電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析(陳珩)作業(yè)答案

1、第一章電力系統(tǒng)的基本概念1 .思考題、習(xí)題1- 1 .電力網(wǎng)、電力系統(tǒng)和動力系統(tǒng)的定義是什么？答：由變壓器、電力線路等變換、輸送、分配電能設(shè)備所組成的網(wǎng)絡(luò)稱為電力網(wǎng)。把生產(chǎn)、輸送、分配和消費電能的各種電氣設(shè)備連接在一起組成的整體稱為電力系統(tǒng)。發(fā)電廠的動力部分和電力系統(tǒng)合在一起稱為動力系統(tǒng)。1- 2 對電力系統(tǒng)運行的基本要求是什么？答：（1）保證可靠地的持續(xù)供電（2）保證良好的電能質(zhì)量（3 ）保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性。（4）環(huán) 保性。1- 3 .何為電力系統(tǒng)的中性點？其運行方式如何？它們有什么特點？我國電力系統(tǒng)中性點運行情況如何？答：星型連接的變壓器或發(fā)電機的中性點就是電力系統(tǒng)的中性點。中性點的運行

2、方式有直接接地和不接地以及中性點經(jīng)消弧線圈接地。直接接地供電可靠性低。系統(tǒng)中一相接地，接地相電流很大，必須迅速切除接地相甚至三相。不接地供電可靠性高，對絕緣水平的要求也高。系統(tǒng)中一相接地時，接地相電流不大，但非接地相對地電壓升高為線電壓。我國110kV及以上的系統(tǒng)中性點直接接地， 60kV及以下系統(tǒng)中性點不接地。1- 4 中性點不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，各相對地電壓有什么變化？單相接地電流的 性質(zhì)如何？怎樣計算？中性點不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，接地相電壓為o,非接地相電壓升高為原來的倍，即升高為線電壓。單項接地電流為容性。 接地相的對地電容電流應(yīng)為其它兩非接地相電容電流之和

3、， 其幅值為,3倍非接地相對地電容電流，也就等于正常運行時一相對地電容電流的3倍。（可畫向量圖來解釋）1- 5 消弧線圈的工作原理是什么？補償方式有哪些？電力系統(tǒng)一般采用哪種補償方式？為什么？消弧線圈就是電抗線圈。中性點不接地系統(tǒng)中一相接地時，接地點的接地相電流屬容性電流， 通過裝消弧線圈，接地點的接地相電流中增加了一個感性分量，它和容性電流分量相抵消，減小接地點的電流。使電弧易于熄滅，提高了供電可靠性。補償方式有欠補償和過補償，欠補償就是感性電流小于容性電流的補償方式，過補償就是感性電流大于容性電流的補償方式。電力系統(tǒng)一般采用過補償方式。因為隨著網(wǎng)絡(luò)的延伸，電流也日益增大，以 致完全有可能使

4、接地點電弧不能自行熄滅并引起弧光接地過電壓，所以一般采用過補償。1- 6 .目前我國電力系統(tǒng)的額定電壓等級有哪些？額定電壓等級選擇確定原則有哪些？答：我國電力系統(tǒng)的額定電壓等級有3kV、6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、154kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV。額定電壓等級選擇確定原則有：用電設(shè)備的額定電壓=系統(tǒng)額定電壓。發(fā)電機的額定電壓比系統(tǒng)額定電壓高5%變壓器一次繞組額定電壓 =系統(tǒng)額定電壓，只有與發(fā)電機直接相連的變壓器的一次繞組額定電壓=發(fā)電機額定電壓，變壓器二次繞組額定電壓比系統(tǒng)額定電壓高10%只有漏抗很小，二次測直接和用電設(shè)備相連的和電

