电力系统分析期末考试重点考点
1电力系统：生产、输送、分配与消费电能的系统。包括：
发电机、电力网（变压器、电力线 路）和用电设备组成。
2电力网：电力系统中输送与分配电能的部分，主要由输电
网和配电网组成。
3负荷：系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和。也称电力系统的综合用电负荷，是所有用户的负荷总加。 4负荷曲线：定义：用曲线描述某一时间段内负荷随时间变化的规律。
分类：日负荷曲线、月负荷曲线、年负荷曲线。
日负荷曲线：描述负荷一天24小时内所需功率的变化情况；是供调度部门制定各个发电厂发电计划的依据。 年最大负荷曲线：描述一年内每月（或每日）最大有功功率负荷变化的情况；
年持续负荷曲线：按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列绘制而成
5无备用接线方式：单回路放射式、干式、链式网络 优点：简单、经济、运行方便；缺点：供电可靠性差 有备用接线方式：双回路放射式、干式、链式网络；环式和两端供电网
优点：供电可靠性高、电压质量高；缺点：不经济、运行调度复杂。
适用范围：电压等级较高或重要的负荷。
6电力元件额定电压等级选择原则： 某一级的额定电压是以系统的额定电压（用电设备额定电压）为中心而定的。
线路：等于系统的额定电压（用电设备额定电压） 发电机：规定比系统的额定电压高5%。
变压器：一次侧：相当于用电设备，其额定电压与系统相同；
与发电机直接相连时，则与发电机相同。 二次侧：相当于电源，其额定电压应比系统高5%，考虑变压器内部的电压损耗（5%），实际应定为比线路高10%。
★ 注意：二次侧直接与用电设备相连时，即线路不长，则其二次侧额定电压比系统高5%。 电力线路的参数（集中分布参数）和等值电路：电力线路的数学模型是以电阻、电抗、电纳和电导 四个参数表示的等值电路，常用的是π型 等效电路。 单位长度的各参数计算：
单位长度的电阻： 电抗
标幺值注意：1）标幺值没有量纲； 2）所选基准值不同，
标幺值不同。 二
电压降落：串联阻抗元件首末两端电压的相量差
功率分点 网络中某些节点的功率是由两侧向其流动的；分为有功分点和无功分点，分别用“▲”和“△”表示。 一般情况下，功率分点总是该网络的最低电压点； 当有功分点和无功分点不一致时，常常在无功分点解开网络 三
节点功率：电源功率和负荷功率的代数和。
自导纳 物理意义：在节点i 施加单位电压，其余节点都接地时，由节点i 注入网络的电流。
互导纳物理意义：在节点i 施加单位电压，其余节点都接地时，由节点 j 注入网络的电流。
自阻抗物理意义：在节点i 注入单位电流，其余节点都没有注入电流时节点i 的电压
互阻抗物理意义：在节点i 注入单位电流，其余节点都没有注入电流时节点j 的电压。
节点的分类：按给定、待求变量的不同可以分为三类： 1、 PQ 节点：
特点：对于这类节点，给定节点的是等值负荷功率PLi 、
QLi 和等值电源功率 PGi 、QGi ，待求的是母线或节点电压
的幅值Ui 和相位角δi 。
选择：通常可以将给定有功、无功功率发电的发电厂母线和没有电源的变电所母线看作PQ 节点。 2、 PV 节点：
特点：对于这类节点，给定节点的是等值负荷功率PLi 、
QLi 和等值电源有功功率 PGi 及母线或节点电压的幅值 Ui ，待求的是等值电源无功功率 QGi 和节点电压相位角
δi
选择：通常可以将有一定无功储备的发电厂母线和有一定无功电源的变电所母线看作PV 节点。 3、平衡节点：
特点：进行潮流计算时通常只设一个平衡节点。给定平衡节点的是等值负荷功率PLs 、QLs 和节点电压的幅值Us 和相位角δs ；待求的是等值电源功率PGs 、QGs 。
选择：通常将担负系统调频任务的发电厂母线看作平衡节点。
牛顿－拉夫逊法潮流计算的基本步骤（以极坐标形式为例）： ① 形成节点导纳矩阵Y ；
② 假设初始值 ③
用
初
始
值
计
算
及雅可比矩阵
④ 利用修正方程式 ，求取修正量 ；
⑤ 计算修正后的新值
⑥ 校验计算结果 ；收敛，进行⑦；不收敛，迭代
重复②～⑥；迭代方程为：
⑦ 计算平衡节点功率和线路功率。 PQ 分解法潮流计算的基本步骤：
① 形成节点导纳矩阵Y ，同时形成B'和B"及其逆矩阵； ② 假设初始值 ③ 利用初始值 计算 ④ 利用修正方程式 ，求取修正量 ⑤ 计算电压相位修正后的新值
（）1ρ
r = Ω/km s
四 1衡量电能质量的指标包括：频率质量、电压质量和波形质量，分别以频率偏移、电压偏移和波形畸变率表示。2我国频率额定值是50Hz，偏移范围为±（0.2～0.5）Hz。3根据负荷变动的分类，有功平衡和频率调整也相应分为三类：a. 一次调频：由发电机调速器进行；b. 二次调频：由发电机调频器进行；c. 三次调频：由调度部门根据负荷预测曲线进行最优分配。
4系统电源容量（系统装机容量）：系统中所有发电厂机组额定容量的总和；
5备用容量：系统电源容量大于发电负荷的部分。
6耗量特性：反映发电设备或几种发电设备的组合在单位时间内能量输入和输出关系的曲线。
7比耗量：耗量特性曲线上某点的纵坐标和横坐标之比，即单位时间内能量的输入和输出之比，记为μ；即
8耗量微增率：耗量特性曲线上某点切线的斜率，表示在该点的能量输入增量与输出增量之比，即
9等耗量微增率准则：为使总耗量最小，应按相等的耗量微增率在发电设备或发电厂之间分配负荷。
