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2013年4月份考试电力系统稳态分析第三次作业主观题答案

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2013年4月份考试电力系统稳态分析第三次作业主观题答案

四、名词解释题

1、答：热电厂的强迫功率是由热负荷决定的技术最小负荷。

2、答：节点导纳矩阵的稀疏度等于节点导纳矩阵中零元素个数与矩阵的总元素个数的比值。

3、答：三绕组变压器的最大短路损耗是指两个100%绕组中流过额定电流，另一绕组空载时的短路损耗。

4、答：超高压线路有r1<

5、答：逆调压是指高峰负荷时，电压中枢点的电压升高至105%UN；低谷负荷时，电压中枢点的电压下降为UN的中枢点电压调整方式。

6、答：热备用是指运转中的发电设备可能发的最大功率与系统发电负荷之差。

7、答：功率分点是指网络中功率由两侧流入的节点。

8、答：电压降落是指线路任意两点之间电压的相量差。

9、答：不变损耗是指与负荷大小无关的损耗。

10、答：变压器的分接头是指变压器的高压绕组或中压绕组可供选择的若干个接头。

五、计算题

1、答：在节点3新增加变压器支路3-5，变压器变比为1.075:1，阻抗为j0.2后，原节点导纳矩阵元素中除33Y变化外，其余元素不变，新的节点导纳矩阵增加以阶，第5行列除355355YY、Y、外其余元素均为0。

332112161220.32670.21.075YjjjX

355314.65120.21.075YYjjX

55150.2Yjj

2、答：每台变压器额定容量为31.5MVA.

变压器励磁支路功率损耗：

00%38.50.82()2(31.5)0.07700.5040()10001001000100YTNPLSXjXSXjXjMVA

变压器阻抗支路功率损耗：

222222%14810.531.550252()2()0.23315.2083()10001001000100(231.5)xxNXTNPUXSSXSXjXXjXjMVASX

变压器功率损耗：

(0.07700.5040)(0.23315.2083)0.31015.7123()TSjjjMVA

变电站进线对地电纳支路功率损耗：

2612110(502.710)1.6335()2ySXXjXXXjMVA

变电站运算负荷：

(5025)(0.31015.7123)1.633550.310129.0788()SjjjjMVA

3、答：取基准容量100BSMVA,基准电压110BUKV,

则阻抗基准为：

22110121()100BBBUZS

线路AB的标么值参数

50(0.10.4)0.0410.165121ABZjXj

6121/2310500.0092ABBXXX

变压器的标么值参数：

4、答：变压器支路导纳：

2222111110.35571.051.030.1iiTYYjkkj

111110.18491.051.030.1ijTYYjkkj

变压器的变比改变后：

100.35579.6443iiYjjj

5、答：系统A和B的发电机和负荷的单位调节功率有名值： 50.18494.8151ijYjjj0jjY15jjYj20002080050GAkMWHZ

20001.56050LAkMWHZ

300030180050GBkMWHZ

3000212050LBkMWHZ

系统A和B的单位调节功率有名值：

80060860AGALAkKKMWHZ

18001201920BGBLBkKKMWHZ

若系统B负荷增加220MW，两系统的机组不参加二次调频是，系统A和B的功率缺额为：

0ALAGAPPPMW

联合系统的频率：

2200.07918601920ABABPPfHZKK

500.079149.9209NfffHZ

联络线上的功率：

86022068.05768601920ABBAabABKPKPPMWKK

若系统B负荷增加220MW，B系统的机组参加二次调频增发100MW时，系统A和B的功率缺额为：

0ALAGAPPPMW

220100120BLBGBPPPMW

联合系统的频率： 220BLBGBPPPMW1200.04328601920ABABPPfHZKK

500.043249.9568NfffHZ

联络线上的功率：

860120=37.1223860+1920ABBAabABKPKPpMWKK

六、问答题

1、答：由于电力线路和变压器的等值电路都可以看成是Π形等值电路，而辐射形网络是由电力线路和变压器的等值电路构成的，环形网络和两端供电网络的潮流计算又可转化为辐射形网络的潮流计算，因此Π形等值电路的功率和电压计算是简单电力网络的潮流计算的基础。

2、答：频率的二次调整主要针对幅度较大，周期较长，由冲击性负荷引起的负荷变动，用调频器实现原动机输入功率的控制。在一次调频的基础上，通过调频器进一步控制原动机输入功率，其计算公式为：