5、壓特別高的變壓器，其二次繞組額定電壓比系統(tǒng)額定電壓高5%1- 7 電力系統(tǒng)的接線方式有哪些？各自的優(yōu)、缺點有哪些？答：無備用接線包括單回路放射式、干線式、鏈?zhǔn)健o備用接線簡單、經(jīng)濟(jì)、運行方便，但是供電 可靠性差。有備用接線包括雙回路放射式、干線式、鏈?zhǔn)?、環(huán)式和兩端供電網(wǎng)絡(luò)。放射式、干線式、鏈?zhǔn)焦╇娍煽啃院碗妷嘿|(zhì)量高，但是不經(jīng)濟(jì)。環(huán)式供電可靠性較高但是運行調(diào)度復(fù)雜，故障時電壓質(zhì)量差。兩端供電網(wǎng)絡(luò)供電可靠性較高但是要兩個或兩個以上獨立電源。1- 8.標(biāo)出下圖所示電力系統(tǒng)各設(shè)備的額定電壓。10kVllOkVTt5kVwvG1： 10.5kV ； T1: 一次側(cè) 10.5kV,二次側(cè)：121kV; T

6、2: 次側(cè) 110kV,二次側(cè)：38.5kV(b)G1： 10.5kV ； T1: 一次側(cè) 10.5kV,二次側(cè) 121kV；G2: 10.5kV ； T2:低壓側(cè) 10.5kV,中壓側(cè) 38.5kV，高壓側(cè) 121kV38.5kV，高壓側(cè) 110kV；T3: 一次側(cè) 35kV,二次側(cè) 6.3kV ; T4: 一次側(cè) 10kV,二次側(cè) 3.3kV ; M 6kV;第二章電力系統(tǒng)各元件的特性和數(shù)學(xué)模型1.思考題、習(xí)題2- 1.什么是發(fā)電機的功角特性？隱極式發(fā)電機和凸極式發(fā)電機的功角特性有何區(qū)別？2- 2.什么是變壓器的短路試驗和空載試驗？從這兩個試驗中可確定變壓器的哪些參數(shù)？2- 3 雙繞組和三

7、繞組變壓器一般以什么樣的等值電路表示？雙繞組變壓器的等值電路與電力線路的等值電路有何異同？2-4 .三相三繞組降壓變壓器的型號為SFPSL-120000/220，額定容量為 120000/120000/60000/kVA，額定電壓為 220/121/11kV , %-2)=601kW Pkg =182.5kW, Pg =132.5kW, Ug (%)=14.85, Ug (%)=28.25, Us (%)=7.96,P 0=135kW I 0(%)=0.663，求該變壓器的參數(shù)，并做出等值電路。2-4 .三相三繞組降壓變壓器的型號為SFPSL-120000/220，額定容量為 120000/1

8、20000/60000/kVA，額定電壓為 220/121/11kV , Pk(1-2) =601kW Pg =182.5kW, Pkg =132.5kW, Ukg (%)=14.85, Ug (%)=28.25, Uk(2-3) (%)=7.96,P 0=135kW I 0(%)=0.663，求該變壓器的參數(shù)，并做出等值電路。P。1000U1000*220n135= 2.79*10I0 %SN100U2n0.663*120100*220 2= 16.4*10 上S1浪1 =PK(1 J2)Fk24Pk(2,)-4Pk(1® =200.5kW Pk3 = *4 Pg) 4卩心)- P

9、y) = 329.5kWRt140°.5*2202 =1.346RT3 21000S2n_ 21000*1202PK2U 2n200.5*2202_1000S2n-1000*1202Pk3U 2n329.5*2202RT2Pk1U 2n=2【Pk(1 2)=0.674 11000S2n1000*1202 一1.107Yt 二Gt jBT =(2.79 - j16.4)*104PK(1J3) -4PK(2J3) =400.5kW1U K1% 2 (U K (1 -2) % U K(1 -3) % _U K(2 -3) %) = 17.571UK3%=畀K (1 _3) % * U k(

10、2 _3) % - U k(1 ) = 10.68 Xt1Uk1%U 2n17.57*2202XT2Uk2%U2n-2.72*2202XT3100Sn100*120二 70.86100SN100*120一 10.97 門UK3%U2n 10.68*2202100Sn100*120二 43.08 12- 5.架空線路主要有哪幾部分組成？各部分的作用是什么?2- 6.電力線路一般以什么樣的等值電路來表示？2- 7. 一條110kV、80km的單回輸電線路，導(dǎo)線型號為LGJ 150,水平排列，導(dǎo)線計算外徑為19mm,其線間距離為4 m，求此輸電線路在 40C時的參數(shù)，并畫出等值電路。r20315 =