10综合负荷的有功静态频率特性：负荷吸收有功的大小随系统频率变化的静态特性；在实际中，用直线表示。
五1电力系统的无功功率电源无功功率电源有发电机、同步调相机、静电电容器及静止补偿器，后三种装置又称为无功补偿装置。
发电机：发电机在额定状态下运行时，可发出无功功率：发电机只有在额定电压、额定电流和额定功率因数下运行时视在功率才能达到额定值，使其容量得到最充分的利用。同步调相机：相当于空载运行的同步电动机在过励磁运行时：向系统供给感性无功功率而起无功电源的作用，能提高系统电压；在欠励磁运行时：从系统吸取感性无功功率而起无功负荷的作用，可降低系统电压。
同步调相机能根据装设地点电压的数值平滑改变输出或吸取的无功功率，因而调节性能较好。静电电容器：只能向系统提供无功功率，它所供应的无功功率与其端电压平方成正比。即缺点：电容器的无功功率调节性能比较差。优点：静电电容器的装设容量可大可小，既可集中使用，又可分散安装；且每单位容量的投资费用较小，运行时功率损耗亦较小，维护方便。
静止补偿器：由静电电容器与电抗器并联组成电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，两者结合起来，再配以适当的调节装置，就能够平滑地改变输出（或吸收）的无功功率
2电压中枢点：指那些能够反映和控制整个系统电压水平的节点(母线)。
电压中枢点的选择：1）大型发电厂的高压母线； 2）枢纽变电所的二次母线；3）有大量地方性负荷的发电厂母线。3中枢点的调压方式：逆调压、顺调压和常调压1）逆调压：在最大负荷时适当提高中枢点电压以补偿增大的电压损耗，比线路UN高5％（即1.05UN），最小负荷时线路上电压损耗减小，降低中枢点电压为UN；适用于供电线路较长，负荷波动较大的中枢点
2）顺调压：按自然规律作出调压要求，最大负荷时允许电压可以略低一些，但不低于1.025UN，最小负荷时允许电压可以略高一些，但不高于1.075UN；适用于负荷变动小，供电线路不长的中枢点。
3）常调压：在任何负荷情况下基本中枢点电压保持不变，枢点电压维持在允许电压偏移范围：1.025UN ~ 1.05UN；适用于负荷变动小，供电线路电压损耗也较小的中枢点
4几种调压措施的比较分析
A 改变发电机端电压调压：该调压手段是一种不需要耗费资金、且最直接的调压方法，因而是在几种常见的调压措施中首先考虑采用的方法；改变发电机端电压调压通常采用的是逆调压方式。
B 改变变压器变比调压：该调压手段是借助改变变压器的分接头进行调压的调压方法。当电力系统的无功功率供应比较充裕时，利用改变变压器的变比调压可以取得成效。
C 利用无功补偿设备调压：如果系统无功功率电源不足，仅靠前两种调压方法都无法满足调压要求，此时必须在适当地点利用无功补偿设备对所缺无功功率进行补偿，用以减少电力线路上流动的无功功率，从而减少电力线路功率损耗和电压损耗，进而提高各负荷点的电压。
六1短路：指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。
2无限大功率电源（又称恒定电势源）：是指端电压幅值和频率都保持恒定的电源，其内阻抗为零。理解：1）电源功率为无限大时，外电路发生短路引起的功率改变对于电源来说是微不足道的，因而电源的电压和频率保持恒定（对应于同步电机的转速）；2）无限大功率电源可以看作是由无限多个有限功率电源并联而成，因而其内阻抗为零。
3三相短路电流的特点
a.短路前后周期分量均为对称电流；短路至新的稳态
时，ia的暂态分量iaa衰减为0，即三相中的稳态
短路电流为三个幅值相等、相角相差120o的交流
电流，其幅值大小取决于电源电压幅值和短路回路
的总阻抗。
b.从短路发生至稳态之间的暂态过程中，每相电流还
包含有逐渐衰减的直流电流（非周期分量），它们
出现的物理原因是电感中电流在突然短路瞬时的
前后不能突变，即Iaa0=Ipa0；很明显，三相的直
流电流是不相等的。
c.三相短路电流波形由于有了直流分量（暂态分量），
短路
电流曲线便不与时间轴对称，而直流分量曲线本身就是短路电流曲线的对称轴。因此，当已知一短路电流曲线时，
可以应用这个性质把直流分量从短路电流曲线中分离出来，即将短路电流曲线的两根包络线间的垂直线等分。
d.非周期分量起始值与短路时刻的α和短路前的稳
态运行电流有关；直流分量起始值Iaa0越大，短
路电流瞬时值越大；三相中直流电流起始值不可能
同时最大或同时为零。
4同步发电机电势方程和等值电路及其相量图：
发电机电动势是三相感应电动势，其幅值与励磁电流If 成正比；励磁电流If 产生的磁通在 d 轴上，其感应电动势应超前其90o，即在q轴上；因此，发电机电动势只有 q 轴分量，也称空载电动势Eq；同步发电机暂态电抗X'd、X'q和暂态电势 E'q
①同步发电机暂态电抗X'd、X'q：无阻尼绕组时，
对应短路瞬间定子磁通在d、q轴方向的等效电抗。
?电抗与磁通的路径有关----磁阻大的电抗小，磁阻小的电抗大。
a. 同步发电机稳态运行时的磁通情况和电抗等效电路；
b、同步发电机短路瞬间的磁通情况和电抗等效电路；
5同步发电机稳态运行时的磁通情况
直轴电枢反应磁通在稳态时将穿过空气隙和转子铁心匝链转子绕组；磁路大部分为铁心，磁阻较小，则
比较大
同步发电机短路瞬间的磁通情况：