00LGGLSPPKKKf

由上式可见，如果没有0GP，该式就是频率一次调整的计算公式。调频器增发的功率0GP直接抵消了负荷的变化量，从而减小了频率变化量。

3、答：首先，假设末端电压，并用末端功率由末端向始端逐段推算功率损耗和电压降落，求始端电压和功率。然后，用已知的始端电压和求得的始端功率由始端向末端逐段推算功率损耗和电压降落，求得末端电压和功率。重复上述计算，直到满足计算精度为止。 4、答：变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，额定负荷下变压器内部电压降落约为5%，再加上克服线路上5%的电压降落，两者之和为10%。

5、答：发电机组运行限额有：定子绕组温升约束，取决于额定视在功率；励磁绕组温升约束，取决于励磁绕组电流，而后者取决于空载电势；原动机功率约束，取决于它所配套的发电机额定有功功率；以超前功率因数运行时的其他约束，取决于定子端部温升和并列运行稳定性约束。这些约束条件的公式表达为：

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大学考试试卷《电力系统稳态分析》及答案

大学考试试卷《电力系统稳态分析》及答案

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电力系统稳态分析 一、单项选择题(本大题共20分，共 10 小题，每小题 2

分)

1. 工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率之和是

( )。

A. 厂用电

B. 供电负荷

C. 综合用电负荷

D. 发电负荷

2. 超高压电力线路空载运行时线路末端电压( )线路始端电压。

A. 略低于

B. 低于

等于 C.

D. 高于

3. 频率的一次调整是由( )。

A. 发电机组的调速器完成的

B. 发电机组的调频器完成的

C. 调相机的励磁调节器完成的

D. 静止无功补偿器完成的

4. 节点电压幅值和角度称为( )。

A. 扰动变量

B. 控制变量

C. 状态变量 D. 电源变量

5. 丰水季节，宜作为调频电厂的是( )。 A. 热电厂

B. 核电厂

C. 有调节性能的水电厂

D. 中温中压火电厂

6. 导线在杆塔上的布置和导线截面积的大小对线路的电感和电抗( )。

A. 没有影响

B. 没有显著的影响

C. 有显著的影响

D. 有非常显著的影响

7. 高峰负荷时，允许中枢点电压略低(不低于102.5%U);低谷负荷时，允许N中枢点电压略高(不高于107.5%U)的中枢点电压调整方式是( )。 N

A. 逆调压

B. 顺调压

C. 常调压

D. 故障时的调压要求

8. 若网络中共有n个节点，其中有1个平衡节点，有m个PV节点，其余为PQ

节点，则极坐标形式牛顿-拉夫逊潮流算法的修正方程组中待求状态变量的个数

为( )。

A. n-m-1个电压相角和m个电压幅值

B. n-1个电压相角和m个电压幅值

C. n-1个电压相角和n-m-1个电压幅值 D. n-1个电压相角和n-m个电压幅值

9. 电力系统电压波动产生的原因有( )。 A. 由幅度很小，周期很短的偶然性负荷变动引起 B. 由冲击性或者间歇性负荷引起 C. 由生产和生活的负荷变化引起 D.

电力系统稳态分析部分习题答案

电力系统稳态分析部分习题答案

第一章 电力系统的基本概念

1－1电力系统、电力网和动力系统的定义是什么？

1－2见图示电力系统，试求变压器和发电机的额定电压。110kV平均额定电压是多少？

解：UGN=1.05×10=10.5kV

U1N.T1=UGN=10.5kV U2N.T1=1.1×110=121kV

U1N.T2=110kV U2N.T2=1.1×35=38.5kV U3N.T2=1.05×6=6.3kV

U1N.T3=UGN=10.5kV U2N.T3=1.05×3=3.15kV

110kV线路平均额定电压Uav=（U2N.T1+ U1N.T2）/2=（121+ 110）/2≈115kV

第二章作业及解答

2－1什么是发电机的功角特性？隐极式发电机和凸极式发电机的功角特性有何区别？

2－2 已知一台三相三绕组变压器容量比为：300/300/150MVA, 三次侧额定电压为113.8NUkV、2121NUkV、3242NUkV，实验数据：(12)950KPkW、(13)500KPkW、(23)620KPkW, (12)%13.73KU、(13)%11.9KU、(23)%18.64KU， 0123PkW，0%0.5I, 计算变压器参数（归算至高压侧）并画出等值电路。

解：由于已知的三绕组变压器三个绕组的容量不同，因此由变压器制造厂提供的变压器短路实验数据就存在归算的问题。根据标准，制造厂提供的短路损耗是没有归算到各绕组中通过变压器额定电流时数值，而制造厂提供的短路电压是归算好的。因此：

