信号与系统第一章-绪论
第一章：绪论
§1.1信号与系统（《信号与系统》第二版（郑君里）1.1）
图1-1 典型通信系统
消息（Message）：信源的输出+语义学上的理解。
信号（Signal）：Information Vector（Signum），它携带或蕴含或本身即为信息。
信息（Information）：消息，内容，情报（见牛津英文词典）。
语用层次上的信息：效用
信息语义层次上的信息：含义
语法层次上的信息：形式（狭义信息——Shannon信息论）系统（System）：由若干个相互作用的物理对象和物理条件（统称为系统元件）
组成的具有特定功能的整体。
本课程内容与定位：
?信号的表示（分析）：把信号分解成它的各个组成分量或成份的概念、理论和方法，即用简单表示复杂。
?信号通过线性时不变系统的分析：
?系统分析：在给定系统的条件下，研究系统对于输入激励信号所产生的输出响应。
?系统综合：按某种需要规定出系统对于给定激励的响应，并根据此要求设计系统。
?支撑系统分析、信号处理两类课程
?四个系统分析层次
（1）信号与系统：信号的表示，信号通过系统的响应，系统设计；
（2）线性系统理论：系统的状态空间描述与运动分析，可控性、可观性、
稳定性、鲁棒性、反馈系统时域设计；
（3）高等系统分析：不确定性原理与反演问题；
（4）复杂系统分析：现代系统论、非线性理论、人工生命方法。
?四个系统分析层次
（1）数字信号处理（DSP）
（2）现代信号处理
（3）时间序列分析
§1.2信号分类与典型确定性信号（《信号与系统》第二版（郑君里）1.2，1.4）确定性信号：由确定系统产生、具有确定参数、按确定方式变化的信号。
随机信号：具有不可预知的不确定性的信号。
非确定性信号
模糊信号：（例：高矮，胖瘦，冷热，亮暗，……）。
周期信号：f(t) = f(t + nT)，n ∈Z
非周期信号：f(t)≠f(t + nT)，? n ∈Z
伪随机信号：具有周期性的随机信号。周期无穷大则为随机信号。
按时间和取值的连续性，可组合成四种信号：模拟、阶梯、抽样、数字。
连续时间信号：在所讨论的时间区域内任意时间点上都有定义（给出确定但
可能不唯一的信号取值）的信号。
模拟信号：时间和取值都连续的信号。
阶梯信号：时间连续、取值离散的信号。
离散时间信号：只在某些不连续的时间点或区间上有定义（给出信号取值）
的信号。
抽样信号：幅值具有无限精度的离散时间信号。
数字信号：幅值具有有限精度的离散时间信号。
图1-2 抽样信号举例
典型确定性信号：
?指数信号：
()t
=?（1-1）
f t K eα
其中，K、α为实数。
?正弦信号：
()()
=+（1-2）
sin
f t A tωθ
其中，A 为幅度，ω为角频率，θ为初相位。 ? 单边衰减正弦信号：
()()()()00sin 0t
t f t Ke t t αω-
，
， （1-3）
其中，α >0。 ? 复指数信号：
()st f t Ke =
（1-4）
其中：()j ,,s t σω=+∈-∞+∞
可见：()()()cos j sin st t t f t Ke Ke t Ke t σσωω==+ ? 采样函数：
()()sin Sa t
f t t t
==
（1-5）
图1-3 采样信号
采样函数的性质（三点、三式）： ?
采样函数()Sa t 为偶函数，在t 的正、负两方向振幅都逐渐衰减，当
,2,
,t n πππ=±±±时，信号值为零。
?
()0
Sa d 2
t t π
∞
=
?
（1-6）
?
()Sa d t t π∞
-∞
=?
（1-7）
?
()Sa d t t ∞
-∞
=∞?
（1-8）
? 高斯函数：
()2
t f t E e
τ??
- ???
=?
（1-9）
- 0.2122
图1-4 高斯函数
高斯函数的性质： ? 高斯函数比任何一个多项式的倒数衰减都快，即()0n
i i i f t t α=∑是一个高阶无穷小量，当t → ∞。
? 定义：比任何多项式的倒数衰减都快的函数称为速降函数。 ? 高斯函数是速降函数，是正实函数。 ?
高斯函数的傅里叶变换仍为高斯的。
奇异函数：
? 光滑函数：定义域Ω上任意阶导数都存在的函数的集合，记为()C ∞Ω。 ? 奇异函数：非光滑函数统称为奇异函数。 ? 单位斜变函数：
(),0
0,0
t t R t t ≥?=?
? 单位阶跃函数：
()1,0
0,0t u t t >?=?
（1-11）
或
()1,00,
012,0
t u t t t >??=
（1-12）
图1-5 斜升函数 图1-6 单位阶跃函数 ? 符号函数：
()1,0
sgn 1,0t t t >?=?
-
或
()1,0sgn 1,00,0t t t t >??
=-
（1-14）
? 门函数：
()()()00,0G t u t u t t t =-->
（1-15）
图1-7 符号函数 图1-8 门函数
§1.3 冲激函数与广义函数（《信号与系统》第二版（郑君里）1.4，2.9）
冲激函数的三种常规定义：
1）冲激函数的直观定义，狄拉克（Dirac ）定义：
()()d 10,0
t t t t δδ+∞-∞
?=??
=≠??? （1-16）
图1-9 冲激函数
这不是高等数学所讲的常规意义下的积分，不是黎曼（Riemann ）积分，也不是勒贝格（Lebesgue ）积分。而是一种自洽定义的特殊积分。
2）冲激函数的广义极限定义：冲激函数是面积（强度）为1，等效宽度趋于0的函数的极限。这样的函数可以有多种，以下列出八种： a) 矩形函数逼近
()01lim 22t u t u t τττδτ→??
????+-- ? ?????????
（1-17）
图1-10 矩形逼近
b) 金字塔函数逼近
()()()()01lim 1||t t u t u t τδττττ→??
-+--????????
（1-18）
图1-11 金字塔逼近
c) 负指数函数逼近
()
||01lim ,02t t e ττδττ-→??
> ???
（1-19）
图1-12 负指数逼近
d) 采样函数逼近
()()()()sin sin lim Sa lim lim k k k kt kt k k t kt kt t
δππ
π→∞→∞→∞
??
??
==?
??????? （1-20）
图1-13 采样函数逼近
t
e) 复指数函数积分逼近（与采样函数逼近相同）
()()j j j j 1
1lim
d d 2211sin lim lim 2j k
t
t k k kt kt k k t e e kt e e t t ξξδξξπ
πππ∞--∞
→∞-→∞→∞??= ???
??=-=????
??，即采样逼近
（1-21）
f) 高斯函数逼近
()
2
01lim t t e πττδτ?
?- ?
??→??
?????
?
（1-22）
g) 采样函数平方逼近
()
()()()2222sin sin lim lim k k kt kt k t kt kt δππ→∞→∞????
=??????????
（1-23）
h) ？函数逼近
()()()
2222
0lim
lim
1n n t n t t ττ
δππτ→∞→=++ （1-24）
3）冲激函数的检验函数（test function ）定义： ?
检验函数的描述性定义：区间Ω(a , b )上的光滑函数()t φ称为检验函数，a b -∞<<<∞。检验函数的全体记为()
ΩD 。 ? 用检验函数定义冲激函数：对于()t φ?∈()ΩD ，若有
()()
()()()d 0f t t f t t t φφφΩ
=?，
（1-25）
()()f t t δ则：称为冲激函数。
（1-26）
冲激函数的性质：
? 取样性质：若()f t 有界，且在t = 0连续，则有：
()()()()0f t t f t δδ=
（1-27）
? 尺度变换性质：
()()1
t t δαδα
=
（1-28）
? 偶函数性质：
()()t t δδ-=
（1-29）
? 积分阶跃性质：
()()d t
u t t t δ-∞=?
