电力系统稳态分析考试试卷及解析.pdf

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1、电力系统稳态分析 一、单项选择题（本大题共10 分，共 10 小题，每小题 1 分） 1. 双绕组变压器的变比为11081.25%/11，+4 档分接头对应的变比为 （ ）。 A. 114.5/11 B. 115.5/11 C. 116.5/11 D. 117.5/11 2. 电力网络的无备用接线不包括（）。 A. 单回路放射式 B. 单回路干线式 C. 单回路链式网络 D. 两端供电网络 3. 下列说法不正确的是（）。 A. 中性点经消弧线圈接地时，有过补偿和欠补偿之分。 B. 欠补偿是指消弧线圈中的感性电流小于容性电流时的补偿方式。 C. 过补偿是指消弧线圈中的感性电流大于容性电流时的补偿

2、方式。 D. 在实践中，一般采用欠补偿的补偿方式。 4. 频率的二次调整是由（）。 A. 发电机组的调速器完成的 B. 发电机组的调频器完成的 C. 调相机的励磁调节器完成的 D. 静止无功补偿器完成的 5. 双绕组变压器的电阻（）。 A. 可由空载损耗计算 B. 可由短路电压百分值计算 C. 可由短路损耗计算 D. 可由空载电流百分值计算 6. 隐极式发电机组运行极限的原动机功率约束取决于（）。 A. 原动机的额定视在功率 B. 原动机的额定有功功率 C. 原动机的额定无功功率 D. 原动机的最大机械功率 7. 电力系统电压波动产生的原因有（）。 A. 由幅度很小，周期很短的偶然性负荷变动引

3、起 B. 由冲击性或者间歇性负荷引起 C. 由生产和生活的负荷变化引起 D. 由气象变化引起 8. 在任何负荷下都保持中枢点电压为（102% 105% ）UN中一不变的值的中枢点 电压调整方式是（）。 A. 逆调压 B. 顺调压 C. 常调压 D. 故障时的调压要求 9. 下列说法正确的是（）。 A. 发电机的额定电压为线路额定电压的105% 。 B. 变压器一次侧额定电压等于用电设备额定电压105% 。 C. 变压器一次侧额定电压等于线路额定电压的110% 。 D. 用电设备的额定电压为线路额定电压95% 。 10. 额定条件下运行时，变压器电纳中损耗的无功功率等于（）。 A. 以标幺值表示

4、的短路电压乘以额定有功功率 B. 以标幺值表示的短路电压乘以额定视在功率 C. 以标幺值表示的空载电流乘以额定有功功率 D. 以标幺值表示的空载电流乘以额定视在功率 二、多项选择题（本大题共10 分，共 10 小题，每小题 1 分） 1. 发电机的单位调节功率的含义是（）。 A. 随着频率的升高，发电机组发出功率减少的量 B. 随着频率的升高，发电机组发出功率增加的量 C. 随着频率的降低，发电机组发出功率减少的量 D. 随着频率的降低，发电机组发出功率增加的量 2. 可将实际有功功率负荷随时间的变动分解为以下（）有规律的负荷变动。 A. 偶然性的负荷变动 B. 冲击性的负荷变动 C. 生产和

5、生活的负荷变动 D. 气象变化引起的负荷变动 3. 无功功率电源包括（）。 A. 发电机 B. 并联电容器 C. 并联电抗器 D. 晶闸管控制电抗型静止补偿器 4. 隐极式发电机组以超前功率因数运行时的约束有（）。 A. 转子绕组电压约束 B. 定子端部温升约束 C. 并列运行稳定性约束 D. 原动机功率约束 5. 节点导纳矩阵的特点有（）。 A. 是 nn阶方阵 B. 是稀疏矩阵 C. 一般是对称矩阵 D. 其对角元一般小于非对角元 6. 发电负荷包括（）。 A. 综合用电负荷 B. 变压器损耗的功率 C. 线路中损耗的功率 D. 厂用电 7. 产生循环功率的原因是（）。 A. 双端供电网络

6、两端的电源有电压差 B. 两台并列运行的变压器的变比不同 C. 两回并列运行的输电线路的长度不同 D. 环网中变压器的变比不匹配 8. 借改变发电机端电压调压可用于（）。 A. 线路很长 B. 线路不很长 C. 沿线电压损耗大 D. 沿线电压损耗不大 9. 电力线路的长线路需计及（）。 A. 分布参数特性 B. 线路电阻 C. 线路电抗 D. 线路电纳 10. 多电压级网络中常用的简化（）。 A. 忽略所有线路的电导 B. 忽略所有线路的对地电纳 C. 架空线路的电纳以定值充电无功表示 D. 变压器激磁导纳以定值空载有功损耗、无功损耗表示 三、判断题（本大题共10 分，共 10 小题，每小题