短路瞬间，电枢反应磁通不仅要绕过转子绕组f，因D绕组磁链也不能发生突变，所以也要绕过阻尼 D 绕组而走其外侧漏磁路(气隙)，磁阻增大，则电抗减小，即X"d 6关于序阻抗的说明： ★对于静止的元件，如线路、变压器等，其正序、负序阻抗总是相等的，因为改变相序并不改变相间的互感； ★对于旋转的元件，如发电机、调相机、电动机等，其正、负序阻抗一般是不相等的； ★无论是静止元件还是旋转元件，其零序阻抗与正、负序阻抗有明显的区别。 静止元件的三相电磁关系是相同的，如线路、变压器等，其正序、负序阻抗相等，而零序电抗有所不同； 旋转元件的的正序电流旋转磁场与负序相反，而零序电流产生的磁场与转子旋转位置无关，如发电机、调相机、电动机等，其正、负、零序阻抗均不相等。 电力系统在正常稳态运行或发生对称故障时，系统中各元件的参数是对称的，都属于正序参数。 7【重点】零序电流必须以中性线作为通路，判定依据如下 ①若零序电压施加在变压器绕组的三角形(d形)侧 或不接地星形(Y形)侧，无论其他侧绕组接线方式 如何，变压器都无零序电流流通，则x0=无 穷； ②若零序电压施加在变压器绕组的接地星形(YN)侧， 则零序电流通过三相绕组中性点流入大地，形成 回路；但另一侧是否有零序电流流过，还要看是否 有零序电流的通路。 8不对称短路故障各序电压有效值的分布情况 1）电源点的正序电压最高，在电源与短路点之间正序电压逐渐降低，短路点正序电压最低； ▲三相短路时，短路点的正序电压为零；单相接地短路时正序电压降低最少。 2）负序和零序网络中没有电源，短路点的负序和零序电压分量相当于电源；因此，短路点的负序和零序电压值最大，越远离短路点负序和零序电压值越小； ▲发电机中性点上负序电压为零；而零序电压在变压器的△侧已为零，这与零序电流的流通路径有关。 电力系统分析（大题部分） 14年和15年考过的题应该不会再考，今年考 调压的可能性非常的大，其次是潮流计 算，最优 网损，最优有功分配。不过每个专题的大题都应该掌握，以下列出最经典的题， 记住做题步骤，理解做题方法，掌握以后基本可以应试。 14年15年的考题的解答放在了 相应的板块中。 一.元件参数： 本节本质：只需要把公式记下来会算即可，知道算出来以后 变压器的等值电路、线路的n 型等值电路 如何画。 1. 线路参数计算： 如果考会给这些已知量：电阻率p （铝31.5），导线截面积S （如LGJ-400,截面积 就是 400），导线长度（km ）,直径d 或者半径r （公式里是半径），三相导线的几何平 均距离Dm （Dm 是三根导线互相之间距离乘积，开个三次根号，如ABC 三相相邻间隔4 米, 那么Dm=U X 4 X 8）。有了上述这些可以算出导线的等值电路。 先算出每千米导线的电阻r ，电抗X ，电纳b ，最后乘以长度。 公式如下： 电阻：r = p / S 亠丄、 Dm 电抗：x = 0.1445lg + 0.0157 r 用算出来的乘以长度，得出线路参数 R,X,B ，单位是欧姆Q 和西门子S 。 等值电路: 2. 变压器参数计算: 如果考会给这些已知量：额定容量S N ,短路损耗P k ,阻抗电压百分数U%空载损耗 P 。，空载电流 电纳: 7.58 弄X10 百分数I。％以及变比，如220kv/11kv。 直接带入公式计算： 厂P K U2 R T = X' 11000S N S N 2 7 U K% U N2 X T = X 1100 S N P0 S N Gr = X —2 I000S N U N2 I 0% S N B T = X —2 100 U N2 上述U N的选择：高压侧低压侧都可，按高压侧电压带入，算出来的参数是高压侧的，同理低压侧。比如220KV/11KV的变压器，如果末端电压10KV。变压器参数计算时，UN带入的是高压侧电压220,那么整条线路进行潮流计算的时候电压等级就是220，末端电压 需要归算，即乘以变压器的变比（归算只需看从这头到那头经过多少变压器，乘以变比即可），10X 220/11=200，在计算中，末端电压就是200kV。 等值电路： 注意是G-jB，线路是正的，这里是负的。 二?简单电力网潮流计算： 大纲中只要求开式网计算，但是14年15年都考了超纲内容，环网还是看一下比较好, 加了*号，有精力要看一下，实在没时间就舍弃吧。 本节本质：对于单电源线路运用三个公式求出每个节点的电压，功率。对于环网和双电源网络，还需掌握额外几个公式。有可能结合第一节的内容来考，考到可能性较高。 题型有三种，已知首端或末端电压及此节点的功率（即电压功率在一个节点）；已知首端电压和末端功率，或末端电压首端功率（即电压功率不在一个节点）； 1、由发电厂中的电气部分、各类变电所、输配电线路及各种类型的用电器组成的整体，对电能进行不间断的生产和分配，称为电力系统。由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分成为电力网络。 2、额定频率指按国家标准规定，我国所有交流电力系统的额定频率为50Hz。 3、按电压等级的高低，电力网可分为：1低压网络（<1kV）2中亚电网（1-10kV）3高压电网（35-220kV） 4、超高压电网（330-750kV） 5、特高压电网（>1000kV） 4、用电设备容许电压偏移一般为±5%；沿线路的电压降落一般为10%；；在额定负荷下，变压器内部的电压降落约为5%。 5、负荷的分类：1按物理性能分：有功负荷、无功负荷2按电力生产与销售过程分：发电负荷、供电负荷和用电负荷3按用户性质分：工业、农业、交通运输业和人民生活用电负荷4按负荷供电的可靠性分：一级、二级、三级负荷。 