11、0.21 門/kM , r40 =r201 ： (t -20) =0.211 0.0036(40 - 20) = 0.2251/ kmS 150Dm = 5.04m = 5040mmx1 =0.1445lg0.0157 =0.4094/kM ,rb1 = 7.58*10= 2.782*10S/kmR=r40 l =0.2251 80 =18.008門, xl l = 0.4094 80 =32.752 門B 二b1 l =2.782 10“ 80 =2.226 10S該輸電線路屬于短線路，采用一字形等值電路。（電路圖略）2- 8.有一回500kV架空線路，采用型號為LGJQ 4 X 400的分

12、裂導(dǎo)線，長度為250kmo每一導(dǎo)線的計算 外徑為27.2mm,分裂根數(shù)n=4,分裂間距為 400mm三相導(dǎo)線水平排列，相鄰導(dǎo)線間距離為11m求該電力線路的參數(shù)，并作等值電路。p 31 5丿r13120.0197/kM , Dm=311*11*22 = 13.86m = 13860mmS 4*4004 27.2400 400 400. 2 = 187.3mm , x1 = 0.1445©“ 00157 = 0.274/ kmY 2req4b17.58*10= 4.055*10 'S/kmR =r1 沢丨=0.0197減250 =4.92如,X = x 沃 l = 0.274 漢

13、 250 = 68.5QB =b1 l =4.055 10 250 =1.014 10SB/2F.014 10/5.069 10，S2-9.何為負(fù)荷的定義？何為綜合用電負(fù)荷、供電負(fù)荷和發(fā)電負(fù)荷的定義和區(qū)另【J?2-10.電力系統(tǒng)負(fù)荷曲線有哪些？它們有何用途？2-11 .雙水內(nèi)冷汽輪同步發(fā)電機的型號為TQFS-125-2 , R=125MWcos $ n=0.85 , U=13.8 kV, Xd =1.867 ,Xd'=0.257 ,X/' =0.18。試計算該發(fā)電機的直軸同步電抗,暫態(tài)電抗Xd'和次暫態(tài)電抗 Xd的有名值。Xd=Xd Zn =1.867 U2nC0S：n

14、 =1.867 135=2.418125PnXd22Zn 心57 0 心57O.EXd213.8 ><0.85,xd '' ZN =0.180.233門1252-12 .如何把多電壓級電力系統(tǒng)等值成用有名制表示的等值網(wǎng)絡(luò)?2-13 .標(biāo)幺值及其特點是什么？在電力系統(tǒng)計算中，基準(zhǔn)值如何選擇?2-14.電力 系統(tǒng)參數(shù)如圖所示，取基準(zhǔn)值Sb=220MVA UB線路=209kV,試求其 標(biāo)么值等值 電路。GDISs 二lO.SjtKcqs 0.8 斗=0-3300A/F/410,5/242Jtr5 % = 1423 OW0.42Q/220/12 UKL/A % - 14P2

15、40cos0.8= 300MVA UB'（10）= 209* 105 =9.07kV242Ub'（220）=209kVX _Xd%U2NXG* 一SB100SnUb '（10）230*10.5 220 * 100*3009.072=0.295XT1Uk%U2n 14*242100Sn_ 300*100XT1SB 27.33*220U2b一2092*0.42*230= 48.3'-1Uk%U2n214*220100SN-280*100= 0.1382XT1*Xl =-2XT2 = 27.33-1X-t48.3*2202= 0.243209= 242 XT2* Xt

16、2Sb24.2*220U2b2 -0.1212092- 15.電網(wǎng)如圖所示，設(shè)備參數(shù)如下:13.fi/242ir,£/f% = I4110/11 比 t/,% = 10.535伍6腫% = 8自耦變7；, 220/121/38.5 6%罰 = 9,比卄切=：30, t/1(J% = 20 厶* % = 0,4060/Am, 150b?q X = 0333D/kmt 60如/V = 0.38Q/ns 13AmL4j X - 0+45Q/ftmt 2.5kmT4的容量為120MVA.求1 ）歸算至110kV的網(wǎng)絡(luò)等值電路；1)XtiXt2T|10kVUk%U2n2 ）取Sb=100MVA

