电力系统分析名词解释、简答、模拟试卷.doc

额定电压：电力系统中的发电、输电、配电和用电设备都是按一定标准电压设计和制造的，在这以标准下运行，设备的技术性能和经济指标将达到最好，这一标准电压称之为额定电压。2. 分裂导线：引致损失发生或者增加损失程度的条件。3. 负荷：电力系统中用电设备所消耗的功率的总和。4. 变压器的变比：三相电力系统计算中，变压器的变比指两侧绕组空载线电压的比值s。5. 标幺值：电力系统计算中，阻抗、导纳、电压、电流及功率用相对值表示，并用于计算， 这种运算形式称为标幺制。一个物理量的标么值是指该物理量的实际值与所选基准值的比值。6. 电压降落：网络元件的电压降落是指元件始末两端电压的相量差，是相量。7. 电压偏移：线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差，是标量。8. 电压损耗：两点间电压绝对值之差，是标量。9. 输电效率：线路末端输出的有功功率与线路始端输入的有功功率的比值，常用百分值表示。10. 最大负荷利用小时数：如果负荷始终等于最大值Pmax，经过Tmax小时后所消耗的电能恰好等于全年的用电量，Tmax称之为最大负荷利用小时数。11. 最大负荷损耗时间：如果线路中输送的的功率一直保持为最大负荷功率Smax，在小时内的能量损耗恰等于线路全年的实际电能损耗，则称为最大负荷损耗时间。12. PQ节点：这类节点的有功功率和无功功率是给定的，节点电压的幅值和相位是待求量。通常变电所都是这一类型的节点13. PV节点：这类节点的有功功率和电压幅值是给定的，节点的无功功率和电压的相位是待求量。14. 平衡节点：它的电压幅值和相位已给定，而其有功功率和无功功率是待求量。15. 耗量微增率：耗量特性曲线上某点切线的斜率，表示在该点的输入增量与 输出增量之比。16. 等耗量微增率准则：按耗量微增率相等的原则在各机组间分配负荷，可使消耗的一次能源最少。17. 电源有功功率静态频率特性：发电机组的原动机机械功率与角速度或频率的关系。18. 单位调节功率：发电机组有功功率特性曲线的斜率称为发电机的单位调节功率。KGP/f19. 频率的一次调整：对于负荷变动幅度小，周期较短而引起的频率变化进行的调整称为频率的一次调整，采用发电机组上装设的调速系统完成.20. 频率的二次调整：对于负荷变动较大、周期较长引起的频率偏移进行调整。采用发电机组上装设的调频系统完成。21. 无差调节：无差调节是指负荷变动时，经过自动调速系统的调整作用，原动机的转速或频率能够恢复为初值的调节。22. 有差调节：有差调节是指负荷变动时，经过自动调速系统的调整作用，原动机的转速或频率不能恢复为初值的调节。23. 有功功率平衡：电源发出的有功功率应满足负荷所消耗的有功功率和传送电功率时在网络中损耗的有功功率之和。电源所发出的有功功率应能随负荷、网络损耗的增减二相应调整变化，才可保证整个系统的有功功率平衡。24. 无功功率平衡：电力系统无功功率平衡的基本要求是：系统中的无功电源可能发出的无功功率应该大于或至少等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗之和。25. 同步调相机：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，它向系统供给感性无功功率起无功电源的作用；在欠励磁运行时，它从系统吸取感性无功功率起无功负荷作用。26. 电压中枢点：指某些能反映系统电压水平的主要发电厂或变电所母线。27. 逆调压：在大负荷时，线路的电压损耗也大，如果提高中枢点电压，就可以抵偿掉部分电压损耗，使负荷点的电压不致过低。反之，在小负荷时，线路电压损耗也小，适当降低中枢点电压就可使负荷点电压不致过高。这种在大负荷时升高电压，小负荷时降低电压的调压方式称为逆调压。28. 顺调压：在大负荷时允许中枢点电压低一些，但不低于线路额定电压的102.5%；小负荷时允许其电压高一些，但不超过线路额定电压的107.5%。29. 恒调压：逆调压和顺调压方式之间的调压方式是恒调压（常调压）。