6、我过电力系统常用的4种接地方式：1中性点不接地2中性点经消弧线圈接地3中性点直接接地4中性点经电阻和电抗接地小电流接地方式：优点：①可靠性能高②单相接地时，不易造成人身或轻微的人身和设备安全事故缺点：经济性差、容易引起谐振，危机电网的安全运行大接地电流接地方式：优点：①能快速的切除故障、安全性能好②经济性好。缺点：系统的供电可靠性差（任何一处故障全跳）。 7、消弧线圈的工作原理：单相接地时，可以线圈的电流Il补偿接地点的容性电流消除接地的不利影响。补偿方式：①全补偿：Ik=Il时，Ie=0.容易发生谐振，一般不用②负补偿，Il 一、填空题（每空1分，共30分） 1、电力系统运行的基本要求是、、。 2、电力系统中性点运行方式可分为、。 3、升压变压器的的绕组从绕组最外层至铁心的排列顺序为、、。 4、由于变压器的变比不匹配而产生的功率称为，它取决于和。 5、电力系统节点按照给定条件不同可以分为、、。 6、频率的一次调整由进行，频率的二次调整由进行。 7、电力系统无功电源电源包括、、、。 8、中枢点调压方式分为、、。 9、电力系统调压措施有、、 、。 10、等面积定则是。 11、变压器的负序阻抗正序阻抗。（等于/不等于） 12、电力系统频率的一次调整是调整，频率的二次调整可实现调整。 二、简述题（35分） 1、电力系统中性点不同接地方式的优缺点。 2、导线截面选择的几种方法。 3、无限大容量电源。 4、耗量微增率，等耗量微增率准则 5、正序等效定则。 6、什么是电力系统静态稳定性，电力系统静态稳定性的实用判据是什么？ 7、为什么把短路功率定义为短路电流和网络额定电压的乘积？ 三、计算题（40分） 1、两个电力系统由联络线连接为一个联合电力系统，如图1所示，正常运行时，△P ab =0。两个电力系统容量分别为1500MW 和1000MW ；各自的单位调节功率分别以两系统容量为基准的标幺值；设A 系统负荷增加100MW 。试计算下列情况下的频率变化量和联络线上流过的交换功率：①A 、B 两系统机组都参加一次调频②A 、B 两系统机组都不参加一、二次调频。A 、B 两系统都参见一次调频，A 系统由机组参加二次调频增发60MW （13分） 图1 K GA*=25 K LA*=1.5 P ab K GB*=20 K LB*=1.3 1500MW 1000MW 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。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、35、110、220、330、500 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%。变压器接电源侧为额定电压，接负荷侧比额定电压高10%，变压器如果直接接负荷，则这一侧比额定电压高5%。 6.电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？（p8） S 。当功率一定时电压越高电流越小，导线答：三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为 电路分析试题（Ⅰ） 二. 填空（每题1分，共10分） 1．KVL体现了电路中守恒的法则。 2．电路中，某元件开路，则流过它的电流必为。 3．若电路的支路数为b，节点数为n，则独立的KCL方程数 为。 4．在线性电路叠加定理分析中，不作用的独立电压源应将 其。 5．若一阶电路电容电压的完全响应为uc(t)= 8 - 3e-10t V,则电容电压的零输入响应为。 7．若一个正弦电压的瞬时表达式为10cos(100πt+45°)V,则它的周期T 为。 8．正弦电压u1(t)=220cos(10t+45°)V, u2(t)=220sin(10t+120°)V, 则相位差φ12＝。 9．若电感L＝2H的电流i =2 cos(10t+30°)A (设u ,i为关联参考方向)，则它的电压u为。三．求下图单口网络的诺顿等效电路，并画等效电路图。(15分) a b 四．用结点分析法，求各结点电位和电压源功率。(15分) 1 2 五．一阶电路如图，t = 0开关断开，断开前电路为稳态，求t ≥0电感电流i L(t) ,并画出波形。(15分) 电路分析试题（Ⅱ） 二. 填空（每题1分，共10分） 1．电路的两类约束 是。 2．一只100Ω，1w的电阻器，使用时电阻上的电压不得超过 V。 3．含U S和I S 两直流电源的线性非时变电阻电路，若I S单独作用时，R 上的电流为I′，当U S单独作用时，R上的电流为I"，（I′与I" 参考方向相同），则当U S和I S 共同作用时，R上的功率应 为。 4．若电阻上电压u与电流i为非关联参考方向，则电导G的表达式 为。 5．实际电压源与理想电压源的区别在于实际电压源的内 阻。 6．电感元件能存储能。 9．正弦稳态电路中, 某电感两端电压有效值为20V，流过电流有效值为2A，正弦量周期T =πS , 则电感的电感量L ＝。 10．正弦稳态L，C串联电路中, 电容电压有效值为8V , 电感电压有效值 为12V , 则总电压有效值为。 11．正弦稳态电路中, 一个无源单口网络的功率因数为0. 5 , 端口电压u(t) ＝10cos (100t +ψu) V，端口电流i(t) = 3 cos(100t - 10°)A (u,i 为 第一章 1）电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为（D）D、供电负荷2）电力网某条线路的额定电压为Un=110kV，则这个电压表示的是（C、线电压 3)以下（A）不是常用的中性点接地方式。