17、 220kV處UBi=220kV，求網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)么值等值電路。14*242 2100SN 唸2Uk%U2n100SN100*180(蠱_45.6盤八13*10.5*1102100*60= 21.175，XT3 二 Uk%U n8*35 2100SN100*15黑)f自耦變壓器的電抗Uki%U K2 %U K3 %1=2 (U K(1 Q) % U K (1 A) % - U k(2) = 9.51=2(U K(1 Q) %U K (2 ；) % -U K(1 J3) %) = -0.51-2 (U K (1 3) % U K (2 J3) % -U K(1 /) %) = 20.5XT41Uk1%

18、U 2n9.5*1212100SN= *=11.591，Xt42Uk2%U 2n100SN-0.5*1212100*120 _ 一0.61Xt43Uk3%U 2n20.5*1212100SN100*120-25.011220121 2XL1 =0.406*150*()-18.4211Xl2 =0.383*60 18.4 - 22.98'1121110Xl3 心8*13*(融)2=48dXLr0.45*2.5*)22®2) UB(110) - U BkT4(1 _2)1一 =220* 121 =121kV220XT1*XL3*U '2U B(110)-121*121XT

19、3SB64.53*1002U ' B(110)-121*121 -XT42SB-0.61*100U ' B(110)-121*121XL1SB18.42*100U '2U B(110)-121*121 - X L3SB48.8*100,二-0.0042121*1210.440.126U '2B(110)Xt3*Xt42*XL1*Xt1Sb13.794*100= 0.094T41*L4*Xt2*Xt2SbU °B(110)XT41SBU ' B(110)Xt43*21.175*10011.59*100121*121XT43SBU ' B(

20、110)X l2* 二X L4SBU '2B(110)121*121= 0.145-0.07925.01*100121*121= 0.171 ,XL2SBU '2B(110)22.98*100112.5*100121*121121*121-0.769-0.157第三章簡單電力系統(tǒng)潮流計算1 .思考題、習(xí)題3- 1電力線路阻抗中的功率損耗表達(dá)式是什么？電力線路始、末端的電容功率表達(dá)式是什么？(畫出線路的等值電路)3- 2 電力線路阻抗中電壓降落的縱分量和橫分量的表達(dá)式是什么？3- 3 什么叫電壓降落、電壓損耗、電壓偏移、電壓調(diào)整及輸電效率？3- 4 什么叫運算功率？什么叫運算負(fù)荷

21、？ 一個變電所的運算負(fù)荷如何計算？3- 5 變壓器在額定狀況下，其功率損耗的簡單表達(dá)式是什么？3- 6 220kV單回架空線路，長度為200kM,導(dǎo)線型號為LGJ-300，導(dǎo)線計算外徑為 24.2mm,三相導(dǎo)線幾何平均距離為7.5m。已知電力線路始端輸入功率為120+j50MVA,始端電壓為240kV，求末端電壓、功率，并作出電壓向量圖。1=31.5/300=0.105“ /km , x仁0.1445lg(Dm/r)+0.0157=0.1445lg(7500/12.1)+0.0157=0.42 門 /km6 6b1=7.56/lg(Dm/r)*10- =2.71*10 - S/kmR=21 門

22、，X=83.84 門，B=542*10-6S.£ =120 j50MVABU12=-j15.61MvarS=120j65.61MVA2，U'.P'R Q'X =33.42kV.U1P'X_Q'R=36.18 KvU - 2 C U')2 =209.72kV,二arctan u5f'=-9.93 02 2S =S/ . ：Sz - ：Sy2= 120 j65.61 一旦U 12 2P' <FQ' 112R - j 廠1 2Q 1 X j- BU22U212=113.18+j50.31MVA3-7 110kV單