7、1 分） 1. 由频率一次调整时的静态频率特性可知，发电机组满载时，若频率进一步下 降，原动机的功率将进一步增加。 2. 电力网络结构变化后的节点导纳矩阵必须按定义重新形成。 3. 输电效率是指线路末端输出视在功率与线路始端输入视在功率的比值，常用 百分值表示。 4. 平衡节点给定扰动变量和控制变量，待求状态变量。 5. 原子能电厂可调容量较大，可以作为调频厂。 6. 在多电压级网络中应用等值变压器模型时，对标么制、线路和变压器参数都 已经按选定的基准电压UB和 UB折算为标么值的情况，理想变压器变比取为 k =UUB/(UUB) 。 7. 三绕组变压器各绕组的排列方式不同将影响电抗值的计算方

8、法。 8. 负荷特性取决于各行业负荷中各类用电设备的比重。 9. 在电力系统中，由变换、输送、分配和消耗电能的设备所组成的部分常称为 电力网络。 10. 用发电机组的调频器进行频率的一次调整。 四、名词解释题（本大题共20 分，共 10 小题，每小题 2 分） 1. 热电厂的强迫功率 2. 节点导纳矩阵的稀疏度 3. 三绕组变压器的最大短路损耗 4. 波阻抗 5. 逆调压 6. 热备用 7. 功率分点 8. 电压降落 9. 不变损耗 10. 变压器的分接头 五、计算题（本大题共35 分，共 5 小题，每小题 7 分） 1. 一个简单电力网络的节点导纳矩阵为 试计算在节点 3 新增加变压器支路

9、3-5，理想变压器接在节点3，变比为 1.075:1 ，阻抗为 j0.2时的节点导纳矩阵。 2. 某变电站由 110kV双回线供电，线路长50km ，b1=2.710 -6 S/km。站内有两 台 SFL7-31500/110 的变压器，试验数据为P0=38.5kW ，I0%=0.8，Pk=148kW ， Uk%=10.5。变电站低压侧负荷为50+j25MW 。试计算两台变压器的功率损耗和变 电站的运算负荷。 3. 电力系统如图所示，架空线路AB单位长度参数为 r1=0.1/km， x1=0.4/km，b1=310 -6 S/km；电缆线路 CD单位长度参数为 r1=0.5/km， x1=0.

10、1/km；变比为 110/11kV 的变压器参数为SN=50MVA，P0=100kW ，I0%=2 ， Pk=300kW ，Uk%=10.5 ；母线 D的负荷为 10MW ，功率因数 cos=0.9（滞后）。试 作出标么值表示的等值电路。 4. 某简单电力网络在节点ij之间接入一台如图所示的变压器后Yii= -j10、 Yij=j5和 Yjj=-j15，变压器分接头在i 侧，阻抗归算在 j 侧。若该变压器的变 比改变为 1.05:1 ，试计算节点 i 和节点 j 的自导纳，以及节点ij之间的互导 纳。 5. 系统 A和 B的容量分别为 2000MW 和 3000MW ，以各自容量为基准的发电机

11、和 负荷的单位调节功率标幺值分别为KGA*=20、KLA*=1.5 和 KGB*=30、KLB*=2.0。两系 统通过联络线组成联合系统，机组都能参加一次调频，正常运行在额定频率 50Hz，联络线上无交换功率。当B系统负荷突然增加220MW 时，若 A、B两系统 的机组不参加二次调频，联合系统的频率和联络线上的功率是多少？若B系统 的机组参加二次调频增发100MW ，联合系统的频率和联络线上的功率又是多 少？ 六、问答题（本大题共15 分，共 5 小题，每小题 3 分） 1. 为什么 形等值电路的功率和电压计算是简单电力网络的潮流计算的基 础？ 2. 频率的二次调整有什么作用？ 3. 在已知末

