华北电力大学电力系统分析14真题及答案Word文档格式.doc
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12.当系统无功功率不足时，应考虑改变变压器分接头调压（）
13.电力系统短路故障发生几率最大的是相间短路（）
14.电力系统发生短路相当于改变了电网的结构，必定会引起系统中功率分布的变化（√）
15.无限大功率电源可以看做是由多个有限功率电压并联组成，因而其内阻抗为零，电源电压保持恒定（√）
二、不定项选择题（20分）
16.我国目前最高的交流系统电压等级为（C）
A.500kVB.750kVC.1000kVD.1150kV
17.对电力系统运行的基本要求包括（ABC）
A.保证可靠持续的供电B.保证良好的电能质量
C.努力提高电力系统运行的经济性D.提高系统电压等级
18.与有备用接线比起来，无备用接线的特点是（BC）
A.可靠性高B.经济C.简单D.电能质量好
19.在同一电压等级中，各种电器设备的额定电压（D）
A.相互独立B.完全相同C.完全不相同D.不完全相同
20.假定选取系统容量基准值为100MW，电压基准值为500kV，那么标幺值为1p.u的电阻（B）欧姆
A.500B.250C.0.02D.0.002
21.在电力系统中最多的节点类型是（A）
A.PQ节点B.PV节点C.平衡节点D.参考节点
22.一台额定功率为50MW的发电机带一个40MW负荷运转，发电机的调差系数为4%，负荷的单位调节功率为1.5MW/HZ，那么系统的单位调节功率为（C）MW/HZ。
A.32.75B.29.75C.26.5D.23.5
23.电力系统的无功电源，除了发电机之外，还有（ABCD）
A.串联电容器B.并联电容器C.SVCD.STATCOM
24.影响变压器零序电抗参数的主要因素有（ABCD）
A.绕组连接方式B.中性点接地方式C.铁芯结构D.外电路连接方式
25.架空输电线路的避雷线对其零序阻抗的影响是（B）
A.增大线路的零序阻抗B.减小线路的零序阻抗C.无影响D.不确定
三、简答和简单计算题（35分）
26.（7分）试比较潮流计算中的牛顿拉夫逊法和PQ分解法的差别及其联系。
答：
（1）数学方法：
牛-拉法有直角坐标和极坐标两种形式；
PQ分解法只有极坐标形式且是在考虑：
输电网中电压相角只与有功有关，电压幅值只与无功有关；
线路两端电压相角改变量很小（），节点注入无功（）化简后得到。
（2）计算速度与内存：
牛-拉法在每一次迭代后都要重新形成雅克比矩阵并对其求逆；
PQ分解法的雅克比矩阵为固定矩阵，每次迭代后不需要重新计算，因此计算速度快，所需要的内存也较小。
（3）适用范围：
牛-拉法的适用范围较广；
PQ分解法由于考虑了R<
<
X的条件，因此只适用于配电网中。
（4）计算精度：
由于两种方法迭代停止的条件相同，因此计算精度相同。
27.（8分）三个负荷1、2、3，并联接在电压为480V的电源上，如图所示，负荷1的有功功率为12KW，无功功率为6.667kVar，负荷2的功率为4KVA，功率因数为0.96，负荷3只有有功功率15kW。
试计算三个负荷的等值阻抗R+jX。
（1）阻抗Z1：
（2）阻抗Z2：
同阻抗Z1：
（3）阻抗Z3：
计算公式同阻抗Z1：
28.（10分）某4节点电力系统如下：
数据表（标幺值）
首节点
末节点
R
X
B
1
2
0.004
0.0533
3
0.02
0.25
0.22
4
0.01
0.15
0.11
（1）（5分）写出节点导纳矩阵Ybus
（2）（5分）写出节点1和节点2之间的支路改成如下所示的变压器支路，其变比为1.04:
1。
即：
求新的节点导纳矩阵Y。
（1）相连的节点为1-2，2-3，3-4，首先将表格中的阻抗化为导纳：
，
按照节点导纳矩阵的形成过程，有：
，
由以上参数得系统节点导纳矩阵得：
（2）
推导此类理想变压器的Π型等值电路：
1>
列写电压电流方程：
2>
推导Π型等值电路标准形式，如下：
根据标准形式的电压电流方程，如下：
式
（2）与式
（1）对应，可得：
修改节点导纳矩阵：
其余矩阵元素不改变，则新生成的节点导纳矩阵Y如下：
29.（10分）计算系统的三相短路电流的非周期分量及冲击电路。
已知断路器CB的断路容量为25000MVA。
将发电机，变压器，线路和系统S的参数标幺化：
取SB=40MVA，UB=Uav
则
当CB断路器右侧短路时，
画出系统等值电路图，如下：
由上图可计算出：
将标幺值转化为实际值：
取冲击系数KM=1.8，则冲击电流为：
四、计算题（80分）
30.（20分）长度为200km的单回输电线路，已知线路末端负荷和末端电压；
如图所示，线路参数为：
r1=0.15Ω/km，x1=0.45Ω/km，b1=S/km。
试求线路始端电压和始端功率。
本题为已知末端电压与末端功率，求始端电压与始端功率，采用从后向前推的方法，计算过程如下：
（1）画出线路Π型等值电路图：
（2）求功率损耗：
此时需要先计算电压降落，并计算出U1，由此来计算出节点1侧导纳的损耗。
（3）求电压降落：
（4）继续求功率损耗与始端功率：
31.（20分）A、B两系统并列运行，当A系统负荷增大500MW时，B系统向A系统输送的交换功率为300MW，如果这时将联络线切除，则切除后A系统频率为49Hz，B系统频率为50Hz，求：
（1）（10分）A、B两系统的单位调节功率KA、KB
（2）（10分）之后B系统负荷增大800MW，求联合系统的频率变化量与联络线功率流动
（1）两系统目前的状态为B系统向A系统输送300MW的功率，因此对此状态下的两系统分别列写方程：
（1）此时为联合系统，两系统为统一的频率，因此需要作为整体统一考虑。
B系统负荷增大时，系统频率的变化量为:
，因此系统频率变化量为-0.64Hz
此时对B系统来说，即B系统增加480MW功率，因此，此时联络线的功率，方向为从A系统输送到B系统。
32.（20分）35kV系统的等值电路图如图所示，QL1=100MVar，QL2=30MVar，QL3=60MVar。
各段线路电阻如图所示，设无功功率补偿设备总量为45MVar，试在不计无功功率网损的前提下，确定这些无功功率电源的最优分布。
计算由于无功功率流动产生的有功网损表达式为：
由等网损微增率，有：
计算得：
因此，QC2不能提供无功补偿，因此QC2=0；
对QC1与QC3列写等网损微增率：
33.（20分）某110kV系统网络图如下，当k点发生BC两相接地短路故障时
（1）（10分）求短路瞬间短路电流周期分量初值；
（2）（5分）求变压器T2中性点的电压值；
（3）（5分）求变压器T3中性线上的电流值；
首先将系统参数标幺化：
取
（1）为求短路电流周期分量初值，需要画出序网图，如下：
正序网：
负序网：
零序网：
（2）变压器T2中性点三相对称，因此正序、负序电压为0，只有零序电压；
因此在零序网中求得：
（3）由于中性线上只流过零序电流，因此在零序网中求得：
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