计算时的功率方程是非线性，多元的具有多解。初始条件给定后得到的结果不一定能满足约束条件要 求。要进行调整初值后才能满足。其约束条件有：Uimin≤Ui≤Uimax. Pimin≤Pi≤Pimax Qi≤Qi≤Qimax │δij│≤ ε；负荷的PQ 为扰动变量，发电机的PQ 为控制变量，各节点的V δ为状态变量；扰动变量是不可控变量，因而也是不可调节的。状态变量是控制变量的函数，故控制变量和状态变量都是可调节的。 6．.提高暂态稳定主要是增大减速面积减小加速面积。而提高静态稳定的措施主要是提高Kp 值。当P0一定时则提 高Pm 而Pm=EV/X 则增大E 和V ，或减小X 7．当发生短路时次暂态的暂态电势是不会突变的。因此可用正常稳定时的电流和电抗值算出他们。来对短路情况 进行分析，但只用Eq 是不行的，因为在短路时Eq 是会变化的Eq=Eq[o]+ΔEq.但ΔEq 却无法知道。因此不能只用Eq 来分析。 8．线路的无功损耗为：ΔQ L + ΔQ B = B V V X V Q P 2 22212121 21+-+；可见，当第一项大于第二项时为感性，小于则为 容性，第二项数值无多大的变化，主要在第一项，当流过阻抗的功率很小时为容性，增大到某值时变为感性。 9．若想手算环网潮流，首先应把环网分解成辐射网才能细算 1）根据S 12= * 31 * 23* 12* 313*31*232Z Z Z Z S Z Z S ++++） （算出S 12 2）根据基尔霍夫电流定律分别求出其他支路功率初步分布，找到功率分点 3）在无功分点处将网络解开成辐射网 4）设全网为额定电压，从末端负荷节点向1号节点推算各支路功率 5）从1节点用给定的电压和已算出的功率向末端推算各节点的电压 6）再用给定功率和算得的电压从末——首推算功率和电压。直到满足首端电压和末端功率为止 二、简算： 1、 δαωsin 0M E T N J P P P P T -=-= 244.1)10030 *5.61(*2=- =π IIM P 2 1 1sin 110030*5.6+-=-=IIM IIM P P δπ 100*1.244= II X 115*138 ∴84.12714 .124115 *138== II X 2、5.13.02.01=++=∑d X 03.3225.22.19.11 5 .1*8.015.1*6.01∠=+=++=j j E q 5.15.11 *25.2=== ∑d M X EqV P m m P P 005.115.0-= 3.10=m P自控原理选择题
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