（1-30）
定义（积分算子）：
1d p
t
τ-∞
?
（1-31）
为积分算子，则有
()()1
p
u t t δ=
（1-32）
? 阶跃微分性质：
()()
d d u t t t
δ=
（1-33）
定义（微分算子）：
d
p
d t
（1-34）
为微分算子，则有：
()()p t u t δ=
（1-35）
? 筛性性质（原点）：
()()()()()d 0t t t t t δφδφφΩ
==?，
（1-36）
其中()t φ有界，且在t = 0处连续。 ? 筛选性质（任意点）：
()()()()()000d t t t t t t t t δφδφφΩ
-=-=?，
（1-37）
? 复合冲激函数：
若()f t 是t 的单调函数（在t 0的邻域内单调），()()0000f t f t '=≠，，则
()()()()1
00f t f t t t δδ-'=-
（1-38）
证明：()t φ?∈()ΩD ，考虑()()()()()()d f x x f x x x δφδφΩ
=?， 令：()()()00d d y f x y f x y f x x '====，则 ， 令：()0x a b Ω∈取包含，的区间 则：原式=()()
()
()
()1
d f a f b y x y f x δφ'?
()()()
()
d f a f b
y y y δψ?，()()()
1
y x f x φψ='：其中 ()()
()
000x f x φ=ψ=
'()()
()
00
x x x f x φδ=-'，
()()()00x x f x x δφ'=-/，
即：()()()()1
00f t f t t t δδ-'=- #证毕 复合冲激函数的直观理解：
①()()f t δ=∞的冲激位置在()f t =0，即在t 0点；其余点为0。 ②()()f t δ的冲激强度不是1，而是与()f t 的陡峭程度成反比。
上述第②条可以通过广义极限逼近的冲激函数来理解：若()f t 在t 0邻域内缓变（斜率小），则()f t 的取值靠近0，()()f t δ的值就大；若()f t 在t 0邻域内快变（斜率大），则()f t 的取值就远离0，()()f t δ的值就小；是反比关系。
? 若光滑函数()f t 满足：()12, ,|0==t t t f t ，且()01,2,...i f t i '≠?=，，则：
()()()()1
i i i
f t f t t t δδ-'=-∑
（1-39）
冲激函数的广义函数（简称广函）定义：
? 定义（承托／支撑，support ，supp ）：称()f x 的非零点
supp (){}(){}|0n f x X R f x =∈≠
（1-40）
为()f x 的承托。即把函数“支撑”起来的那些点集。
其中，(){}|0n X R f x ∈≠为集合(){}|0n X R f x ∈≠的闭包（集合上的所有点及其边界点叫做该集合的闭包，Closure ）。
? 定义（检验函数的严格定义）：设Ω ? R n 为开域，φ 是Ω上的实（复）
函数，具有以下性质：
1) φ 是Ω上的光滑函数（即各阶导数处处存在）
2) supp{φ}是Ω上的有界闭集（亦称紧支集，即闭包是有界的） 则 φ 是Ω上的检验函数。检验函数的全体记为D (Ω)。
通俗说法：开域上的函数是光滑的，函数的支集有界闭（紧支集）。 形式化语言的描述往往难以长久记忆，因此要记住形象化的描述。
例1：()1 1 0 1x x f x x ?-
，
，
图1-13 检验函数例子
(),Ω
-∞+∞，{}[]supp 1 1f =-，
是有界闭集，但在0x =处()f x 的左、 右导数不相等，非光滑，所以，例1的()f x 不是检验函数。
例2：()1exp , 11 0 , 1
x x x f x x ???
-
≥? {}[]supp 1, 1f =-是(),R -∞+∞中的有界闭集，()f x 对
(),x R
?∈-∞+∞无穷可导，()()f x Ω∈D ∴。
? 定义（广函）：给定函数列(){}1m m f x ∞
=，若对于()x φ?∈ D (Ω)，均有：
()(
)()(
)lim m m f x x f x x φφ→∞
=，，
（1-41）
即：
()()lim ()()d m m f x x dx f x x x φφΩ
Ω
→∞=??
（1-42）
则称()f x 是(){}1m m f x ∞
=的弱极限，或称为广义极限。反过来， 称(){}1m m f x ∞
=弱收敛于()f x ，而()f x 称为D (Ω)上的广义函数。 亦即：广义函数是函数序列的某种极限。 ? 定义（冲激函数）：对于()x φ?∈ D (Ω)，若有：
()()()(
)()()()lim d 0m m f x x f x x f x x t φφφφ→∞
Ω
===?，，
（1-43）
则：
()()()lim m m f x f x x δ→∞
=
（1-44）
为冲激函数。
注意：冲激函数的广义函数定义与检验函数定义的差异。 ? 广函导数的积分检验（与检验函数的内积运算）：
()x φ∈ D (Ω)在区间[,]a b 之外恒为0。()f x 是D (Ω)上的广函，则有：
()()(
)()
()(
)()1n
n n f x x f x x φφ=-，，
（1-45）
即：
()()()()
()()()d 1d b
b
n
n n a
a
f x x x f x x x φφ=-?
?
（1-46）
特别地，当()f x 是冲激函数时，有
()()()()()()()()()()110n
n
n n n x x x x δφδφφ=-=-，， （1-47）
有了以上广函导数的概念，就可以从容地引入冲激偶了。
冲激偶：()()
d d t t t
δδ'=
称为冲激偶。冲激偶是广函的一阶导数。
图1-14 冲激函数 图1-15 冲激偶
? 定义：
()()()()()()000000000000x x δδδδδδ--
++-?∞-'===∞?
-??
--∞?'===-∞?-?
，当x = 0； ()0x δ'=，
当x ≠ 0。
由冲激函数的广义极限（函数列逼近）定义，不难得出上述结论。 更进一步的研究表明，冲激函数、冲激偶的多数性质，都可由广义极限的逼近过程来推得和理解。
? 冲激偶的作用：已知()f x 连续可微，则有
()
()()()()()()()()0
101n
n k
n n k k k n k x f x C f x δ
δ-==--∑
（1-48）
证明：对()x φ?∈ D (Ω)，
()()()(),n x f x x δφ (
)
()()()d n x f x x x δφΩ
=?
()()()()
01|n n
x f x x φ==-????
， 由（1-47）式得
()()()()()00
1n n
n k k k n k x C f x x φ-==??
=-????∑
()
()
()()()0100n
n
n k k k n
k C f φ-==-∑ ()
()()()()()()0
101,n
n
k
n k k k n k C f x x δφ-==--∑， 由（1-47）式得
()
()()()()()()()()0
101n
n
k
n n k k k n k x f x C f x δ
δ-=?=--∑ #证毕。
特别地，当n = 1时，有
()()()()()()00x f x f x f x δδδ'''=-
（1-49）
简易证明：
()()()()()()()()()()()()()()()()()()
00 00x f x x f x x f x x f x f x x f x f x f x f x δδδδδδδδδ'''=+????'''=+????
'''=-即：移项： #证毕。
由（1-49）式，易得：
()()()()()()()d 00d 0x f x x f x f x x f δδδ∞
∞
-∞-∞''''=-=-?
?????， 与广函导数积分检验关系的结果一致，参见（1-47）式。 ? 冲激偶的性质：
?
奇函数：
()()t t δδ''=--
（1-50）
?
积分相消：
()d 0t t δ∞
-∞
'=?
（1-51）
?
形式化定义：
()()
d d t t t
δδ'=
（1-52）
?
冲激函数作用的微分：
()()()()()()d d 00d d t t t t t t δφδφφδ'==???????? （1-53）
?