A、中性点通过电容接地 4）我国电力系统的额定频率为（C）C、50Hz 5）目前,我国电力系统中占最大比例的发电厂为（B）B、火力发电厂 6）以下（D）不是电力系统运行的基本要求。D、电力网各节点电压相等7）一下说法不正确的是（B）B、水力发电成本比较大 8）当传输的功率（单位时间传输的能量）一定时，（A） A、输电的压越高，则传输的电流越小 9）对（A）负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故A、一级负荷 10）一般用电设备满足（C）C、当端电压增加时，吸收的有功功率增加 第二章 1）电力系统采用有名制计算时，三相对称系统中电压、电流、功率的关系表达式为（A）A．S=3UI 2）下列参数中与电抗单位相同的是（B）B、电阻 3）三绕组变压器的分接头，一般装在（B）B、高压绕组和中压绕组 4)双绕组变压器，Γ型等效电路中的导纳为（A）A．G T-jB T 5）电力系统分析常用的五个量的基准值可以先任意选取两个，其余三个量可以由其求出，一般选取的这两个基准值是（D）D.线电压、三相功率 6）额定电压等级为500KV的电力线路的平均额定电压为（C） C. 525kV 7)已知某段10kV的电压等级电力线路的电抗X=50Ω，若取S B=100MVA，UB=10kV，则这段电力线路的电抗标幺值为（B）A、X*=50ΩB、X*=50 C、X*=0.5 D、X*=5 8）若已知变压器的容量为S N，两端的电压比为110/11kV。则归算到高端压，变压器的电抗为（C）C.X T=U K%/100 X 1102/S N 9）下列说法不正确的是（D） D.电阻标幺值的单位是Ω 10）对于架空电力线路的电抗，一下说法不正确的是(B) B.与电力网的频率有关第三章 1）电力系统潮流计算主要求取的物流量是(A)A.U*,S~ B.U*;I* C.I*;S~ D Z ,I* 2）电力线路等效参数中消耗有功功率的是（C)A.电纳B.电感C.电阻D .电容3）电力线路首末端点电压的向量差称为（C）C.电压降落 4）电力线路主要是用来传输（C）C.有功功率 5)电力系统某点传输的复功率定义为（D）A.UI B.U。I。 C.U*I。D.U。I*（点米） 6)设流过复阻抗Z=R+jX的线路电流为I，线路两端的电压为U,则线路消耗的有功功率为（A）A.P=I2R B.P=I2|Z | C.U2/|Z| D.P=UI 7）当有功分点和无功分点为同一节点时，该节点电压是网络中的 B.最低电压8）变压器的励磁损耗（铁损）一般由等效电路中（C）确定C.接地支路的导纳9）电力线路等效电路的电纳是（）的，变压器的电纳是（B）的。 自测题（一）一电力系统的基本知识 一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题 2.5分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（）。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（）。 A、一级负荷； B、二级负荷； C、三级负荷； D、特级负荷（ 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（）。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电； D—级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可 能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（）。 A、电压偏移、频率偏移、网损率； B ［、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D、厂用电率、网损率、 电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（）。 A、配电线路； B、直配线路； C、输电线路； D、输配 电线路。 6、关于变压器，下述说法中错误的是（） A、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的 1.1倍。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（）。 A、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建 设投资、网损率； C、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8关于联合电力系统，下述说法中错误的是（）。 