电力系统稳态分析.doc

2002～2003学年 第 二 学期
《电力系统稳态分析》课程考试试卷A
注意：1、本试卷共3页； 2、考试时间:120分钟
3、姓名、学号必须写在指定地方
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
总分
得分

一、填空题 （每空1分共计20分）
1、电力网的接线形式根据可靠性可分为 ， 。
2、发电机运行时受到的主要约束是 ， ，
。
3、有功功率日负荷曲线主要用于 。
4、线路某负荷点的运算功率可能包括 ， ，
。
5、高斯赛德尔法计算潮流的主要缺点是 。
6、频率的一次调整是由 进行，频率的二次调整是由 进行，
频率的三次调整是指 。
7、电力系统无功功率的最优分布包括 ， 。
8、用于潮流计算的功率方程式的变量中 是控制变量，
是状态变量， 是扰动变量。
9、系统备用容量根据备用时的状态可分为 和 。

二、判断题（每题2分共10分）
1、电力系统的最大负荷等于该电力系统的总装机容量 （ ）
2、电力系统的有功日负荷曲线与无功日负荷曲线变化趋势相同 （ ）
3、电力线路上的电压最低点一般是无功分点 （ ）
4、牛顿—拉弗逊法计算潮流比高斯赛德尔法计算潮流快 （ ）
5、当根据调压要求计算得到的无功补偿容量大于根据最优网损微增率准则所要求的无功补偿容量时，实际的补偿容量决定于后者 （ ）

三、选择题（每题2 分 计 10 分）
1、电能质量包括（ ）
A、可靠性 B、电压
C、频率 D、波形畸变率
2、调频器采用下列调整方式，可实现无差调节（ ）
A、比例调节 B、微分调节
C、积分调节 D、比例积分调节
3、枯水季节，用于频率调整的电厂是（ ）
A、原子能电厂 B、高温高压火电厂
C、可调节水电厂 D、热电厂
4、电力系统常用的调压手段是（ ）
A、发电机调压 B、改变变压器变比调压
C、串联电感调压 D、串联电容器调压
5、牛顿—拉弗逊法计算中的雅可比矩阵与节点导纳矩阵相比（ ）
A、有相同的稀疏结构 B、都是对称矩阵
C、都是常数矩阵 D、阶数相同

四、简答题（每题5分，共20分）
1. 在电力系统潮流计算中,应用节点导纳矩阵比应用回路阻抗矩阵有什么优点?至少说出3点。
2. 系统的调差系数是可整定的，是否可以将系统的调差系数整定为无穷大？为什么？
3. 在进行电压管理时，中枢点的电压调整方式有哪几种？
4. 利用无载调压变压器能否实现逆调压？为什么？

五、系统等值电路如图所示。求
（1） 当，求QC和，节点2是什么节点？
（2） 当QC=0时，能否建立运行方式？如能，试求，此时的节点2又称什么节点？
（3） 请指出上述系统中各节点和支路有哪些约束条件？（10）
G

~

1

2

=10o

QC

2+j0

ZL=0+j0.4

2+j0

六、某发电厂装设三套发电设备，其耗量特性为：F1=2+0.2PG1+0.001PG12(t/h),
F2=4+0.2PG2+0.002PG22(t/h), F3=2.5+0.2PG3+0.003PG32(t/h),发电机G1的额定容量为200MW, 发电机G2和G3的额定容量为300MW最小有功功率PG1min=PG2min= PG2min=50MW,若该电厂承担负荷为600MW时,试求负荷的最优分配方案. （10分）

七、A、B两系统并列运行，A系统负荷增大到400MW时，B系统向A系统输送的交换功率为200MW时，如此时将联络线切除，则切除后，A系统的频率为49Hz，系统的频率为50 Hz，试求：
（1）A、B两系统的系统单位调节功率KA、KB；
（2）A系统负荷增大到1000MW，联合系统的频率变化量。（10分）

八、某变电所装设容量为20MVA的三相变压器，负荷为20MVA，COSφ=0.8,现将负荷增大到18MW， COSφ=0.6，为使变压器不造成过负荷，最小应设置多少并联补偿器？此时负荷的合成功率因数为多少?(10分)