12、端功率和始端电压时，用迭代方法手算潮流的要点有哪些？ 4. 为什么变压器二次侧额定电压较线路额定电压高10% ？ 5. 发电机组有哪些运行限额？如何用公式表达？ 答案： 一、单项选择题（ 10 分，共 10 题，每小题 1 分） 1. B 2. D 3. D 4. B 5. C 6. B 7. B 8. C 9. A 10. D 二、多项选择题（ 10 分，共 10 题，每小题 1 分） 1. AD 2. ABCD 3. ABD 4. BCD 5. ABC 6. ABCD 7. ABD 8. BD 9. ABCD 10. ACD 三、判断题（ 10 分，共 10 题，每小题 1 分） 1. 2

13、. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 四、名词解释题（ 20 分，共 10 题，每小题 2 分） 1. 参考答案： 热电厂的强迫功率是由热负荷决定的技术最小负荷。 解题方案： 从火力发电厂的特点分析。 评分标准： 2. 参考答案： 节点导纳矩阵的稀疏度等于节点导纳矩阵中零元素个数与矩阵的总元素个数的 比值。 解题方案： 考查节点导纳矩阵的稀疏度概念。 评分标准： 3. 参考答案： 答案：三绕组变压器的最大短路损耗是指两个100% 绕组中流过额定电流，另一 绕组空载时的短路损耗。 解题方案： 考查三绕组变压器的最大短路损耗概念。 评分标准： 4. 参考答案： 超高压线路有 r1x

14、1,g10, 可近似看成无损线，其特性阻抗为纯电阻称为波阻 抗。 解题方案： 考查波阻抗概念。 评分标准： 5. 参考答案： 逆调压是指高峰负荷时，电压中枢点的电压升高至105%UN ；低谷负荷时，电压 中枢点的电压下降为UN的中枢点电压调整方式。 解题方案： 考查中枢点电压调整方式。 评分标准： 6. 参考答案： 热备用是指运转中的发电设备可能发的最大功率与系统发电负荷之差。 解题方案： 考查有功功率备用容量。 评分标准： 7. 参考答案： 功率分点是指网络中功率由两侧流入的节点。 解题方案： 考查功率分点。 评分标准： 8. 参考答案： 电压降落是指线路任意两点之间电压的相量差。 解题方案

15、： 考查电压质量指标。 评分标准： 9. 参考答案： 不变损耗是指与负荷大小无关的损耗。 解题方案： 考查网络损耗的不变损耗。 评分标准： 10. 参考答案： 变压器的分接头是指变压器的高压绕组或中压绕组可供选择的若干个接头。 解题方案： 考查变压器的分接头概念。 评分标准： 五、计算题（ 35 分，共 5 题，每小题 7 分） 1. 参考答案： 解题方案： 考查按定义修改节点导纳矩阵。 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 考查用试验数据计算变压器功率损耗。 评分标准： 3. 参考答案： 解题方案： 考查电力网络等值电路的制定。 评分标准： 4. 参考答案： 解题方案： 考查按定义形成节

16、点导纳矩阵。 评分标准： 5. 参考答案： 解题方案： 由本题可以看到联合电力系统中二次调频作用 评分标准： 六、问答题（ 15 分，共 5 题，每小题 3 分） 1. 参考答案： 由于电力线路和变压器的等值电路都可以看成是 形等值电路，而辐射形网络 是由电力线路和变压器的等值电路构成的，环形网络和两端供电网络的潮流计 算又可转化为辐射形网络的潮流计算，因此 形等值电路的功率和电压计算是 简单电力网络的潮流计算的基础。 解题方案： 考查 形等值电路的功率和电压计算的重要性。 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 首先，假设末端电压，并用末端功率由末端向始端逐段

17、推算功率损耗和电压降 落，求始端电压和功率。然后，用已知的始端电压和求得的始端功率由始端向 末端逐段推算功率损耗和电压降落，求得末端电压和功率。重复上述计算，直 到满足计算精度为止。 解题方案： 考查手算潮流的特点。 评分标准： 4. 参考答案： 变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，额定负荷下变压器内部电压降落 约为 5% ，再加上克服线路上5% 的电压降落，两者之和为10% 。 解题方案： 从电力网络中电压分布方面分析。 评分标准： 5. 参考答案： 发电机组运行限额有：定子绕组温升约束，取决于额定视在功率；励磁绕组温 升约束，取决于励磁绕组电流，而后者取决于空载电势；原动机功率约束，取 决于它所配套的发电机额定有功功率；以超前功率因数运行时的其他约束，取 决于定子端部温升和并列运行稳定性约束。这些约束条件的公式表达为： 解题方案： 用发电机组的运行极限图分析。 评分标准：