尺度性质：
()()11
t t δαδαα
''=
（1-54）
证明：()()1
(), (0) f t t f t t ααδαδα
'===
则，因此假设
()()
()()()()
1
111
t t t t t t δαδα
αδαδδαδα
αα
''∴=????''''=
?=
即
§1.4 信号分解（《信号与系统》第二版（郑君里）1.5）
直流分量与交流分量：
? 直流分量：信号的平均值称为信号的直流分量。
直流分量＝()d f
t ()1d b
a f t t
b a -?
（1-55）
? 交流分量：从原信号中去掉直流分量即得到信号的交流分量。
交流分量＝()
a f
t ()f t －直流
（1-56）
? 交直流分解：
()f t ＝()d f t +()a f t
（1-57）
奇分量与偶分量： ? 偶分量：
()()()1
2e f t f t f t =
+-???
? （1-58）
? 奇分量：
()()()1
2o f t f t f t =
--???? （1-59）
? 奇偶分解：
()f t =()e f t +()o f t
（1-60）
实部分量与虚部分量： ? 实部：
()()()*12r f t f t f t ??=
+?? （1-61
? 虚部：
()()()*1j 2i f t f t f t ??=
-?
? （1-62
? 虚实分解：
()f t =()r f t +()j i f t =()()j t f t e φ
（1-63）
()()()2
*f t f t f t =
脉冲分解：
图1-16 信号的脉冲分解示意图
()()()()m a x 0l i m i i i i i i
t i i u t t u t t t f t f t t t ∞
?→=-∞
----?????=??∑ ()(
)m a x 0
l i m i i i i
t i f
t t
t
t
δ∞
?→
=-∞
=-?∑
()()d f t τδττ∞
-∞
=-? （此式即()t δ的筛选特性）
()()f
t t δ* （1-64）
即：信号的脉冲分解的极限形式，是信号与冲激函数的卷积。
正交分解：信号可以用完备正交函数集来表示；组成信号的各分量相互正交。正交分解与脉冲分解的极限形式可以通过Fourier 变换统一。
§1.5 系统分类（《信号与系统》第二版（郑君里）1.6）
简单／复杂系统：
? 简单系统：利用传统的简化论与还原论方法（整体等于部分和）可以处
理的系统。比如，线性系统是简单系统。
? 复杂系统：由数量适当（不多也不少）且具有局部非线性．．．
作用的个体元素（agent ）组成，并能够产生整体涌现．．行为的适应性系统。 ? 涌现（emergence ）：个体之间相互作用使整体产生新特征的现象。
连续时间／离散时间／混合系统：
? 连续时间系统：若系统的输入和输出都是连续时间信号，且其内部信号
也未转换为离散时间信号，则称此系统为连续时间系统。
? 离散时间系统：若系统的输入和输出都是离散时间信号，则称此系统为
离散时间系统。
? 混合系统：离散时间系统和连续时间系统混合运用的系统。
即时／动态系统：
?即时系统（无记忆系统）：如果系统的输出信号只决定于同时刻的激励信号，与它过去的状态（历史）无关，则称此系统为即时系统，亦称为无
记忆系统。
?动态系统（有记忆系统）：如果系统的输出信号不仅取决于同时刻的激励信号，而且与它过去的工作状态有关，则称此系统为动态系统，亦称为
有记忆系统。常见的有记忆元件有：电容、电感、磁芯、寄存器等。
集总参数／分布参数系统：
?集总参数系统：由集总参数元件（在元件的空间区域内各点信号可看作常数）组成的系统，是集总参数系统。描述集总参数系统的数学模型是
以时间（而非空间）为自变量的微分方程/差分方程。
?分布参数系统：含有分布参数元件（在元件的空间区域内各点信号不能看作常数）的系统，是分布参数系统。
时变/时不变系统：
?时变系统：如果系统的部分或全部参数随时间变化，则称为时变系统。
?时不变系统：如果系统的所有参数都不随时间变化，则称为时不变系统。
例子：系统输入x(t)，输出响应r(t)= x(2t)，相当于把输入信号x(t)以t=0为轴
压缩了一半作为系统输出。当输入延迟τ，x d(t) = x(t-τ)，输出为r d(t)= x(2t-τ)。
系统为时变系统。
线性/非线性系统：
?线性系统：具有叠加性与均匀性（也称齐次性）的系统称为线性系统。
?非线性系统：不满足叠加性或均匀性的系统是非线性系统。
?本质非线性：输出增量与输入增量的关系亦不呈线性。
确定/非确定系统：
?确定系统：系统响应随激励信号和系统状态按确定关系变化的系统。
?非确定系统：系统响应与激励信号和系统状态之间无确定关系的系统。
如随机系统、模糊系统、混沌系统。
§1.6 线性系统（《信号与系统》第二版（郑君里）1.7）
系统的输入——输出描述：
图1-17 系统的输入输出框图
? 定义（零状态系统）：初始储能为零的系统称为零状态系统，也称为初始
松弛的系统。
? 定义（单位冲激响应()h t ）：输入为单位冲激函数时系统的零状态响应。
()()T h t t δ
（1-65）
? 因果律：
? 定义（因果系统）：()y t 只与(]t -∞，的输入()x t 有关，而与()t ∞，的输入无关，则称该系统为因果系统。 ? 初始松弛，因果律()T (,]y t x t ?=-∞
()()()h t h t u t =
（1-66）
? 定义（因果信号）：亦称右边信号
()()()f t f t u t =
（1-67）
? 定义（逆因果信号）：亦称左边信号
()()()f t f t u t =-
（1-68）
? 定义（截取）：()x t 的τ截取为
()()()()()x t x t x t u t u t τττ==--????
（1-69）
? 定义（因果算子T ）：对零状态算子T ，若[][]T ()T ()x t x t τττ=，则
称T 为因果算子。
即：算子映射（系统输出）的截断 = 截断后映射的截断。
? 时不变（Time Invariant ——TI ），亦称定常：
? 物理上，数理参数时不变。 ? 对零状态T ，定常指满足：
()()()()00T T y t x t y t t x t t =?-=- （1-70）
()()()T ()T h t t h t t δτδτ=?-=-
（1-71）
? 对零状态T ，时变系统有：
()()T ,t h t δττ-=
（1-72）
线性系统：
? 定义（线性系统）：零状态T 是线性系统，若满足：
()()()()11221122T T T x t x t x t x t αααα+=+????
（1-73）
?1）叠加性：
()()
()()
1212
T T T
x t x t x t x t
+=+
??
??（1-74）2）齐次性（均匀性、与时俱进特性）
()()
T T
x t x t
αα
=
??
??（1-75）?由叠加性可得到齐次性，但由齐次性不一定得到叠加性。
?一般地：
()
11
T()T
N N
i i i i
i i
x t x t
αα
==
??
=
??
??
∑∑（1-76）信号()
x t通过零状态LTI系统：
?对线性定常系统，其零状态响应为：
()()()()()
d
y t x h t x t h t
τττ
∞
-∞
=-=*
?（1-77）证明：
()()()()()
()
()()()()
{}
()()
{}
()()()()
()()()()()
T T
T
T T
x t x t d
y t x t x t d
x t d
t h t t h t
y t x h t d x t h
x t t
t
τδττ
τδττ
τδττ
δδττ
τ
δ
ττ
+∞
-∞
+∞
-∞
+∞
-∞
+∞
-∞
=-
∴==-
=
?
-
=-=-
∴
*
=-=*
?
?
?
?
线性
定常
：
时不变
说明：零状态是h(t)定义的要求。对于非零状态，则另有讨论。
LTI x(t)可与δ(t)互换。
?对线性时变系统，其零状态响应为：
()()()
,d
y t x h t
τττ
∞
-∞
=?
