电力系统稳态分析课程试卷1本试题用于电气工程系电力专业本科学生（时量：120 分钟 总分100分）注意：1. 答案必须填写在答题纸上，填写在试题上无效。2. 答卷必须写明题目序号，并按题号顺序答题。3. 请保持行距，保持卷面整洁。4. 本卷共九大题，要求每题的解答必须写出详细的求解过程一、（共 22分）填空1、电力网络主要由电力线路和组成。2、电能生产最基本首要的要求是。3、连接额定电压分别为220kV和35kV两个电力网的一台降压变压器，变压器的两侧均接线路，则此变压器的变比为。4、在我国110kV以上电力系统的中性点运行方式一般为。5、电压降落指元件两端电压的。6、在电磁环网中，由于变压器变比不匹配而产生的功率称为7、电力系统频率的一次调整，通过调节发电机组上的完成。&双绕组变压器的分接头在侧。9、挂接在10kV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。10、（6分）变化前的电力网络如图（a）所示，这时在节点阻抗阵中，i节点的自阻抗元素为z。如在i节点上接出变压器支路j，变化后的电力网络如图 ij（b）所示，图中k为理想变比，a为支路阻抗，则在变化后的节点阻抗矩阵中， ijS 2二丄Si JX二、（共22分）选择!1、以下关于交流输电线路导线分裂技术的优点，错误的是（A:减少电晕损耗；B :减少线路串联电抗；C:减少线路并联电纳。2、（4分）在双绕组变压器的等值参数中，若以变压器额定值为标么基准值，则空载电流的标么值在数值上等于（；短路损耗的标么值在数值上等于（。A:串联阻抗的标么值R ； B:串联电抗的标么值X ；T *T *C:励磁电导的标么值G ； D:励磁电纳的标么值B 。T *T *3、关于节点导纳矩阵Y，以下说法错误的是（）A:是复数方阵；B:一定存在与其对应的阻抗矩阵；C:是稀疏矩阵；D :既包含元件特性约束，又包含网络拓扑约束。4、在潮流计算机解法中与N-R法相比 关于PQ分解法的错误说法（。A:收敛性差；B:计算速度较快；C:迭代次数较多；D:收敛精度较差。5、（4分）在高压架空输线如下图所示，电压幅值U U，电压相角9 9，1 2 1 2线路无功潮流最可能的流向为（，线路有功潮流最可能的流向为（：。A:从1流向2；B：从1流向大地；C:从2流向1 ； D :从2流向大地。6、电力用户只能从一个电源获得电能的地理接线方式为（。A:双回路的放射式B:两端供电式C:有备用接线D :无备用接线7、手算潮流时，将变电所母线上所联线路对地电纳中无功功率的一半也并入到等值负荷功率中，这一功率称为（。A:运算负荷功率B :运算电源功率C:等值负荷功率D :等值电源功率8、和架空输电线相比，同截面电缆的电抗（。A:大B:小 C:相等 D:都不对9、在电力系统的标么值计算中，基准功率和基准电压之间的关系满足（）A : S = UBIBB : S = U IB3B B BC : S = 1.732U ID : S = 3U IBB BBB B三、（共22分）回答问1、等值电路中S为三相功率时，V、I、z和y代表的数值分别是“线”还是“相” 值？（4分）2、电力系统三相电路分析中用标幺制时,基准值的选取有几个任意给定量？为什么？（5 分）3、为什么在用计算机对某网络初次进行潮流计算时往往是要调潮流？而并 非任何情况下只一次送入初始值算出结果就行呢？要考虑什么条件？各变量是 如何划分的？哪些可调？哪些不可调？（6 分）4、某三个节点的环网，节点为电源节点且电压给定，而节点为负荷节点且功率已知，若用手算潮流要求达到一定的精度，请给出计算的步骤。（7 分）四、（共 34分）计算分析题1、某均一两端供电网，单位长度的线路电抗为0.4Q/KM,线路的各段长度和 C、D 点所带负荷功率如图所示，试计算网络的初功率分布，并注明有功、无 功分点。（10 分）115Z3百114Z0A 50km60km . 60km Bc = 25 + j13MVA SD = 20 + j10 MVA2、在某 A、 B 联合系统中， A 系统有：发电机 KAG1=500MW/Hz，KAG2=400MW/Hz，负荷 KAD=100MW/Hz , B 系统有：KB=800MW/Hz ;正常运 行时A系统G1满载，G2未满载，f=49.8Hz，联络线功率PAB=100MW，联络 线突然开断后，G1差25MW满载，问：fA=? , fB=? （ 12分）3、如下图，3节点电力网，1 号和2号节点上分别挂有发电机，3号节点上挂有负荷和电容器，各节点和支路的已知数据（标么值）已在对应的括号内标出，忽略线路的串联电阻和充电容纳。