即在任何负荷下，中枢点电压保持为大约恒定的数值，一般较线路额定电压高2%5%。30. 无限大功率电源：指的是电源外部有扰动发生时，仍能保持电压和频率恒定的电源。31. 短路冲击电流：短路电流最大可能的瞬时值，以iim表示。32. 短路电流的有效值：在短路过程中，任一时刻t的短路电流有效值是指以时刻t为中心的一个周期内瞬时电流的均方根值。33. 短路容量：等于短路电流有效值与短路处的正常工作电压（一般用平均额定电压）的乘积。34. 磁链守恒原则：电阻为零的超导体闭合回路中，具有维持交链此回路的总磁链不变的特性。35. 无阻尼同步发电机机端短路时，定子短路电流中包含哪些电流分量？在dq0系统中它们被变换成什么电流分量？定子中有强制基频电流分量和自由基频分量，自由直流分量和二倍频率分量。在dq0系统中，前者变换成强制直流和自由直流分量，后者变换成自由基频分量。36. 强行励磁：强行励磁装置是自动励磁调节系统的一个组成部分，当发生短路或由于其他原因使机端电压显著下降时，强行励磁装置动作，使施于励磁绕组的电压增大，从而增大励磁电流以恢复机端电压。37. 临界电抗：在临界电抗下发生短路时，机端电压刚好在暂态过程结束时恢复到额定值。38. 起始次暂态电流：短路电流周期分量（基频分量）的初始有效值。39. 计算电抗：归算到发电机额定容量的外接电抗的标幺值和发电机纵轴次暂态电抗的标幺值之和。 40. 节点阻抗矩阵：是节点导纳矩阵的逆矩阵。41. 序阻抗：各序电流和各序电压之间的关系。42. 简单不对称故障：简单故障是指电力系统的某处发生一种故障的情况，简单不对称故障包括单相接地短路、两相短路、两相短路接地、单相断开和两相断开等。43. 复合序网：根据故障处各序量之间的关系，将各序网络在故障端口联接起来所构成的网络称为复合序网。44. 横向故障电力系统的短路通常也称为横向故障。它指的是在网络的节点f处出现了相与相之间或相与零电位点之间不正常接通的情况。45. 静态稳定性：电力系统正常运行状态下，受到某种小干扰后，能够恢复到原来的运行状态的能力。46. 暂态稳定性：电力系统正常运行状态下，突然受到某种大干扰后，能够过渡一个新的稳定运行状态或恢复到原来的运行状态的能力。47. 简单电力系统：为一台同步发电机与无限大容量电源组成的系统。48. 功角：发电机电动势Eq与受端电压U之间的相角差称之为功角。49. 静态稳定极限：当功角90时，电磁功率对功角的变化率等于零，是静态稳定的临界点，称为静态稳定极限。50. 极限切除角：如果在某一切除角时，最大可能的减速面积与加速面积大小相等，则系统将处于稳定的极限情况，大于这个角度切除故障，系统将失去稳定。这个角度称为极限切除角。51. 极限切除时间：为了判断系统的暂态稳定性，还必须知道转子抵达极限切除角所用的时间，即所谓切除故障的极限允许时间。52. 电气制动：在系统发生短路故障后，有控制地在加速的发电机端投入电阻负荷，则可以增加发电机的电磁功率，产生制动作用从而达到提高暂态稳定的目的。这种做法称为电气制动。53. 制动电阻：电气制动接入的电阻称为制动电阻。1. 电力系统运行的基本要求是什么?保证供电的可靠性、保证良好的电能质量、保证系统运行的经济性。2. 电能质量是指的是什么？电压大小，波形质量，频率。3. 什么是电力系统？由生产、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。4. 什么是电力网？电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网，它包括升降压变压器和各种电压等级的输电线路。5. 联合电力系统的优越性是什么？提高电力系统供电的可靠性，减少系统备用容量的比重，可采用高效率的大容量机组，可减少总负荷的峰值，可充分利用水电厂的水能资源。6. 有备用电源接线的五种接线方式是什么？放射式，干线式、链式、环式和两端电源供电网。7. 负荷的峰谷差指的是什么？指日负荷曲线的最大负荷与最小负荷之差。8. 电力系统中性点的接地方式有哪些？分别适合哪些电压等级?