A、联合电力系统可以更好地合理利用能源; B、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减 少; 电力系统分析课程总结报告 学院（部）：电气学院 专业班级：电气工程学生姓名：** 指导教师：**** 2014年6 月28 日 目录 1电力系统概述和基本概念 (1) 1.1电力系统概述 (1) 1.2电力系统中性点的接地方式 (3) 2电力系统元件参数和等值电路 (3) 2.1电力线路参数和等值电路 (4) 2.2变压器、电抗器的参数和等值电路 (4) 2.3发电机和负荷的参数及等值电路 (5) 2.4电力网络的等值电路 (5) 3简单电力网络潮流的分析与计算 (6) 3.1电力线路和变压器的功率损耗和电压降落 (6) 3.2开式网络的潮流计算 (7) 3.3环形网络的潮流分布 (7) 4电力系统潮流的计算机算法 (7) 4.1电力网络的数学模型 (8) 4.2等值变压器模型及其应用 (8) 4.3节点导纳矩阵的形成和修改 (8) 4.4功率方程和变量及节点分类 (9) 4.5高斯-塞德尔法潮流计算 (9) 4.6牛顿-拉夫逊法潮流计算 (9) 4.7P-Q分解法潮流计算 (9) 5电力系统有功功率的平衡和频率调整 (10) 5.1电力系统中有功功率的平衡 (10) 5.2电力系统的频率调整 (11) 6电力系统的无功功率平衡和电压调整 (11) 6.1电力系统中无功功率的平衡 (12) 6.2电力系统的电压管理 (12) 6.3电力系统的几种调压方式 (13) 6.4电力线路导线截面的选择 (13) 7电力系统各元件的序参数和等值电路 (14) 7.1对称分量法 (14) 7.2同步发电机的负序电抗和零序电抗 (14) 7.3异步电动机的参数和等值电路 (15) 7.4变压器的零序参数和等值电路 (15) 7.5电力系统的序网络 (15) 8电力系统故障的分析与实用计算 (15) 8.1由无限大容量电源供电的三相短路的分析与计算 (16) 8.2电力系统三相短路的实用计算 (16) 8.3电力系统不对称短路的分析与计算 (16) 8.4电力系统非全相运行的分析 (17) 9机组的机电特性 (17) 9.1电力系统运行稳定性的基本概念 (17) 9.2同步发电机组的运动方程式 (17) 9.3发电机的功-角特性方程式 (18) 9.4异步电动机的机电特性 (18) 9.5自动调节励磁系统对功-角特性的影响 (18) 10电力系统的静态稳定性 (19) 10.1电力系统静态稳定性的基本概念 (19) 10.2小扰动法的基本原理和分析在电力系统静态稳定性中的应用 (19) 10.3电力系统电压、频率及负荷的稳定性 (20) 10.4调节励磁对电力系统静态稳定性的影响 (20) 10.5保证和提高电力系统静态稳定性的措施 (20) 11电力系统的暂态稳定性 (21) 11.1电力系统暂态稳定性概述 (21) 11.2简单电力系统暂态稳定性的定性分析 (22) 11.3简单电力系统暂态稳定性的定量分析 (22) 11.4发电机转子运动方程的数值解法 (22) 11.5提高电力系统暂态稳定性额措施 (23) 致谢 (23) 三、简答题 31．电力变压器的主要作用是什么? 答：电力变压器的主要作用是升高或降低电压,另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用. 32。简单闭式网分为哪些类网络? 答:简单的闭式网可分为两端供电网络(2分)和环形网络(２分）两类(1分)。 33．为什么说当电力系统无功功率不充足时仅靠改变变压器变比分按头来调压并不能改变系统的电压水平？ 答：通过调分接头实质是改变了电力网的无功分布，只能改善局部电压水平,同时却使系统中另个的某些局部电压水平变差并不能改变系统无功不足的状况因此就全系统总体来说并不能改变系统的电压水平。 34。为什么变压器中性点经小电阻接地能够提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性? 答：在输电线路送端的变压器经小电阻接地,当线路送端发生不对称接地时，零序电流通过该电阴将消耗部分有功功率起到了电气制动作用,因而是能提高系统的暂态稳定性。 四、简算题 35。某三相单回输电线路，采用LGJ-30０型导线（计算外径25．2m ｍ），已知三相导线正三角形布置,导线间距离D ＝6m ，求每公里线路的电抗值. 解:计算半径：m 106.12mm 6.122 2. 25r 3-?=== 几何均距:D m =D=６m /km 403.0 0157.010 6.126 lg 1445.0 0157.0r D g l 1445.0x 3 m 1Ω=+?=+=- 36.。１10ＫV 单回架空线路,其参数如图所示,线路始端电压为116KV ，末端负荷为15＋j １0M ＶA ，求该电力线路末端电压及始端输出的功率。 解: 3７.某系统发电机组的单位调节功率为７40MＷ/Hｚ，当负荷增大2００MW时,发电机二次调频增发40MＷ,此时频差为0.2Ｈz，求负荷的单位调节功率. 解： ３８．网K点发生两相短路接地,求K点短路电流值。 电力系统分析复习大纲 《电力系统分析》期末复习大纲 课程考核说明 1考核方式2?闭卷考试。3.试题类型及结构 考试题型：一、填空题（30分）；二、判断题（10分）；三、选择题（10 分）；四、简答题（20分）；五、作图题（9分）；六、计算题（21分）。 3.考试时请带计算器以及三角板，铅笔等必备工具。 第一章电力系统的基本概念 1.动力系统、电力系统、电力网的概念；对电力系统运行的基本要求；电能质量的指标。 2.电力系统中性点概念；电力系统中性点接地方式的种类和优缺点；及其各自适用范围。 3.电力系统负荷、负荷类型、负荷曲线的概念； 4.