()()
()()
=T
=T
h t t
h t t
τδτ
δ
-
其中：，
而：
（1-78）
?放大／衰减：
()()
h t K t
δ
=
()()
()()()()
y t x t h t x t K t Kx t
δ
=*=*=（1-79）
图1-19 系统的线性放大
? 微分：
()()()()d
p d h t t t t t
δδδ'=
== ()()40
17()()d d
()1()
()
d t x t t y x t x t x t t τδδτττττ
∞-∞
-=-''=*=-'=
-?-=?（）式
（1-80）
()()()(
)
()p n
n h t t t δδ==
（1-81）
图1-20 微分系统 图1-21 多重微分系统 ? 积分：
()()()d t
h t t t u t δ-∞==?
()()()()d ()d ()t
x t u t x u t x y t τττττ∞-∞
-∞
=*=-=??
（1-82）
图1-22 积分系统
The End
第一章电力系统概论
第一章绪论 General introduction 第一节电力系统概论 General introduction of electric power industry 一、电力系统的构成Composing of power system <一>电力工业在国民经济中的地位 The status of power industry in national economic 1．电力工业是社会公共基础事业，是国民经济的一个重要部门。 2．为社会生产的各个领域提供动力，与社会生活密切相关； 3．“经济要发展，电力要先行”。从各国经济发展看，国民经济每增长1%，就要求电力工业增长1.3%—1.5%。 <二> 电力系统的形成 Development of power system 1 初期电厂建在用电区附近，规模很小，孤立运行。 2 随着生产的发展和科学技术的进步，用电量和发电厂容量不断增加，但由于发电所需的一次能源通常离负荷中心较远，因此形成了电力网和电力系统。 <三>基本概念 Basic conception 电力系统：发电机、变压器、输配电线路和电力用户的电器设备所组成的电气上的整体。 电力网：电力系统中输送、分配电能的部分（变压器和输配电线路）。 动力系统：电力系统+发电厂的动力部分（火电厂的锅炉、汽机；水电厂的水库、水轮机；核电厂的反应堆）
二、电力系统的发展The history of electric power industry 1．国外电力系统的发展历史 1831 法拉第发现电磁感应定律后，出现了交流直流发电机，直流电动机出现里100-400V的低压直流输电系统； 1882年德国 1500-2000V 直流输电系统 1885年单相交流输电 1891年三相交流输电 俄国人展示了现代电力系统模式 2．国内电力系统发展历史 1882年第一座电厂在上海建成 1882—1945年全国总装机容量185万KW，年发电量仅43亿KWh 2000年全国总装机容量3亿KW，年发电量13556亿KWh 并建成500kV交流、直流超高压输电线路，7个跨省电力系统 西南大容量水电的开发，山西陕西和内蒙西部大量坑口电厂的建设，使得全国联网的格局逐步形成。 3.联合电力系统的特点Characteristics of power system 1)系统总装机容量减少。发电厂孤立运行的最大负荷并不同时出现 2)合理利用动力资源 与火力发电厂相比，水电厂具有单位发电成本低、跟踪负荷快的特点。因此，依照“不弃水”的原则，水电厂丰水季节承担基荷，枯水季节承担峰荷。这样可以降低煤耗，充分利用水力资源。 3)提高了供电可靠性 由于各电厂之间在机组检修或系统发生事故的情况下能够相互支援，从而可以降低系统备用容量和提高供电可靠性。 4)提高了系统运行的经济性 a.在机组间合理分配负荷； b.采用大容量机组，降低单位千瓦造价和运行损耗。 缺点：故障波及地区容易扩大、系统短路容量增加。 三、对电力系统的基本要求Basic requirement of the power system operation （一）电能生产、输送和消费的特点
(精品)信号与系统课后习题与解答第一章
1-1 分别判断图1-1所示各波形是连续时间信号还是离散时间信号，若是离散时间信号是否为数字信号？ 图1-1 图1-2
解 信号分类如下： ??? ?? ? ????--???--））（散（例见图数字：幅值、时间均离））（连续（例见图抽样：时间离散，幅值离散））（连续（例见图量化：幅值离散，时间））（续（例见图模拟：幅值、时间均连连续信号d 21c 21b 21a 21图1-1所示信号分别为 （a ）连续信号（模拟信号）； （b ）连续（量化）信号； （c ）离散信号，数字信号； （d ）离散信号； （e ）离散信号，数字信号； （f ）离散信号，数字信号。 1-2 分别判断下列各函数式属于何种信号？（重复1-1题所示问） （1）)sin(t e at ω-； （2）nT e -； （3）)cos(πn ； （4）为任意值）（00)sin(ωωn ； （5）2 21??? ??。 解 由1-1题的分析可知： （1）连续信号； （2）离散信号； （3）离散信号，数字信号； （4）离散信号； （5）离散信号。 1-3 分别求下列各周期信号的周期T ： （1）)30t (cos )10t (cos -； （2）j10t e ； （3）2)]8t (5sin [； （4）[]为整数）（n )T nT t (u )nT t (u )1(0 n n ∑∞ =-----。 解 判断一个包含有多个不同频率分量的复合信号是否为一个周期信号，需要考察各 分量信号的周期是否存在公倍数，若存在，则该复合信号的周期极为此公倍数；若不存在，则该复合信号为非周期信号。 （1）对于分量cos (10t )其周期5T 1π=；对于分量cos (30t )，其周期15 T 2π=。由于 5π
电力系统分析简答题
电力系统分析自测题 第1章绪论 二、简答题 1、电力系统的额定电压是如何定义的？电力系统中各元件的额定电压是如何规定的？ 答：电力系统的额定电压：能保证电气设备的正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压。 电力系统各元件的额定电压：a.用电设备的额定电压应与电网的额定电压相同。 b.发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5%用于补偿线路上的电压损失。c.变压器的一次绕组额定电压等于电网额定电压，二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10% 2、什么是最大负荷利用小时数？ 答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年消耗的电能。 三、计算题 P18 例题1-1 P25 习题1-4
第2章电力系统元件模型及参数计算 二、简答题 1、多电压等级网络参数归算时，基准值选取的一般原则？ 答：电力系统基准值的原则是：a.全系统只能有一套基准值 b. 一般取额定值为基准值c.电压、电流、阻抗和功率的基准值必须满足电磁基本关系。 2、分裂导线的作用是什么？分裂数为多少合适？ 答：在输电线路中，分裂导线输电线路的等值电感和等值电抗都比单导线线路小，分裂的根数越多，电抗下降也越多，但是分裂数超过4时，电抗的下降逐渐趋缓。所以最好为4分裂。 3、什么叫电力线路的平均额定电压？我国电力线路的平均额定电压有哪些？ 答：线路额定平均电压是指输电线路首末段电压的平均值。我国的电力线路平均额定电压有 3.15kv、6.3kv、10.5kv、15.75kv、37kv、115kv、230kv、345kv、525kv。 三、计算题 1、例题2-1 2-2 2-5 2-7 2、习题2-6 2-8 3、以下章节的计算公式掌握会用。 2.2 输电线路的等值电路和参数计算 2.4 变压器的等值电路和参数的计算 2.5 发电机和负荷模型（第45页的公式）2.6电力系统的稳态等值电路 第3章简单电力网的潮流计算 二、简答题 1、降低网络损耗的技术措施？ 答：减少无功功率的传输，在闭式网络中实行功率的经济分布，合理确定电力网的运行电压，组织变压器的经济运行等。 2、什么是电压降落，电压损耗和电压偏移？ 答：电压降落是指变压器和输电线路两端电压的向量差，电压损耗是指始末端电压的数值差。电压偏移是指网络中某节点的实际电压同网络该处的额定电压之间的数值差。
电力系统分析课后习题解答doc资料
电力系统分析课后习 题解答