2002～2003学年 第 二 学期
《电力系统稳态分析》课程考试试卷B
注意：1、本试卷共3页； 2、考试时间:120分钟
3、姓名、学号必须写在指定地方
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
总分
得分

一、填空题 （每空1分共计20分）
1、对电力系统运行的基本要求基于三方面 , ,
。
2、电力系统中性点的运行方式主要分两类 ， 。
3、电力系统的短线路的等值电路用 表示；
中等长度的线路习惯于用 表示。
4、自然功率指 。
5、有功功率年负荷曲线主要用于 。
6、等值变压器模型的两个特点是 ，
。
7、线路某负荷点的运算功率可能包括 ， ，
。
8、频率的一次调整是由 进行，频率的二次调整是由 进行，
频率的三次调整是指 。
9、电力网络的无功损耗包括 ， ，
。

二、判断题（每题2分共10分）
1、无备用接线供电可靠性优于有备用接线 （ ）
2、电力网络的回路阻抗矩阵容易形成和修改 （ ）
3、PQ分解法由于对牛顿—拉弗逊法做了许多简化，所以计算结果可能与实际值不一致
（ ）
4、系统的调差系数整定得越大越好 （ ）
5、水煤换算系数越小，水电厂应该分配的负荷就多 （ ）

三、选择题（每题2 分 计 10 分）
1、电力系统进行潮流的调整和控制的常用措施是（ ）
A、串联电感 B、串联电容
C、附加串联加压器¢ D、并联电感
2、牛顿—拉弗逊法计算中的雅可比矩阵与节点导纳矩阵相比
（ ）
A、有相同的稀疏结构 B、都是对称矩阵
C、都是常数矩阵 D、阶数相同
3、在进行潮流计算时，优先注重于（ ）
A、电压约束 B、注入功率约束
C、相对相角约束
4、长线路、重负荷的中枢点采用的调压方式是（ ）
A、顺调压 B、逆调压
C、常调压
5、丰水季节，主要用于功率调整的电厂是（ ）
A、原子能电厂 B、高温高压火电厂
C、可调节水电厂 D、中温中压电厂

四、简答题（每题5分，共20分）
1. 输电线路为什么要进行导线换位？
2. 无功功率的平衡要求就地平衡，为什么？
3. 为什么在潮流计算中要设置一个节点为平衡节点？
4. 在无功负荷的最优补偿时，为什么从网损微增率最小的节点开始补偿？

五、长5公里的输电线，其线路的电阻值与电抗值相等，末端电压为3KV,受端负荷P2=500KW，cosφ=1时的电压损耗为10%。如果负荷的功率因素降为0.8,要使电压损耗控制在10%以下。问受端的有功功率损耗允许多少瓦？（10分）

六、某发电厂装设两套发电设备，其耗量特性为：F1=4+0.2PG1+0.001PG12(t/h),
F2=4+0.2PG2+0.002PG22(t/h),两台发电机的额定容量均为150MW, 最小有功功率PG1min=PG2MIN=50MW,若该电厂承担负荷为300MW时,试求负荷的最优分配方案.(10分)

七、互联系统如图示。已知两发电机的单位调节功率和负荷的频率调节效应：KGA=800MW/HZ，KLA=50MW/HZ，KGB=700MW/HZ，KLB=40MW/HZ。两系统的负荷增量为△PDA=100MW，△PDB=50MW，当两系统均参加一次调频时，试求频率和联络线的功率变化量。（10分）

八、升压变压器的容量为31.5MVA,变比为12122.5%/6.3kV,归算到高压侧的阻抗为3+j48Ω.在最大负荷和最小负荷时通过变压器的功率分别为Smax=25+j18MVA和Smin=14+j10MVA,高压侧的要求电压分别为V1max=120kV和V1min=114kV.发电机电压的可能调整范围是6.0~6.6kV,试选择变压器的分接头.(10分)