掌握电力系统额定电压的确定方法和具体数值；掌握电力系统平均额定电压的概念和具体数值；掌握变压器实际变比、额定变比、平均额定电压比的概念。 5.架空电力线路电阻、电抗、电导、电纳分别用来反映什么？ 6.短短线路和中等长度电力线路的等值电路。 7.掌握双绕组、三绕组变压器的参数计算、计算这些参数所依据的变压器名牌参数的意义和变压器等值电路；掌握负荷用功率和阻抗表示方法。 8.掌握标么值的概念、电气量的基准值选取法和标么值计算；不同基准值间标幺值的换算。 第二章简单电力系统的分析和计算 1.电力系统的潮流值得是什么? 2.掌握电力线路及变压器的串联支路和并联支路的功率损耗。 3.电压降落、电压损耗、电压偏移分别指什么？ 4.简单闭式网主要有几种类型？简述期潮流计算的主要步骤。 5.什么叫功率分点？如何分类？ 6.初步功率分布，自然功率分布，经济功率分布的含义分别是什么？ 7.电力系统中如何实现潮流控制？ 第四章电力系统有功功率平衡及频率调整 1.电力系统负荷变动有哪三种形式？其对应的调频措施分别为什么？ 2.KLD KG KS 3的含义？KG和3两者的关系如何？ 3.什么叫无差调节？如何实现？ 4.掌握一次、二次调频及互联电力系统的计算。 第五章电力系统无功功率平衡及电压调整 1.电力系统的无功功率电源和无功功率负荷分别有哪些？ 2.电力系统中枢点的调压方式，各自电压的变动范围是什么？ 电力系统分析题库 一、选择题 1、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 、 根号 2 倍相电压 2、目前我国电能输送的主要方式是（ C ）。 A 、直流 B 、单相交流 C 、三相交流 D 、交直流并重 3、系统发生两相接地短路故障时，复合序网的连接方式为（ A ） A 、正序、负序、零序并联 B 、正序、负序并联、零序网开路 C 、正序、零序并联、负序开路 4、输电线路采用分裂导线的目的是（ A 、减小电抗 B 、减小电阻 D 、零序、负序并联，正序开路 A ）。 C 、增大电抗 D 、减小电纳 5、系统备用容量中，哪种可能不需要专门配置？（ A ） A 、负荷备用 B 、国民经济备用 C 、事故备用 D 、检修备用 6、电力系统潮流计算中，功率指（ C ）。 A 、一相功率 B 、两相功率 C 、三相功率 7、根据对称分量法， a 、b 、c 三相的零序分量相位关系是（ A 、a 相超前 b 相 B 、b 相超前 a 相 C 、c 相超前 b 相 D 、相位相同 D 、四相功率 D ） 8、电力系统有功功率电源为（ B ）。 A 、发电机、调相机 B 、发电机 C 、调相机 D 、发电机、电容器 9、输电线路单位长度的电阻主要决定于（ D ） A 、材料和对地高度 B 、电晕损耗和电压 C 、几何均距和半径 D 、材料和粗细 10、有备用接线方式的优、缺点是（ D ）。 A 、优点：供电可靠性高。缺点：电压低 B 、优点：供电可靠性低。缺点：造价高 C 、优点：供电可靠性高，调度方便。缺点：造价高 D 、优点：供电可靠性和电压质量高。缺点：造价高和调度复杂 11、电力系统的有功功率电源是（ A ） A 、发电机 B 、变压器 C 、调相机 D 、电容器 12、电力网某条线路的额定电压为 UN=110kV ，则它表示的是（ D ）。 1 C 、 1 D 、线电压 A 、相电压 B 、 3 相电压 3 线电压 13、衡量电能质量的指标有（ D ） A 、电压和功率 B 、频率和功率 C 、电流和功率 D 、电压大小，波形质量，频率 14、解功率方程用的方法是（ A ）。 A 、迭代法 B 、递推法 C 、回归法 D 、阻抗法 15、电力系统短路故障计算主要求取的物理量是（ A ） A 、电压，电流 B 、电阻，电抗 C 、电阻，功率 D 、电流，电抗 《电路分析基础》学习总结 通过电路基础的学习，我们的科学思维能力，分析计算能力，实验研究能力和科学归纳能力有了很大的提高，为下学期我们学习电子技术打下了基础。 对于我们具体的学习内容，第一到第四章，主要讲了电路分析的基本方法，以及电路等效原理等，而后面的知识主要是建立在这四章的内容上的，可以说，学好前面这四章的内容是我们学习电路基础的关键所在。在这些基础的内容中又有很多是很容易被忽略的。对于第五章的内容，老师让我们自主讲解的方式加深了我们的印象，同时也让我们学会如何去预习，更好的把握重点，很符合自主学习的目的。至于第六章到第十章的内容则完全是建立在前四章的内容上展开的，主要就是学会分析电路图结构的方法，对于一二阶电路的响应问题，就是能分析好换路前后未变量和改变量，以及达到稳态时所求量的值。 对于老师上课方法的感想：首先感谢窦老师和杨老师的辛苦讲课，窦老师声音洪亮，讲课思路清晰，让我们非常受益，杨老师的外语水平让我们大开眼界，在中文教学中，我们有过自主学习的机会，也让大家都自己去讲台上讲课，加深了我们的印象，而且对于我们学习能力有很大提高，再是 老师讲课的思路，让我受益不凡，在这之中感受到学习电路的方法。在双语班的教学中，虽然外语的课堂让我们感觉很有难度，有的时候甚至看不懂ppt上的单词，临时上课的时候去查，但是老师上课时经典的讲解确实很有趣味，不仅外语水平是一定的锻炼，同时也是学习电路知识，感觉比起其他班的同学，估计这应该是一个特色点吧。 