23、回架空線路，長度為 80kM,導(dǎo)線型號為LGJ-95，導(dǎo)線計算外徑為13.7mm,三相導(dǎo)線幾何平均距離為5m已知電力線路末端負(fù)荷為15+j10MVA，始端電壓為116kV，求末端電壓和始端功率。r仁 31.5/95=0.336x/km,x1=0.43/km,b 1=2.65*10 - S/km. R=26.53，X=34.36 I】.-6 B=212*10 SS2 =15 j10MVAU 2 = 110 0從末端向始端推算：Sy2 jBU 222-j1.28M varS；'=15j8.72 MVAR j P 2 2Q 2 X =0.66 j0.85,U 2A$1 j?BU-j1.43M

24、 varS'二 SZ S2'=15.66+j9.57S(二 Sy1：Sz S2' =15.66 j8.14MVA U遼衛(wèi)必=6.42KvU1U = 50=2.45池U1U2 = (Uh - ：U)2 G-U)2 =109.61kv=-6U0、=arcta n=-1.285 AU3- 8220kV單回架空線路，長度為220kM,電力線路每公里的參數(shù)分別為:4 =°.108伽“ id/kMg =2.66 10S/kM、線路空載運行，當(dāng)線路末端電壓為205kV，求線路始端的電壓。6R=23.76 門，X=92.4 門,B=585.2*10 - SA11BXU2R11

25、BRU2U- =-5.54kV, U- =1.43 kV2 2U1 =(U2 -U ) j U =199.46+j1.43=199.46/0.4103- 9為什么要對電力網(wǎng)絡(luò)的潮流進(jìn)行調(diào)整控制？調(diào)整控制潮流的手段主要有哪些?3-10簡單輻射形網(wǎng)絡(luò)、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)潮流計算的內(nèi)容及步驟是什么？3- 11圖3-1所示簡單系統(tǒng)，額定電壓為 110kV的雙回輸電線路，長度 80km,采用LGJ-150導(dǎo)線，其單 位長度的參數(shù)為：r = 0.21】/km, x = 0.416】/km, b =2.74 10S/km .變電所中裝有兩臺三相 110/11kV 的變 壓器，每臺的 容量為15MVA,其 參數(shù)為F0=

26、40.5W， PK = 128kW， 5% =10.5,1。 =3.5 。 母線 A 的實際運行電壓為 117kV,負(fù)荷功率： SLDb -30 j12MVA,SLDc =20 - j15MVA。求母線 c 的電壓（迭代一次即可）。解（1）計算參數(shù)并作出等值電路。1 164Rl*80*0.21 =84XL*80*0.41 =166B 2*80*2.74*10 一 =4.38*10 S2 2由于線路電壓未知，可用線路額定電壓計算線路產(chǎn)生的充電功率，并將其等分為兩部分，使得1 21_42QbBlUn*4.38*10*110 = -2.65M var2 2Qb分別接于節(jié)點A和b,作為節(jié)點負(fù)荷的一部分

27、。兩臺變壓器并聯(lián)運行時，他們的等值電阻、電抗及勵磁功率分別為1 PkUn221000Sn21 128*1102* 2 1000*1521Uk%U N2T :2 100SN1 10.5*1102_ * 2 100*15= 42.4PyT jQT =2*(俚 j I0%* Sn)=2*(處 j3515) = 0.08 j1.05MVA1000 100 1000 100變壓器的勵磁功率也作為接于節(jié)點b的一種負(fù)荷，于是節(jié)點 b的總負(fù)荷S =30j120.08j1.05-j 2.65 = 30.08 j10.4MVA節(jié)點c的功率即是負(fù)荷功率Sc = 20 j15MVA（2）計算由母線 A輸出的功率。先按

28、電力網(wǎng)的額定電壓計算電力網(wǎng)中的功率損耗，變壓器繞組中的功率損耗為:Szt 珂各)2(片 JXt)U n202 1521102(3.4 j42.4)=0.18 j2.19MVASC ScSZT =20 j15 0.18 j2.19MVA =20.18 j17.19MVAS ”=SC' Sb =30.08j10.4 20.18j17.19 =50.26j27.59MVA線路中的功率損耗為S''50.262 27.5$Sl=(打)(Rl jX l)2(8.4 j16.6) = 2.28 j4.51MVAUn110S'=S1''Sl =50.26 j 2