2005年秋季学期
《电力系统分析》课程考试试卷(A卷)
注意：1、本试卷共3页； 2、考试时间:120分钟
3、姓名、学号必须写在指定地方

题号
一
二
三
四
五
六
七
八
总分
得分

一、简答题(每小题5分，共30分)
1、电力系统的接线方式有哪些？各自缺点有哪些？

2、电力线路一般以什么样的等值电路来表示？

3、什么是电力系统的备用容量？根据用途分为哪几类？

4、无限大容量电源供电系统发生对称三相短路是否每一相都出现冲击电流？为什么？

5、同步发电机突然三相短路时，定子和转子回路中将出现哪些电流分量？

6、发电机零序电抗为什么与中性点接地情况有关？

-j5

j2

j2

1

3

-j3

-j4

二、试写出下图的节点导纳矩阵（线路元件已用导纳表示）？（10分）
1+j4Ω

10 kV

U1

4+j3MVA

三、10kV线路的等值电路如图所示，已知末端电压为10kV。试求始端电压大小？（10分）

四、某一容量为100MW的发电机，调差系数为4%，当系统频率为50Hz时，发电机的出力为60MW；若系统频率下降为49.5Hz，发电机的出力是多少？（10分）

五、有一降压变压器归算至高压侧的阻抗为2.44+j40Ω，变压器的额定电压为110±2×2.5%/6.3kV。在最大负荷时，变压器高压侧通过的功率为28+j14MVA，高压母线电压为113kV，低压母线要求电压不低于6kV；在最小负荷时，变压器高压侧通过的功率为10+j6MVA，高压母线电压为115kV，低压母线要求电压不超过6.6kV。试选择变压器分接头。.(10分)

六、试画出图示系统K点发生不对称短路后的零序网络。（10分）

七、发电机稳态运行时U0=1.0、I0=1.0、COSφ0=0.85（功率因数角）、xd=1.0、xq=1.0,求Eq，画出稳态相量图，并标出d、q轴的方向，并标出各相量？（不计定子回路电阻）（10分）

八、某发电机通过网络向一无穷大母线输送的功率P0=1.0，正常运行时的功率极限PIM=1.8，发生故障后的功率极限PIIM=0.4，故障切除后的功率极限PIIIM=1.3，试计算为保持暂态稳定时的极限切除角δcm。（10分)

2005年秋季学期
《电力系统分析》课程考试试卷(B卷)
注意：1、本试卷共3页； 2、考试时间:120分钟
3、姓名、学号必须写在指定地方

题号
一
二
三
四
五
六
七
八
总分
得分

一、简答题(每小题5分，共30分)

1. 对电力系统运行的基本要求是什么？
2. 稳态运行时发电机的数学模型如何表示？
3. 电力系统有功功率负荷变化的情况与电力系统频率的一、二、三次调整有何关系？
4. 同步发电机abc系统的磁链方程的电感系数矩阵中哪些电感系数不变化？
5. 短路电流实用计算中对发电机如何考虑？
6. 什么是电力系统的静态稳定性？

二、试写出下图在支路23断线后的节点导纳矩阵？（10分）

-j5

j2

j2

1

3

-j3

-j4

三、10kV线路的等值电路如图所示，已知末端电压为10kV。试求始端电压大小？（10分）
2+j4Ω

10kV

U1

4-j3MVA

四、三台发电机组共同承担负荷，它们的耗量微增率分别为：

五、降压变压器的容量为31.5MVA，变比为，归算到高压侧的阻抗为2.44+j40Ω。在最大负荷和最小负荷时通过变压器的功率分别为Smax=28+j14MVA和Smin=10+j6MVA，高压侧的电压分别为V1max=110kV和V1min=113kV，要求低压侧母线电压不低于6.0kV和不超过6.6kV，试选择分接头.(10分)

六、试画出图示系统K点发生不对称短路后的零序网络。（10分）

七、发电机短路前稳态运行在额定运行状态，COSφ=0.85（功率因数角）、xd=xq=1，xd”=0.2,试计算发电机的机端短路时短路电流周期分量的初始值？(不计定子回路电阻，使用实用计算方法）（10分）

八、某发电机通过网络向一无穷大母线输送的功率P0=1.0，正常运行时的功率极限PIM=1.8，发生故障后的功率极限PIIM=0.4，故障切除后的功率极限PIIIM=1.4，试计算为保持暂态稳定时的极限切除角δcm。 (10分)