电力系统分析课后习题解答 第1章绪论 1-1 答：能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压，称为额定电压。 用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。 发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5％，用于补偿电网上的电压损失。 变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。 当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。 变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10％。 当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7％）时，二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5％。 1-2 答：一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量（输电能力）就越大，输送的距离也越远。因为输电电压高，线路损耗少，线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。 在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较大的容量，则输送的距离就短。当然，输送容量和距离还要取决于其它技术条件以及是否采取了补偿措施等。 1-3 答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。 1-4 解：（1）G：10.5kV；T-1：10.5kV/242kV；T-2：220kV/121kV，220kV/38.5kV；T-3：110kV/11kV；
T-4：35kV/6.6kV ；T-5：10.5kV/3.3kV ，（长线路） 10.5kV/3.15kV （短线路） （2）T-1工作于+5%抽头：实际变比为10.5/242×（1+5%）=10.5/254.1，即K T-1=254.1/10.5=24.2； T-2工作于主抽头：实际变比为K T-2(1-2)=220/121=1.818；K T-2(1-3)=220/38.5=5.714； K T-2(2-3)=121/38.5=3.143； T-3工作于-2.5%抽头：实际变比为K T-3=110×(1-2.5%)/11=9.75； T-4工作于-5%抽头：实际变比为K T-4=35×(1-5%)/6.6=5.038； T-5工作于主抽头：实际变比为K T-5=10.5/(3+3×5%)=3.333。 1-5 解：由已知条件，可得日总耗电量为 MW 204027041204902804100280450270=?+?+?+?+?+?+?+?=d W 则日平均负荷为MW 8524 2040 24=== d av W P 负荷率为708.012085max m ===P P k av ；最小负荷系数为417.0120 50max min ===P P a 1-6 解：系统年持续负荷曲线如图所示。 由题1-5可得年平均负荷为MW 858760 365 20408760=?== d av W P 最大负荷利用小时数为 h 6205120 3652040max max =?== P W T
信号与系统课后习题答案—第1章
第1章 习题答案 1－1 题1－1图所示信号中，哪些是连续信号？哪些是离散信号？哪些是周期信号？哪些是非周期信号？哪些是有始信号？ 解： ① 连续信号：图（a ）、（c ）、（d ）； ② 离散信号：图（b ）； ③ 周期信号：图（d ）； ④ 非周期信号：图（a ）、（b ）、（c ）； ⑤有始信号：图（a ）、（b ）、（c ）。 1－2 已知某系统的输入f(t)与输出y(t)的关系为y(t)=|f(t)|，试判定该系统是否为线性时不变系统。 解： 设T 为此系统的运算子，由已知条件可知： y(t)=T[f(t)]=|f(t)|，以下分别判定此系统的线性和时不变性。 ① 线性 1）可加性 不失一般性，设f(t)=f 1(t)+f 2(t)，则 y 1(t)=T[f 1(t)]=|f 1(t)|，y 2(t)=T[f 2(t)]=|f 2(t)|，y(t)=T[f(t)]=T[f 1(t)+f 2(t)]=|f 1(t)+f 2(t)|，而 |f 1(t)|＋|f 2(t)|≠|f 1(t)+f 2(t)| 即在f 1(t)→y 1(t)、f 2(t)→y 2(t)前提下，不存在f 1(t)＋f 2(t)→y 1(t)＋y 2(t)，因此系统不具备可加性。 由此，即足以判定此系统为一非线性系统，而不需在判定系统是否具备齐次性特性。 2）齐次性 由已知条件，y(t)=T[f(t)]=|f(t)|，则T[af(t)]=|af(t)|≠a|f(t)|=ay(t) （其中a 为任一常数） 即在f(t)→y(t)前提下，不存在af(t)→ay(t),此系统不具备齐次性，由此亦可判定此系统为一非线性系统。 ② 时不变特性 由已知条件y(t)=T[f(t)]=|f(t)|，则y(t-t 0)=T[f(t-t 0)]=|f(t-t 0)|， 即由f(t)→y(t)，可推出f(t-t 0)→y(t-t 0)，因此，此系统具备时不变特性。 依据上述①、②两点，可判定此系统为一非线性时不变系统。 1－3 判定下列方程所表示系统的性质： )()()]([)()(3)(2)(2)()()2()()(3)(2)()()()()() (2''''''''0t f t y t y d t f t y t ty t y c t f t f t y t y t y b dx x f dt t df t y a t =+=++-+=+++=? 解：（a ）① 线性 1）可加性 由 ?+=t dx x f dt t df t y 0)()()(可得?????→+=→+=??t t t y t f dx x f dt t df t y t y t f dx x f dt t df t y 01122011111)()()()()()()()()()(即即 则 ???+++=+++=+t t t dx x f x f t f t f dt d dx x f dt t df dx x f dt t df t y t y 0212102201121)]()([)]()([)()()()()()( 即在)()()()()()()()(21212211t y t y t f t f t y t f t y t f ＋＋前提下，有、→→→，因此系统具备可加性。 2）齐次性 由)()(t y t f →即?+=t dx x f dt t df t y 0)()()(，设a 为任一常数，可得 )(])()([)()()]([)]([000t ay dx x f dt t df a dx x f a dt t df a dx x af t af dt d t t t =+=+=+??? 即)()(t ay t af →，因此，此系统亦具备齐次性。 由上述1）、2）两点，可判定此系统为一线性系统。
信号与系统第一章答案
1-1画出下列各信号的波形【式中)()(t t t r ε=】为斜升函数。 （2）∞<<-∞=-t e t f t ,)( （3）)()sin()(t t t f επ= （4）)(sin )(t t f ε= （5）)(sin )(t r t f = （7）)(2)(k t f k ε= （10）)(])1(1[)(k k f k ε-+= 解：各信号波形为 （2）∞<<-∞=-t e t f t ,)( （3）)()sin()(t t t f επ= （4）)(sin )(t t f ε= （5）)(sin )(t r t f = （7）)(2)(k t f k ε= （10）)(])1(1[)(k k f k ε-+= 1-2 画出下列各信号的波形[式中)()(t t t r ε=为斜升函数]。 （1）)2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε （2）)2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f （5）)2()2()(t t r t f -=ε （8）)]5()([)(--=k k k k f εε （11）)]7()()[6sin()(--=k k k k f εεπ （12） )]()3([2)(k k k f k ---=εε 解：各信号波形为
（1）)2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε （2） )2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f （5） )2()2()(t t r t f -=ε （8）)]5()([)(--=k k k k f εε （11） )]7()()[6sin()(--=k k k k f εεπ （12）)]()3([2)(k k k f k ---=εε 1-3 写出图1-3所示各波形的表达式。 1-4 写出图1-4所示各序列的闭合形式表达式。 1-5 判别下列各序列是否为周期性的。如果是，确定其周期。 （2）)63cos()443cos()(2ππππ+++=k k k f （5）)sin(2cos 3)(5t t t f π+= 解： 1-6 已知信号)(t f 的波形如图1-5所示，画出下列各函数的波形。 （1）)()1(t t f ε- （2）)1()1(--t t f ε （5） )21(t f - （6）)25.0(-t f （7）dt t df ) ( （8）dx x f t ?∞-)( 解：各信号波形为
电力系统分析纪建伟黄丽华课后习题解答