29、7.59 2.28 j 4.51 =52.54 j32.1MVA由母線 A輸出的功率為 SA' j Qb =52.54 j32.1 -2.65 =52.54 j29.45MVA（3）計算各節(jié)點電壓線路中電壓降落的縱分量和橫分量分別為叫-R'Rl Q1'Xl52.54*8.432.1*16.6= 8.3kVUa117、UlR'Xl -Q 'Rl52.54*16.6 -32.1*8.4117二 5.2kVb點電壓為5(Ua - Ul)2、Ul2 二.(1178.3)2 5.22 = 108.8kV變壓器中電壓降落的縱橫分量為Ut=7.3kVPc'Rt

30、 Q'Xt 20.18*3.417.19*42.4Ub 一108.8PJXtQc'Rt20.18*42.4 -17.19*3.4-U t7.3kVUb117歸算到高壓側(cè)的c點電壓U 'c(Ub - Ut)2 、Ut2 =J(108.8 7.3)2 7.32 -101.7kV若上述計算中不計電壓降落的橫分量，所得結(jié)果為Ub = 108.7kV，U 'c =101.4kV，Uc =10.14kV與計及電壓降落橫分量的計算結(jié)果相比，誤差很小。3- 12 對圖3-2所示的環(huán)行等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行潮流計算。圖中各線路的阻抗參數(shù)分別為：Zl1 =10 - j17.3,Zl2 =20

31、 - j34.6,Zl3 =25 - j43.3, ZM =10 - j17.3;各 點的運 算負(fù)荷 分別為S2 =90 - j40MVA,S3 =50 - j3OMVA,S4 =40 - j15MVA;而且 U仁235kV。解：(1)求初步功率分布從電源點1處拆開網(wǎng)絡(luò)，如圖所示。是兩端電源電壓相等的兩端供電網(wǎng)絡(luò)。S2SsS4ZiZ23Z34Z4S'12劇nS 12S '23S'43S''14_S '14S23 S43，S43S4：S14Z*4&(Z*3 Z*4)S (Z*2 Z*3 Z*4)S12Z*1 Z*2 Z*3 Z*4因為該網(wǎng)絡(luò)

32、中XiRi罟"32，X2 34.6R220 九73，他們幾乎相等,4E PRS i去Sl2 -RzX343.3= 1.732，X4173R3251.73 R410所以可按均一網(wǎng)絡(luò)的簡化公式進(jìn)行計算。40*1050*(1025)90*(1025 20).15*1030*3540*5510 20 25 101020 25 10=109.23 j52.3MVA4Z PRiZ QiRi014 -R90*1050*(1020)40*(1025 20). 40*1030*3015*5510 20 25 1010 20 25 10=70.77+j32.69MVA龍3 =S；2 -吉2 =109.2

33、3 j52.3 -(90j40) =19.23 j12.3MVA總3 =S3 -爲(wèi)3 =50 j30 -(19.23 j12.3) =30.77 j17.7MVA3點為功率分點。(2)求最終功率分布，從3開始往兩邊算Q2鮎 PR jX2)V232 EUn22(20 j34.6) = 0.215 jO.373MVAS'23 二S；3電3 =19.23 j12.3 (0.215 j0.373) = 19.445 j12.673MVAS''12 =S'23 S2 =19.445j12.673 (90 j 40) =109.445j52.673MVAP”12 Q'

34、;22022 旦(尺 jXJ J09.442.67"(10 j 17.32) = 3.048 j5.279MVA UnS'12 =S'12&2 =109.445 j 52.673 (3.048 j 5.279) =112.493 j57.952 MVAP243Q243Un230 772 +17 72(R3 jX3)2(25 j43.3)= 0.651j1.126MVA2202S'43 =043 .感3 =30.77j17.7(0.651j1.126) =31.421j18.826MVAS打4 二 S'43 S4 =31.421 j18.826