（1）根据容量比归算短路损耗：

2(13)(13)3002000150KKPPkW

2(23)(23)3002480150KKPPkW

（2）各绕组的短路损耗： 1(12)(13)(23)1()0.2352KKKKPPPPMW

电力系统稳态分析习题及参考答案

电力系统稳态分析习题及参考答案

电⼒系统稳态分析习题及参考答案

《电⼒系统稳态分析》复习题

⼀、填空题1、负荷的静态电压特性是指 。

2、耗量特性曲线上某⼀点切线的斜率为 。

3、潮流计算中，PV 节点待求的物理量是该节点的⽆功功率Q 和 。

4、在潮流计算的三类节点中，数量最多的是 。

5、潮流计算中，电压约束条件min i U ≤U i ≤max i U 是由 决定的。

6、电⼒⽹是由变压器和 组成。

7、某系统电压基准值取U B ，功率基准值为S B ，则其阻抗基准值Z B (⽤U B 和S B 表⽰)可表⽰为:： 。

8、电⼒系统中，备⽤容量按存在形式可分为两种：即热备⽤和 。 9、.在任何负荷下，中枢点的电压保持为⼤约恒定的数值（102%—105%U N ），这种调压⽅式为 。10、电晕是 。 11、功率分点是指 。 12、系统电压的调整主要是调整 。 13、系统频率的调整主要是调节 。 14、在电磁环⽹中，由于变压器变⽐不匹配⽽产⽣的功率称为 。 15、对电⼒系统运⾏的基本要求是 、 和 。 16、电⼒⽹络主要由电⼒线路和组成。 17、电能⽣产最基本⾸要的要求是 。18、在电磁环⽹中，由于变压器变⽐不匹配⽽产⽣的功率称为 。 19、电⼒系统的⼀次调频由 完成，⼆次调频由 完成。 20、电能质量包括 、 和 三个⽅⾯。21、架空电⼒线路的电晕现象是 ，在电⼒线路的等值电路中⽤ 表⽰，它消耗 功率，晴天不计。 22、 指等值负荷功率

Li

Li Q P 、和等值电源功率

Gi

Gi Q P 、是给定的，即注⼊功率P i 、

Q i 给定，待求的则是节点电压的⼤⼩U

i

和相位⾓δi

; 指等值负荷和等值电源的有

功功率PLi 、P

Gi

给定，即注⼊有功功率Pi

给定，等值负荷的⽆功功率QLi

和节点电压的⼤⼩Ui也给定，待求的则是等值电源的⽆功功率QGi ，注⼊⽆功功率Q

i

和节点电压的相位⾓δi

。23、系统备⽤容量可分和或、、和等。

24、挂接在kV

10电⽹上的发电机的额定电压应为kV，该电压等级的平均标称电压为kV。

2013年4月考试电气传动及控制第三次作业

2013年4月考试电气传动及控制第三次作业

2013年4月考试电气传动及控制第三次作业

一、作图题（本大题共8分，共 2 小题，每小题 4 分）

1. 采用比例调节器控制的有静差单闭环直流调速系统，当负载转矩由TL1突增到TL2时，有静差调速系统的转速n的变化过程如下图所示，试画出偏差电压Un和控制电压Uc的变化过程示意图。

2. 采用积分调节器控制的无静差单闭环直流调速系统，当负载转矩由TL1突增到TL2时，无静差调速系统的转速n的变化过程如下图所示，试画出偏差电压 Un和控制电压Uc的变化过程示意图。

二、计算题（本大题共36分，共 9 小题，每小题 4 分） 1.

2.

3.

4. 系统的开环传递函数为： 试画出开环对数幅频特性的渐进线（伯德图），要求标出截止频率、转折频率和斜率。

5. 有一V-M调速系统。电动机参数为：PN＝2.2kW，UN=220V，IN＝12.5A，nN=1500r/min，电枢电阻Ra=1.2Ω，整流装置内阻Rrec=1.5Ω，触发整流环节的放大倍数Ks=35。要求系统满足调速范围D=20，静差率s≤10%。（1）当Un*=15V时，Id=IN，n=nN，则转速负反馈系数α应该是多少？（2）计算放大器所需的放大倍数。

6.

7. 有一个闭环系统，其控制对象的传递函数为，要求校正为典型II型系统，在阶跃输入下系统超调量σ≤30%（按线性系统考虑）。试决定调节器结构，并选择其参数。

8. 系统的开环传递函数为： 试画出开环对数幅频特性的渐进线（伯德图），要求标出截止频率、转折频率和斜率。

9. 有一个系统，其控制对象的传递函数为 ，要求设计一个无静差系统，在阶跃输入下系统超调量σ≤5%（按线性系统考虑）。试对该系统进行动态校正，决定调节器结构，并选择其参数。

三、简答题（本大题共56分，共 14 小题，每小题 4 分）

1. 常见的交流调速方法有：降电压调速、转差离合器调速、转子串电阻调速、绕线电机串级调速或双馈电机调速、变极对数调速、变压变频调速，哪些属于转差功率不变型调速系统？