直接接地，110kV,220kV,500kV；不接地，10kV；经消弧线圈接地，35kV 。9. 弧线圈的作用是什么？发生单相故障，中性点电压作用在销弧线圈上，将产生感性电流，该电流与故障接地处的电容电流相抵消，减小接地点的电流，使接地电弧易于自行熄灭，提高供电的可靠性。10. 中性点直接接地系统发生单相接地时，其故障相、非故障相的电压如何变化?故障相电压为零，非故障相的电压变化与零序与负序网对短路点的组合阻抗的比值K0=Z0/Z2有关，K0=1，非故障相电压不变，K01，非故障相电压上升，K0 xq36. 理想同发电机，d轴电抗的大小顺序是什么？xdxdxd37. 输电线路的负序阻抗是否与正序阻抗相等？是38. 输电线路的零序阻抗是否与正序阻抗相等？不是，输电线路的零序阻抗大于正序阻抗。39. 短路点（f点）b、c两相短路时的相边界条件是什么？Ifb=-Ifc ,Ifa=0，Vb=Vc40. 单相短路时的复合序网是在短路点处是如何连接的？正序、负序和零序三个序网串联。41. 两相相短路接地时的复合序网是在短路点处是如何连接的？正序、负序和零序三个序网并联。42. 一相断线时的复合序网是在断口处是如何连接的？正序、负序和零序三个序网并联。43. 两相断线时的复合序网是在断口处是如何连接的？正序、负序和零序三个序网串联。44. Y0/-11双绕组变压器，在Y侧发生a相接地故障时，正序分量电流为 A1，与侧正序分量 a1。的关系是什么？相位向前移动30，即 a1= A1ej30。 45. Y0/-11双绕组变压器，在Y侧发生a相接地故障时，负序分量电流为 A2，与侧负序分量 a2。的关系是什么？相位向后移动30，即 a2= A2e-j3046. 小干扰法适用于简单电力系统的何种分析计算？静态稳定分析。47. 提高系统静态稳定的措施是什么? 采用自动调节励磁装置，减小元件的电抗，改善系统结构和采用中间补偿装置。48. 提高静态稳定措施之一是减少线路电抗，主要有哪三种措施来减少线路电抗？采用分裂导线，串联电容补偿，提高线路额定电压等级。49. 分析简单系统的暂态稳定性，确定系统的极限切除角依据的原则是什么？等面积定则。50. 什么是暂态稳定极限？ 把刚好保持暂态稳定时所能输送的最大功率，称为暂态稳定极限。51. 自动重合闸成功时为什么可以提高电力系统暂态稳定性？自动重合闸成功，线路恢复运行，可以提高发电机输出的电磁功率，增加减速面积，使减速面积大于加速面积，提高暂态稳定性。52. 采用减少原动机输出功率的方法为什么能够改善系统的暂态稳定性？减少原动机输出的机械功率，也相当于减少过剩功率，增加减速面积，使减速面积大于加速面积，从而提高系统的暂态稳定性。模拟试题一：一、 填空（20）1. 构成电力网的主要设备有_和_。 答：升降压变压器;各种电压等级的输电线路 2中性点经消弧线圈接地的电力系统一般采用的补偿方式是_。 答：过补偿3. 110kV电力网的平均额定电压为_。 答：115KV4.采用分裂导线的目的是_电纳。 答：减小5线路的电压损耗是线路首末两点间电压的_。 答：绝对值之差，是标量6.潮流计算中，PV节点待求的物理量是该节点的_和_。 答：无功功率Q、电压相角7有功功率最优分配的准则是按_分配。 答：等耗量微增率8.电压中枢点指某些能反映系统电压水平的_或_。 答：主要发电厂、变电所母线9.无限大功率电源指的是电源外部有扰动发生时，仍能保持_和_恒定的电源。 答：电压、频率 10分析简单系统的暂态稳定性，确定系统的极限切除角依据的原则是_。 答：等面积准则二、 简答题（30）1. 联合电力系统的优越性是什么？ 答：提高电力系统供电的可靠性，减少系统备用容量的比重，可采用高效率的大容量机组，可减少总负荷的峰值，可充分利用水电厂的水能资源。2. 有备用电源接线的五种接线方式是什么？ 点击查看答案答：放射式，干线式、链式、环式和两端电源供电网。3. 电力系统常用的调压措施有哪些？ 答：改变发电机端压、改变变压器分接头、串联电容补偿、并联无功补偿。4. 计算冲击电流的目的？ 答：主要用来校验电气设备和载流导体的电动力稳定度。