35、(40 j15) =71.421 j33.826MVA2202(只4 jX4) = 7j42d3.826(10 j17.3) = 1.29 j2.232MVAU NS'14 =S°14&4 =71.421 j33.826 (1.29 j2.232) =72.711 j36.058MVA(3)求各點電壓U2PLR Q'12X1112.493*10 57.952*17.32235 U1235二 225.94kVU3P'23R2 8X2 =225.94-空蹙 佗673*34.6U2225.94二 222.28kVU4P'14 R4 Q'14x

36、4 C" 72.711*10 36.058*17.3235 -U1235= 229.25kV3-13 某35kV變電所有二臺變壓器并聯(lián)運行，其參數(shù)分別為:T!: Sn =8MVAPk =58MW, Uk%=7.5 ； 丁2：Sn三皿必尺4MW, 5%。兩臺變壓器均忽略勵磁支路。變壓器低壓側(cè)通過的總功率為S £5 j5'3MVA。試求：當(dāng)變壓器變比為KT1 = KT2 =35/11kV時，每臺變壓器通過的功率為多少？當(dāng)=34.125/11kV，KT35/11kV時，每臺變壓器通過的功率為多少?(1)將兩變壓器的參數(shù)歸算至高壓側(cè)RT1XT1Pk1U2n_1000S2N1

37、Uk1%U2n _ 7.5*35*35二沁亠1.1仁1000*8*8100*8=11.4 8RT2Xt2100Sn1P<2U2n 24*35*35 小血 1000S2n2 1000*2*2-.Uk2%U 2n6.5*35*35100Sn2100*2= 39.81當(dāng)kT1 =KT2 =35/11kV時，兩臺變壓器變比相等，無循環(huán)功率通過，其等值電路為ZT12ZT2rST1= 6.540 j4.253MVAZ*t2S _(7.35 - j39.81)(8.5 j5.3)Z*T1 Z*T2 一(1.11一 j11.48) (7.35 j39.81)掃乙需薦鷲二爲(wèi)廠“a j1.047MVA驗證

38、st2 ST1 =s6.540 j 4.253 1.96 j1.047 =8.5 j5.3 =S驗證無誤。(2)當(dāng)=34.125/ 11kVKt2 =35/11kV 時 見下圖由于參數(shù)已歸算至高壓側(cè)，如將35kV母線分為上下兩段，由于兩臺變壓器變比不相等而產(chǎn)生了附1134 125加電勢。設(shè)下母線電壓U2為35kV，則上母線電壓 5=35*34.125kV，附加電動勢3511U方向一致，即U二U2 -5 =0.875kV，下母線電壓高于上母線電壓，產(chǎn)生循環(huán)功率，其方向與0.875*35順時針方向。SC*U U*N0.096 j 0.581 MVAZ T1 ' Z t2 (1.11 j11

39、.48)(7.35 j39.81)故通過變壓器的功率為 ST1 =(6.540 j 4.253) (0.096j0.581) = 6.636j4.834MVAST2 =(1.96j1.047) -(0.096j0.581) =1.864j0.466MVA驗證：St1 - St2 =6.636 j4.834 1.864 j0.466 =8.5 j5.3MVA 正確。第四章 復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流的計算機算法1.思考題、習(xí)題4- 1節(jié)點電壓方程中常用的是哪幾種方程？節(jié)點導(dǎo)納矩陣和節(jié)點阻抗矩陣中各元素的物理意義是 什么？4- 2節(jié)點導(dǎo)納矩陣有什么特點？4- 3節(jié)點導(dǎo)納矩陣如何形成和修改？其階數(shù)與電力系統(tǒng)的