(12分)(1 )写出节点导纳矩阵丫；(2)指出各节点类型；(3 )在极坐标形式的N-R法中，试写出所有参与迭代的潮流方程(用已知 量代入，化简)；(4 )在极坐标形式的N-R法的Jacobian阵各元素的表达式(用已知量代 入，化简)；(5 )简述极坐标形式的N-R法的迭代格式。电力系统稳态分析课程试卷 1答案一、（22分）填空1、变压器；2、保证安全可靠持续供电；3、220/38.5；4、直接接地；5、相量差；6、循环功率；7、调速器；8、高压绕组；9、10.5；10.5；10、Z a + 4 ； Z 0.7f.7jjijk 2ijk11、S1RR - jX(P +jQ)；S 2jXR - jX(P+jQ)二、（22分）选择题1、C 2、D；A 3、D 4、D 5、A；C 6、D 7、A 8、B 9、C三、（共28分）回答问题1、V为线电压，1为线电流，z为一相的阻抗，丫为一相的导纳。2、有两个任意给定量。因为有4个变量分别为SB、VB、lB和ZB,而他们 之间有二个约束方程分别为sb3vi，vb= 3/z，给定二个量后，余者可由这 二个方程唯一地解出。3、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：UiminMUiVUimax. PiminVPiMPimax QiQiQimax |6ij| ； 负荷的PQ为扰动变量，发电机的PQ为控制变量，各节点的V6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。4、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 S12= S2（ Z 23 + Z 31）+ S3 Z 31 算出 S1212 * * * 12Z + Z + Z1223312）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四、（共 28分）计算分析题1、SU nA U *110(115/3 o - 114Z0 o )*-68 j=9.73 + jl.36S ( z * + z * ) + S z *Sac+zCd + zdb=C，cd -dbD db = 34.43 + j14.06S = S S = 9.43 + j1.06 cd ac CSbd = SD- Scd = 943 + 儿6D 点是功率分点2、Af =-5 = 0.05HzA15000.05 =APAP=-0.05 *1000=-50MW500+500 -50Af = 0.1HzA2500Af =Af +Af 二 0.05 + 0.1 二 0.15HzAA1A 2f 二 49.8 + 0.15 二 49.95HzA800fB=49-8 -=49-8 -壽=49-675Hz解：（1） 1-j一x13Y =1jx1301-jx123jx231j-x.13j-x.1.231.-j - j + jyx x c1323（2）1节点为平衡节点（V5）；2节点为PV节点；3节点为PQ节点。3）参与迭代的方程：AP = P2 G 2D3AQ = Q + (3 一4)-丄 U U sin(5x 231231U U sin(5 -5 ) + 一U U sin(5 -5 ) = 03232 x 31311 132 3 X 3223+x2311+ D3x23x13-5 ) = 03y )UcU U cos(5 -5 )一2U U cos(5 -5 ) = 03131x13T3(AP, AP, AQ )J =733 =Q(5 , 5 , U )233-丄U U cos(5 -5 )x 2323123-U U cos(5 -5 )x 323223-U U sin(5 -5 ) x 233223U U cos(5 -5 )x 232323 1cos(5 -5 ) + U U cos(5 -5 )3232 x 3131丄YUU sin(5 -5 ) + - UU sin(5 -5 )x 3232x 31312313丄UUxUx223-丄U sin(5 -5 )x 223231sin(5 -5 ) + U sin(5 -5 )32 x 23132(丄-y )U -亠U cos(5 -5 )-亠U cos(5 -5 )x x c 3 x 232 x 131233233（5 ）极坐标形式的N-R法的迭代格式：