5. 两相相短路接地时的复合序网是在短路点处是如何连接的？ 答：正序、负序和零序三个序网并联。6. 什么是电力系统的静态稳定性？ 答：电力系统正常运行状态下，受到某种小干扰后，能够恢复到原来的运行状态的能力。三、计算题（一）两系统由联络线连接为一联合系统。正常运行时，联络线上没有交换功率流通。两系统的容量分别为1500MW和1000MW，各自的单位调节功率如图所示。设A系统负荷增加100MW，试计算下列情况下的频率变量和联络线上流过的交换功率：1）两系统既无一次调频,也无二次调频2）两系统参与一次调频,但均无二次调频3）两系统依靠二次调频各增发50MW4）A系统无二次调频，B系统二次调频增发200MW5）B系统无二次调频，A系统二次调频增发200MW答：这种情况最严重，发生在A、B系统的机组都已满载，调速器受负荷限制器的限制已无法调整。由于两系统既无一次调频又无二次调频，没有调频措施，频率偏差很大，远超出允许范围，这时A系统增加的负荷功率200MW，一方面靠自身的调节效应 KDf = 45（-2.8169）=126.7606（MW），另一方面B系统送来功率73.2394MW，形成在低频率水平上的功平衡，这是应当避免的情况。2）两系统参与一次调频,但均无二次调频两系统参与一次调频由于两系统均参与一次调频，频率偏差大为减小，如果想进一步提高频率质量，可采取二次调频。3)两系统依靠二次调频各增发50MW4)A系统无二次调频，B系统二次调频增发200MW该系统的功率缺额由B系统供应，以致联络线上要流过可能超出限额的大量交换功率。此时联络线功率的增量最大，可能过载，要引起注意。5)B系统无二次调频，A系统二次调频增发200MW比较以上几种情况，自然会提出，在一个庞大的电力系统中可采用分区调整，及局部的功率盈亏就地调整平衡的方案。即可保证频率质量，又不至过分加重联络线的负担。（二）三相短路分别发生在f1和f2点计算短路电流的周期分量,已知(1) 系统对母线a处的短路功率为1000MVA, (2)母线a的电压为恒定值（15分）答：取SB=100MVA，UB=Uav（1）第一种情况，系统用电压源表示，它到母线a的电抗标幺值各元件的标幺值为线路L： 变压器：电抗器： 电缆：当f1点短路时，当f2点短路时，（2）在第二种情况，无限大电源母线接于母线 a，电抗Xs=0当f1点短路时 ，当f2点短路时， 比较以上的结果可见，如果把无限大母线接于a点则短路电流的数值在f1短路时要增加21%，在f2短路时，只增大6%（三）110KV电力系统如图3-17所示。线路的型号及长度已标在图中，每千米的参数如下：线路1、3：；线路2： ；变电所b变压器参数及励磁功率：；变电所c变压器参数及励磁功率：；电源A的母线电压保持117KV，电源 的母线电压保持在118KV。变压器负荷分别为、。求电力网的功率分布及各节点的电压（即潮流计算）（20分） 点击查看答案答：电力网元件的参数并制订等值网络线路1参数：,，线路2参数：，线路3参数：，功率损耗（1）线路电纳中的功率损耗 （2）变压器阻抗中的功率损耗计算对变电所b对变电所c在功率分点分解成两个辐射网由A端求线路2中的功率线路3中的功率和计算的S2的误差仅为计算误差，b点为功率分点，将网络从b点拆开。其余计算同辐射网模拟试题二：一、填空1.变压器的变比：三相电力系统计算中，变压器的变比指两侧绕组_的比值。 点击查看答案答：空载线电压的2.一个物理量的标么值是指该物理量的实际值与_的比值。 答：所选基准值3.发电机的单位调节功率可以表示为KG_。 答：P/f 4.电压偏移：线路始端或末端电压与_的数值差，是标量。 答：线路额定电压5.如果负荷始终等于最大值Pmax，经过Tmax小时后所消耗的电能恰好等于_，Tmax称之为最大负荷利用小时数。 答：全年的用电量6.有功功率平衡：电源发出的有功功率应满足负荷所消耗的有功功率和_有功功率之和。 答：传送电功率时在网络中损耗的7.电源有功功率静态频率特性：发电机组的原动机机械功率与_或_的关系。 答：角速度、频率8.