对于学习电路感想：学习电路，光上课听老师讲课那是远远不够的，大学的学习都是自主学习，没有老师的强迫，所以必须自己主动去学习，首先每次上完课后的练习，我觉得很有必要，因为每次上完课时都感觉听的很懂，看看书呢，也貌似都能理解，可是一到做题目就愣住了，要么是公式没有记住，要么是知识点不知道如何筛选，所以练习很重要，第二点，应该要反复回顾已经学过的内容，只有反复记忆的东西才能更深入，不然曾经学过的东西等到要用就全都忘记了，不懂得应该多问老师，因为我们是小班，这方面，老师给了我们足够的机会。 另外，我们电路分析基础的课程网站，里面的内容已经比较详实，内容更新也比较快，经常展示一些新的内容，拓宽了我们的视野。 期中复习课_电力系统分析 题型：填空题、选择题、计算题 第1章电力系统的基本概念 重点——重要概念、原理、性质、步骤等 1、电能质量的指标：频率、电压、交流电的波形。P5 2、电力系统经济运行的指标：煤耗、网损率、厂用电率。P5 3、什么是煤耗、网损率、厂用电率？P5 4、接线方式有哪些？P9 5、什么是无备用接线，包括哪些方式？P9 6、什么是有备用接线，包括哪些方式？P9 7、架空线路由哪些组成？P10 8、识别架空线路导线的型号。P11 重点——作业题 【作业题-1】课本P15 1.1 什么是电力网、电力系统和动力系统？ 解答：P4 电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网。 把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。它包括从发电、变电、输电、配电直到用电的全过程。 电力系统加上发电厂的动力部分，就称为动力系统。 1.2 对电力系统运行的基本要什么？ 解答：P5 对电力系统运行的基本要求：（1）保证安全可靠地供电；（2）保证良好的电能质量；（3）保证电力系统运行的经济系。 1.3 为什么要规定额定电压等级？电力系统各元件的额定电压是如何确定的？ 解答：P6-7 规定额定电压的原因：为了使电力设备生产实现标准化和系列化，方便运行、维修，各种电力设备都规定有额定电压。 电力系统各元件的额定电压的确定方法： （1）电力线路的额定电压又称为网络的额定电压，它和用电设备的额定电压相等。 （2）发电机的额定电压比网络的额定电压高5%。 （3）变压器具有发电机和用电设备的两重性。一次侧的电网接受电能，相当于用电设备，二次侧供出电能，相当于发电机。规定： ①一次绕组的额定电压与网络额定电压相等，但直接与发电机相连时与发电机额定电压相等； ②二次绕组的额定电压定义为空载时的电压，比网络额定电压高10%，但阻抗小于7.5%的小型变压器和二次侧直接（包括通过短距离线路）与用电设备相连的变压器，其额定电压比网络额定电压高5%。 1.4 电力系统接线图如题1.4图所示，标出图中的发电机、变压器和电动机的额定电压。（课本P15，图略） 解析： 双绕组变压器：一次侧/二次侧。 三绕组变压器：①一次侧低压时：低压侧/中压测/高压测；②一次侧高压时：高压侧/中压侧/低压测）。 解答： G：10.5kV T1：10.5/242 kV，T2：220/38.5/6.6 kV，T3：35/6.3 kV，T4：10.5/3.15 kV，T5：220/38.5 kV M1：3 kV，M2：6 kV 第一套 一、填空题 ' d X 是同步发电机的 电抗。' q E 是同步发电机的 电势，它正比于磁 链 。 当同步发电机的外部电路突然三相短路时，由于外界阻抗减小，定子绕组 突然增大，相应电枢反应磁链也将 ，原来稳定状态下电极内部的电磁 遭到破坏。 电力系统的静态稳定性是指电力系统受到瞬时的小的 时，能够自动恢复到 状态的能力。静态稳定的实用判据是 ＞ d δ d S Eq Eq p = 。 当零序电压加在变压器绕组连接成 或中性点不接地的星形一侧时，无论另一侧绕组的 如何，变压器中都没有 流通。 当零序电压加在变压器绕组连接成三角形或 不接地的星行一侧时，无论另一侧绕组的 如何，变压器中都没有 流通。此时，变压器的零序电抗X0= 。 同步发电机端外突然发生三相短路时，在电磁暂态过程中，励磁绕组中的直流分量电流fa i ?和定子三相电流中同步频率交流自由分量 f ωi ?按时间常数 衰减，它是励磁绕组 与 之比。 引起电力系统较大扰动的主要原因是： 、切除或投入系统的主要元件、 。 电力系统的故障可分为 和 两大类。 短路电流最大有效值 imp I 是发生在短路后的 时刻，并假定在该时刻前后 内 非周期分量 的电流有效值。 有阻尼同步发电机突然三相短路时刻，电势 和 不能突变。 与单回路无避雷线三相架空电力线路相比，双回路无避雷线三项架空电力线路的零序电抗值 。 电力系统静态稳定的实用判据为： ；电力系统频率的静态稳定的判据是 ； 电动机静态稳定运行的转矩—转差率的判据是 。 同步发电机基本方程式经派克变换后，内部的电磁关系仍为 。 有阻尼绕组同步发电机三相短路的暂态过程通常可分为两个阶段：短路的最初阶段称为 ；稍后阶段仍称为 。 短路电流最大有效值 imp I 是发生在短路后的 ，即t= 时，当冲击系数 8 .1imp =K 时， = imp I ωI 。 有阻尼同步发电机突然三相短路时刻，电势 和 不能突变。( E q '' E d ' ') 1、有发电厂中的电气部分、各类变电所、输配电线路及各种类型的用电器组成的整体，称为电力系统 2、按电压等级的高低，电力网可分为：1低压电网（<1kv）2中低电网（1电力系统分析大题总结
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