电力系统分析课后习题解答 第1章绪论 1-1 答：能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压，称为额定电压。 用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。 发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5％，用于补偿电网上的电压损失。 变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。 当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。 变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10％。 当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7％）时，二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5％。 1-2 答：一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量（输电能力）就越大，输送的距离也越远。因为输电电压高，线路损耗少，线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。 在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较大的容量，则输送的距离就短。当然，输送容量和距离还要取决于其它技术条件以及是否采取了补偿措施等。 1-3 答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。 1-4 解：（1）G ：10.5kV ；T-1：10.5kV/242kV ；T-2：220kV/121kV ，220kV/38.5kV ；T-3：110kV/11kV ； T-4：35kV/6.6kV ；T-5：10.5kV/3.3kV ，（长线路）10.5kV/3.15kV （短线路） （2）T-1工作于+5%抽头：实际变比为10.5/242×（1+5%）=10.5/254.1，即K T-1=254.1/10.5=24.2； T-2工作于主抽头：实际变比为K T-2(1-2)=220/121=1.818；K T-2(1-3)=220/38.5=5.714； K T-2(2-3)=121/38.5=3.143； T-3工作于-2.5%抽头：实际变比为K T-3=110×(1-2.5%)/11=9.75； T-4工作于-5%抽头：实际变比为K T-4=35×(1-5%)/6.6=5.038； T-5工作于主抽头：实际变比为K T-5=10.5/(3+3×5%)=3.333。 1-5 解：由已知条件，可得日总耗电量为 MW 204027041204902804100280450270=?+?+?+?+?+?+?+?=d W 则日平均负荷为MW 8524 204024===d av W P 负荷率为708.012085max m ===P P k av ；最小负荷系数为417.0120 50max min ===P P a 1-6 解：系统年持续负荷曲线如图所示。 由题1-5可得年平均负荷为MW 858760 36520408760=?==d av W P 最大负荷利用小时数为h 6205120 3652040max max =?==P W T
第1章 信号与系统
第一章信号与系统 本章学习要求 （1）了解信号与系统的基本概念；信号的不同类型与特点；系统的类型与特点； （2）熟悉离散时间信号的基本表示方法； （3）掌握正弦序列周期性的定义和判断； （4）深刻理解能量信号、功率信号的定义和判断； （5）掌握信号的基本运算（变换）方法； （6）深刻理解冲激信号、阶跃信号的定义、特点及相互关系；理解冲激函数的广义函数定义；掌握冲激函数的基本性质；冲激函数的微积分； （7）熟悉系统的数学模型和描述方法 （8）了解系统的基本分析方法；掌握系统的基本特性及其判断 本章重点 （1）离散时间信号的表示； （2）离散周期序列的判断、周期的计算； （3）能量信号的定义、判断；功率信号的定义、判断； （4）信号的加法、乘法；信号的反转、平移；信号的尺度变换； （5）阶跃函数的极限定义、冲激函数的极限定义；阶跃函数与冲激函数的关系； （6）冲激函数的广义函数定义；冲激函数的导数与积分；冲激函数的性质； （7）连续系统和离散系统的数学模型；系统的表示方法； （8）线性时不变系统的基本特性；线性、时不变性的判断。 1.1 绪言 什么是信号？什么是系统？为什么把这两个概念连在一起？信号、系统能不能相互独立而存在？ 一、信号的概念 1. 消息(message): 人们常常把来自外界的各种报道统称为消息。 2. 信息(information): 通常把消息中有意义的内容称为信息。 本课程中对“信息”和“消息”两词不加严格区分。 3. 信号(signal): 信号是信息的载体。通过信号传递信息。
为了有效地传播和利用信息，常常需要将信息转换成便于传输和处理的信号,由此再次说明“信号是信息的载体，信息是信号的内涵”。 信号我们并不陌生，如刚才铃声—声信号，表示该上课了；十字路口的红绿灯—光信号，指挥交通；电视机天线接受的电视信息—电信号；广告牌上的文字、图象信号等等。 二、系统的概念 信号的产生、传输和处理需要一定的物理装置，这样的物理装置常称为系统。一般而言，系统(system)是指若干相互关联的事物组合而成具有特定功能的整体。 如手机（可以用手机举例）、电视机、通信网、计算机网等都可以看成系统。它们所传送的语音、音乐、图象、文字等都可以看成信号。信号的概念与系统的概念常常紧密地联系在一起。 系统的基本作用是对输入信号进行加工和处理，将其转换为所需要的输出信号，如图1所示。 图1 从系统的角度出发，系统理论包括系统的分析与综合两个方面。简单地说，系统分析是对已知的系统做各种特性的分析；系统综合又称系统的设计或实现，它是指根据需要去设计构成满足性能要求的系统。 通常，系统分析是针对已有的系统，系统综合往往意味着做出新系统。显然，前者属于认识世界的问题，后者则是改造世界的问题，且是人们追求的最终目的。一般来说，系统分析是系统综合的基础，只有精于分析，才能善于综合。本课程主要侧重于系统分析。 三、信号与系统概念无处不在 信息科学已渗透到所有现代自然科学和社会科学领域，因此可以说信号与系统在当今社会无处不在，大致列举的应用领域如下： ?工业监控、生产调度、质量分析、资源遥感、地震预报 ?人工智能、高效农业、交通监控 ?宇宙探测、军事侦察、武器技术、安全报警、指挥系统 ?经济预测、财务统计、市场信息、股市分析 ?电子出版、新闻传媒、影视制作 ?远程教育、远程医疗、远程会议 ?虚拟仪器、虚拟手术 如对于通讯： ?古老通讯方式：烽火、旗语、信号灯 ?近代通讯方式：电报、电话、无线通讯
信号与系统参考题库(2)
第一章 绪论 一、单项选择 1、右图所示波形可用单位阶跃函数表示为（ D ）。 (A) f(t)=U(t)-U(t-1)+U(t-2)-U(t-3) (B) f(t)=δ(t)+δ(t-1)+2δ(t-2)-3δ(t-3) (C) f(t)=U(t)+U(t-1)+2U(t-2)-3U(t-3) (D) f(t)=U(t)+U(t-1)+U(t-2)-3U(t-3) 2、右图所示信号波形的时域表达式是（ D ）。 （A ） )1()1()()(---=t u t t u t f （B ） )1()()(-+=t u t tu t f （C ） )1()()(--=t u t tu t f （D ） )1()1()()(---=t u t t tu t f 3、信号)(t f 波形如右图所示，则其表达式为（ B ）。 （A ） )]1()1([+--t u t u t （B ） )]1()1([--+t u t u t （C ） )]1()1([++-t u t u t （D ） )]1()1([/1+--t u t u t 4、图示波形的表达式为（ B ）。 t 5、下图i(t)的表达式（ B ）。 t 6、已知()f t 的波形如下图所示，则(3)f t 波形为（ A ）。 t 1 t ( A ) 01 t ( B ) t ( C ) t ( D ) 7、已知 )(t f 的波形如题 (a)图所示，则)22(--t f 为图3(b)图中的的波形为( A )。
8、已知f(t)的波形如题 (a)图所示，则f (5-2t)的波形为( C )。 9、已知信号f (t )的波形如题图所示，则f (t )的表达式为（ D ）。 （A ） (t ＋1)u(t) （B ） δ(t －1)＋(t －1)u(t) （C ） (t －1)u (t) （D ） δ(t ＋1)＋(t ＋1)u(t) 10、信号()f t 波形如下图a 所示，则图b 的表达式是（ C ）。 t t 图a 图b （A ）(4)f t - （B ）(3)f t -+ （C ）(4)f t -+ （D ）(4)f t - 11、已知()f t 的波形如图所示，则' ()f t 的波形为（ B ）。 t t ( A ) t t ( D ) t 12 、函数 )( t f 的波形如下图所示，则)(t f 的一次积分的波形为（ A ）。 （A ） （B ） （C ） （D ） 13、信号f(t)的波形如题（a ）图所示，则f( －2t ＋1)的波形是（ B ）。
电力系统继电保护 第一章 绪论