频率的一次调整：对于负荷变动幅度_，周期_而引起的频率变化进行的调整称为频率的一次调整，采用发电机组上装设的_系统完成. 答：小、较短、调速系统9.采用顺调压是指高峰负荷时中枢点的电压_，低谷负荷时，中枢点的电压_。 答：升高、降低 10.电阻为零的超导体闭合回路中，具有维持交链此回路的_不变的特性。 答：总磁链二、简答题（30）1电力系统中性点的接地方式有哪些？分别适合哪些电压等级? 答：直接接地，110kV,220kV,500kV；不接地，10kV；经消弧线圈接地，35kV2理想同步发电机的假设条件是什么？ 答：定子、转子表面光滑不影响电感； 绕组对称性；磁势呈正弦分布； 磁路不饱和。3暂态电势Eq有什么特点？ 答：它同励磁绕组的总磁链成正比。在运行状态突变瞬间，励磁绕组磁链守恒，不能突变，暂态电势，也就不能突变。4中性点直接接地系统发生单相接地时，其故障相、非故障相的电压如何变化? 答：故障相电压为零，非故障相的电压变化与零序与负序网对短路点的组合阻抗的比值K0=Z0/Z2有关，K0=1，非故障相电压不变，K01，非故障相电压上升，K01，非故障相电压下降。5提高静态稳定措施之一是减少线路电抗，主要有哪三种措施来减少线路电抗？ 答：采用分裂导线，串联电容补偿，提高线路额定电压等级。6什么是电力系统的暂态稳定性？ 答：电力系统正常运行状态下，突然受到某种大干扰后，能够过渡一个新的稳定运行状态或恢复到原来的运行状态的能力。三、计算题（50）（一）某降压变电所装设一容量为20MVA，电压为110/11kV的变压器，变压器低压侧母线电压允许偏移在最大和最小负荷时分别是额定电压的2.5%和7.5%.最大和最小负荷为18MVA和7MVA,cos =0.8, 变压器高压侧的电压在任何负荷下均维持为107.5kV。变压器的参数为：Uk % =10.5kV，Pk=163kW,不计激磁影响。试选择变压器的分接头。点击查看答案答：变压器的电阻和电抗为：变压器最大和最小负荷：最大和最小负荷低压母线要求电压：最大负荷时电压 最小负荷时电压变压器低压母线归算到高压侧的电压：解得：，分接头电压：最大负荷时分接头电压 最小负荷时分接头电压分接头平均电压校验：最大负荷时低压母线电压 最小负荷时低压母线电压最大负荷时低压母线电压偏移最小负荷时低压母线电压偏移所选分接头电压使低压母线电压波动在2.5%-7.5%范围之内，是合适的。（二）计算f点发生短路的冲击电流，系统各元件的参数为：发电机 G: 60MVA, xd=0.12调相机 SC: 5MVA, xd=0.2, 变压器 T1: 31.5MVA，Uk%=10.5, T2: 20MVA, Uk%=10.5, T3: 7.5MVA, Uk%=10.5,线路 L1: 60km, L2: 20km,L3: 10km 各条线路电抗均为0.4/km负荷： LD1: 30MVA, LD2: 18MVA, LD3: 6MVA（20）点击查看答案答：先将全部负荷计入，以额定标幺电抗为0.35，电势为0.8的电源表示。取SB=100MVA, UB=Uav发电机调相机负荷，变压器，线路，取发电机的次暂态电势调相机按短路前额定满负荷运行 网络简化： 起始次暂态电流和冲击电流的计算：起始次暂态电流： 变压器T3方面提供负荷LD3提供冲击电流 变压器T3方面提供电流 0.523 中有发电机、调相机、和负荷提供的电流, 冲击系数分别为 1.8 ，1.8，1为把负荷提供的电流分出来, 回到等值电路中去计算a点残余电压，b、c点残余电压同理可得负荷不提供短路电流由短路点右侧提供的的短路电流是发电机和调相机发出的短路点6kV电压等级的基准电流冲击电流短路点远离负荷时，负荷不输出短路电流。近似计算不计负荷，E=1, 短路点的输入阻抗为 由变压器T3方面提供的短路电流 冲击电流比计及负荷的值小6%，这种简化在实际计算中是允许的（三）已知如图所示的简单电力系统中，发电机升压变压器和双回线路向系统送电，参数如下，正常运行时，。计算该系统发电机的功率特性、极限功率、极限功角及静态稳定储备系数（15）答： 功角特性：极限功角：功率极限：求储备系数：