第1章 绪 论 1.1 电力系统继电保护的任务和作用 电力系统在运行中可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路。发生短路时可能产生以下后果： (1) 数值较大的短路电流通过故障点时，产生电弧，使故障设备损坏或烧毁。 (2) 短路电流通过非故障元件时，使电气设备的载流部分和绝缘材料的温度超过散热条件的允许值而不断升高，造成载流导体熔断或加速绝缘老化和损坏，从而可能发展成为故障； (3) 电力系统中部分地区的电压大大下降，破坏用户工作的稳定性或影响产品的质量。 (4) 破坏电力系统中各发电厂并列运行的稳定性，引起系统振荡，从而使事故扩大，甚至导致整个系统瓦解。 各种类型的短路包括三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。不同类型短路发生的概率是不同的，不同类型短路电流的大小也不同，一般为额定电流的几倍到几十倍。大量的现场统计数据表明，在高压电网中，单相接地短路次数占所有短路次数的85%以上，2002年我国220kV电网共有输电线路3884条，线路总长150026km，共发生故障1487次，故障率为0.99次/(100 km·年)。表1-1给出2002年我国220kV电网输电线路各种类型故障发生的次数和百分比。 表1-1 2002年我国220kV电网输电线路故障统计表 故障类型 三相短路 两相短路 两相短路接地 单相接地短路 其他故障 故障次数17 28 91 1319 32 故障百分比 1.14% 1.88% 6.12% 88.7% 2.16% 电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏时，但没有发生故障，这种情况属于不正常工作状态。如因负荷超过供电设备的额定值引起的电流升高，称过负荷，就是一种常见的不正常工作状态。在过负荷时，电气设备的载流部分和绝缘材料过度发热，从而使绝缘加速老化，甚至损坏，引起故障。此外。系统中出现功率缺额而引起的频率降低，发电机突然甩负荷而产生的过电压，以及电力系统发生振荡等，都属于不正常运行状态。 电力系统中发生不正常运行状态和故障时，都可能引起系统事故。事故是指系统全部或部分正常运行遭到破坏，电能质量变到不能容许的程度，以致造成对用户的停止供电或少供电，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。 系统事故的发生，除了自然条件的因素(如雷击、架空线路倒杆等)外，一般都是由于设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高或运行维护不当而引起的。因此，
信号与系统参考题库
信号与系统参考题库 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
第一章 绪论 一、单项选择 1、右图所示波形可用单位阶跃函数表示为（ D ）。 (A) f(t)=U(t)-U(t-1)+U(t-2)-U(t-3) (B) f(t)=δ(t)+δ(t-1)+2δ(t-2)-3δ(t-3) (C) f(t)=U(t)+U(t-1)+2U(t-2)-3U(t-3) (D) f(t)=U(t)+U(t-1)+U(t-2)-3U(t-3) 2、右图所示信号波形的时域表达式是（ D ）。 （A ） )1()1()()(---=t u t t u t f （B ） )1()()(-+=t u t tu t f （C ） )1()()(--=t u t tu t f （D ） )1()1()()(---=t u t t tu t f 3、信号)(t f 波形如右图所示，则其表达式为（ B ）。 （A ） )]1()1([+--t u t u t （B ） )]1()1([--+t u t u t （C ） )]1()1([++-t u t u t （D ） )]1()1([/1+--t u t u t 4、图示波形的表达式为（ B ）。 5、下图i(t)的表达式（ B ）。 6、已知()f t 的波形如下图所示，则(3)f t 波形为（ A ）。 7、已知)(t f 的波形如题 (a)图所示，则)22(--t f 为图3(b)图中的的波形为( A )。 8、已知f(t)的波形如题 (a)图所示，则f (5-2t)的波形为( C )。 9、已知信号f (t )的波形如题图所示，则f (t )的表达式为（ D ）。 （A ） (t ＋1)u(t) （B ） δ(t －1)＋(t －1)u(t) （C ） (t －1)u (t) （D ） δ(t ＋1)＋(t ＋1)u(t) 10、信号()f t 波形如下图a 所示，则图b 的表达式是（ C ）。 图a 图b （A ）(4)f t - （B ）(3)f t -+ （C ）(4)f t -+ （D ）(4)f t - 11、已知()f t 的波形如图所示，则'()f t 的波形为（ B ）。 12、函数)(t f 的波形如下图所示，则)(t f 的一次积分的波形为（ A ）。 （A ） （B ） （C ） （D ） 13、信号f(t)的波形如题（a ）图所示，则f(－2t ＋1)的波形是（ B ）。 14、下列各表达式中正确的是（ B ）。 （A ）)()2t (t δδ= （B ）)(2 1 )2t (t δδ= （C ）)(2)2t (t δδ= （D ） )2(2 1 )t (2t δδ= 15、已知t t f sin )(=，则dt t t f )()4 (δπ ?∞ ∞ --＝（ B ）。 （A ）22 （B ）22- （C ）42 （D ）4 2- 16、 ? -2 2)10(dt t t δ＝（ C ）。 （A ） 100 （B ） 10 （C ） 0 （D ） 4
电力系统继电保护课后习题解析答案全
电力系统继电保护课后习题答案 1 绪论 1、1电力系统如果没有配备完善的继电保护系统,想象一下会出现什么情景？ 答:现代的电力系统离开完善的继电保护系统就是不能运行的。当电力系统发生故障时,电源至故障点之间的电力设备中将流过很大的短路电流,若没有完善的继电保护系统将故障快速切除,则会引起故障元件与流过故障电流的其她电气设备的损坏;当电力系统发生故障时,发电机端电压降低造成发电机的输入机械功率与输出电磁功率的不平衡,可能引起电力系统稳定性的破坏,甚至引起电网的崩溃、造成人身伤亡。如果电力系统没有配备完善的继电保护系统,则当电力系统出现不正常运行时,不能及时地发出信号通知值班人员进行合理的处理。 1、2继电保护装置在电力系统中所起的作用就是什么? 答:继电保护装置就就是指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置、它的作用包括:1、电力系统正常运行时不动作;2、电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3、电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其她部分隔离。 1、3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用就是什么? 答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断与执行输出三个部分完成预定的保护功能。测量比较环节就是册来那个被保护电器元件的物理参量,并与给定的值进行比较,根据比较的结果,给出“就是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号,从而判别保护装置就是否应该启动。逻辑判断环节就是根据测量环节输出的逻辑信号,使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型与范围,最后确定就是否应该使断路器跳闸。执行输出环节就是根据逻辑部分传来的指令,发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。 1、4 依据电力元件正常工作、不正常工作与短路状态下的电气量复制差异,已经构成哪些原理的保护,这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障不？ 答:利用流过被保护元件电流幅值的增大,构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低,构成了低电压保护;利用电压幅值的异常升高,构成了过电压保护;利用测量阻抗的降低与阻抗角的变大,构成了低阻抗保护。 单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障,因为当故障发生在本线路末端与下级线路的首端出口时,本线路首端的电气量差别不大。所以,为了保证本线路短路时能快速切除而下级线路短路时不动作,这种单靠整定值得保护只能保护线路的一部分。 1、5依据电力元件两端电气量在正常工作与短路状态下的差异,可以构成哪些原理的保护？ 答:利用电力元件两端电流的差别,可以构成电流差动保护;利用电力元件两端电流相位的差别可以构成电流相位差动保护;利两侧功率方向的差别,可以构成纵联方向比较式保护;利用两侧测量阻抗的大小与方向的差别,可以构成纵联距离保护。 1、6 如图1-1所示,线路上装设两组电流互感器,线路保护与母线保护应各接哪组互感器？
最新电力系统基础习题库
电力系统基础习题库 第一章电力系统概论题库 一、填空题 1．根据一次能源的不同，发电厂可分为（）、（）、（）和（）等。2．按发电厂的规模和供电范围不同，又可分为（）、（）和（）等。3．火电厂分为（）和（）。 4．水电厂根据集中落差的方式分为（）、（）和（）。 5．水电厂按运行方式分为（）、（）和（）。 6．变电所根据在电力系统的地位和作用分为（）、（）、（）和（）。 二、判断题 1、火力发电厂是利用煤等燃料的化学能来生产电能的工厂。（） 2、抽水蓄能电站是利用江河水流的水能生产电能的工厂。（） 3、变电站是汇集电源、升降电压和分配电力的场所 , 是联系发电厂和用户的中间环节。（） 4、中间变电站处于电力系统的枢纽点 , 作用很大。（） 5、直接参与生产、输送和分配电能的电气设备称为一次设备。（） 6、电流互感器与电流表都是电气一次设备。（） 7、用电设备的额定电压与电力网的额定电压相等。（） 8、发电机的额定电压与电力网的额定电压相等。（） 9、变压器一次绕组的额定电压与电力网的额定电压相等。（） 10、变压器二次绕组的额定电压等于电力网额定电压的 1.1 倍。（） 11、二次设备是用在低电压、小电流回路的设备。（） 12、信号灯和控制电缆都是二次设备。（） 三、简答题 1、发电厂和变电所的类型有哪些？分别说明发电厂的生产过程和变电所的作用。 2、电气一次设备及二次设备的作用及范围是什么？ 3、供电设备、用电设备和电力网的额定电压之间有什么关系？ 第一章电力系统概述习题答案 一、填空题 1．火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂、核能发电厂 2．区域性发电厂、地方发电厂、自备专用发电厂 3．凝汽式、供热式火力发电厂 4．堤坝式、引水式、混合式 5．有调节、无调节、抽水蓄能电厂 6．枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所 二、判断题 1、√ 2、× 3、√ 4、× 5、√ 6、× 7、√ 8、× 9、×10、×11、√12、√ 三、简答题 1.答：发电厂分火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂和核能发电厂。
《信号与系统》第一章作业题答案
第一章 绪 论 1．试判断系统()()r t e t =-是否是时不变系统？（给出检验步骤） 解：由()()r t e t =-，得到输入为()e t 时，对应的输出为()r t ： ()()r t e t =- 再由()()r t e t =-，得到输入为()e t τ-时，对应的输出为()e t τ--。 假设()()r t e t =-是一个时不变系统，则对应的 ()()r t e t ττ-=-+ 显然 ()()()r t e t e t τττ-=-+≠-- 假设不成立，这是一个时变系统。 2．已知信号1(/2)f t 和2()f t 的波形如图所示，画出11()(1)()y t f t u t =+-和22()(53)y t f t =-的波形。 图1 解：根据一展二反三平移的步骤来做，对于第一个图，第一步将1(/2)f t 展成1()f t 第二步将1()f t 平移成1(1)f t + 第三步将1(1)f t +乘上()u t -得到11()(1)()y t f t u t =+-
对于第二个图，先写出其表达式 2()9(1)f t t δ=+ 则 22()(53)9(531)y t f t t δ=-=-+ 9(63)9(36) 3(2) t t t δδδ=-=-=- 于是得到2()y t 的图形为 3．系统如图2所示，画出1()f t ，2()f t 和3()f t 的图形，并注明坐标刻度。 图2 解：由系统图可以得到 1()()()f t t t T δδ=-- 它的图形为（设T>0） 21()()[()()]t t f t f t dt t t T dt δδ-∞ -∞ ==--? ?
电力系统分析课程设计报告完整版
课程设计报告书题目：电力系统分析课程设计 院（系）电气工程学院 专业电气工程及其自动化 学生姓名 学生学号 指导教师 课程名称电力系统课程设计 课程学分 1 起始日期 2020.1.2—2020.1.6
电力系统分析课程设计任务书
一、设计目的和要求 1、设计目的 通过课程设计，使学生加强对电力体统分析课程的了解，学会查寻资料、以及分析计算等环节，进一步提高分析解决实际问题的能力。 2、设计要求 （1）培养学生认真执行国家法规、标准和规范及使用技术资料解决实际问题的能力； （2）培养学生理论联系实际，努力思考问题的能力； （3）进一步理解所学知识，使其巩固和深化，拓宽知识视野，提高学生的综合能力； （4）懂得电力系统分析设计的基本方法，为毕业设计和步入社会奠定良好的基础。 二、设计课题和内容 各元件参数标幺值如下（各元件及电源的各序阻抗均相同）： 接线，非标准变比侧Δ接T1：电阻0，电抗0.2，k=1.1，标准变比侧Y N 线； 接线，非标准变比侧ΔT2：电阻0，电抗0.15，k=1.05，标准变比侧Y N 接线； L24: 电阻0.03，电抗0.08，对地容纳0.04； L23: 电阻0.023，电抗0.068，对地容纳0.03； L34: 电阻0.02，电抗0.06，对地容纳0.032；
G1和 G2：电阻0，电抗0.15，电压1.1；负荷功率：S1=0.5+j0.2； 任务要求：当节点2发生B、C两相金属性接地短路时， 1 计算短路点的A、B和C三相电压和电流； 2 计算其它各个节点的A、B和C三相电压和电流； 3 计算各条支路的电压和电流。 三、设计工作要求 1、理解设计任务书，原始设计资料。 3、掌握以下设计内容及方法：电力系统组成、标幺制的原理、短路类型、短路原因、短路危害与短路计算的目的；同步发电机暂态过程、系统元件各序（正、负和零）参数计算、对称分量法原理、电力系统各序网络、不对称故障边界条件确定以及正序等效定理。最后撰写设计报告，绘图工程图，考核。 4、认真独立完成课程设计，若有抄袭他人设计课程设计或找他人代画设计图纸、代做等行为的弄虚作假者一律按不及格记成绩，并依据学校有关规定进行处理。 5、在设计周内完成所规定的设计任务，提交《课程设计报告书》一份。 四、成绩评定 1、考核办法：提交课程设计报告；回答教师所提出的问题；考勤情况。 2、成绩构成：平时考核20%，口试考核占40%，设计报告书占40%。 3、成绩评定： 成绩评定采取五级记分制，分为优、良、中、及格和不及格。由指导教师根据学生在设计中的综合情况和评分标准确定成绩。 4、评分标准 （1）优秀：遵守纪律，设计报告详实、内容认真，报告内容条理清晰，认识深刻、具体； （2）良好：遵守纪律，设计报告完整，内容完整无缺，报告充实，分析较具体； （3）中等：遵守纪律，设计报告较完整，内容比较详细，分析较具体；（4）及格：遵守纪律，设计报告完整，内容简单，分析粗浅；
电力系统分析第三版答案
电力系统分析第三版于永源答案 【篇一：电力系统分析课后习题解答】 t>第1章绪论 1-1 答：能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的 电压，称为额定电压。用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。 发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5％，用于补偿电网 上的电压损失。 变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。 当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的额定电压与发电机 的额定电压相同。 变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10％。 当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7％）时，二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5％。 1-2 答：一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量（输电能力） 就越大，输送的距离也越远。因为输电电压高，线路损耗少，线路 压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。 在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较 大的容量，则输送的距离就短。当然，输送容量和距离还要取决于 其它技术条件以及是否采取了补偿措施等。 1-3 答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷 持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。 1-4 解：（1）g：10.5kv；t-1：10.5kv/242kv；t-2：220kv/121kv，220kv/38.5kv；t-3：110kv/11kv；t-4：35kv/6.6kv；t-5： 10.5kv/3.3kv，（长线路） 10.5kv/3.15kv （短线路） t-2工作于主抽头：实际变比为kt-2(1-2)=220/121=1.818；kt-2(1- 3)=220/38.5=5.714； kt-2(2-3)=121/38.5=3.143； 1-5 解：由已知条件，可得日总耗电量为