40、節(jié)點數(shù)有什么關(guān)系？4- 4電力系統(tǒng)潮流計算中變量和節(jié)點是如何分類的？4- 5電力系統(tǒng)功率方程中的變量個數(shù)與節(jié)點數(shù)有什么關(guān)系？有哪些變量可以先確定下來？4- 6 牛頓-拉夫遜法的基本原理是什么？其潮流計算的修正方程式是什么？用直角坐標(biāo)形式表示 的與用極坐標(biāo)形式表示的不平衡方程式的個數(shù)有何不同？為什么？4- 7 PQ分解法是如何簡化而來的？它的修正方程式是什么？有什么特點？4-8電力網(wǎng)絡(luò)接線如圖，寫出節(jié)點導(dǎo)納矩陣。若從節(jié)點 試寫出變壓器等值電路與其參數(shù)以及新的節(jié)點導(dǎo)納矩陣。3引出一變壓器支路如圖，并新增節(jié)點5，（節(jié)點5為低壓側(cè)）Y10Yl2N:l一20Yb' =yi0Yl2一2001+ y

41、23 + y24一 y23一 y24一丫23y23 + y34 y34一 y24一 y34y40 + y24 + y34 一一 yi200y23y24_y23_y24一丫2323* y34 +YtN2_y34一 y24一 y34Y40 + Y24 +0Yt0Ny34Yl2Yl2YrN0Yr4-9 如圖所示，節(jié)點1為平衡節(jié)點,2為PV節(jié)點,3為PQ節(jié)點，運用牛頓-拉夫計算潮流。迭代一次即可。UE.0527 j3-3- j1 -4 - j21 ) Yb= , j1 7 + j3-4-j2節(jié)點 3 的注入功率 §3 = 1 j0.6_j2 -4-j2 8 + j42 ) Ui =1i =0

42、, U2 =1.05, U3(0)=1 ,、2(0)=0,、3=0-nR 二U, U j(Gj cos ijBj sin、j)j 二nQiUj(Gij sin j -Bj cos ij)3P(o)二uj、U (0) j (G3j cos、(0)3jB3jSi n J0)3j) =1*(1*( -4) 1.05*( -4) 1*8 -0.2j 23(0) (°)% (0) (0) (0)P2()=U2、Uj(G2jC0S、 2jB2jSi n、2j) =1.05*(1*(-3)1.05*71*(4) =0.3675j 二3q(o)二uff U(0)j(G3jSin、.3j -民cos、

43、(0)3j) =1*( -1*( -2) -1.05*( -2) -1*4) -0.1j土F3®=R3R3®=1-(一0.2)0.8，:R2®=R2-P/0)=1 (0.3675) =0.6325 .-：Q3(0) =Q3 -Q3® = -0.6 -(0.1) = -0.72H 33- -U 3一 U j (G3j sin -B3j cos-3)二-4.1j壬3H22® =U2' Uj(G2jsi n、2j B2j cos、2j) =3.15j壬j總H 23- U 2U 3(G23 Sin 衣23 _ B23 COS - *23 ) =

44、 2.1H32-U3U2(G32 sin32 - B32 cos32) = 2.12N33= U 3- U j (G3j cos 3j B3j sin3 j) 2U 3 G33 = 7.8j丘N 23(0) =U2U3(G23COS、23B23 S 巾公)一 一4.22J33(0) -U? U j(G3j cos、3 B3j sin °) =-8.2j #J32-七 3U 2 (G32 cOS "32B32 Sin“32)=422L33= U 3 二 Uj(G3jSin .：3 B3j cos) 2U 3 B33 =-3.9jH 33N33H 32-一.17.82.1A-0

45、.1804-0.0950-0.2469 J33L33J32=-8.2094.2=0.1026-0.0513023N23出2 一2.1-4.2-3.15_-0.25700.0051-0.4821J(0)j0.0547-0.0462-0.1028 一-時）1AU3（0）/U3（0）J“ （0）-血2一 3 畀 3=0.0547 、；2 .2(0) 2(0)= -0.1028U3 二5(0) 小3(0) = 0.9538U2 =1.05/ -5.89°U3 =0.9538 3.1303S =4無 丫*山；=1*(7 j3) +(3十 j1)*1.05W5.890 +(4 + j2)*0.9

46、538 N 3.13° = =0.056-j0.168i 4S21 -U 2)* y 12 -1*(1 -1.05 5.89 )*( 一3 j1) = 0.24j0.28S23 =U2(U 2 -U 3)* y 23 =1.05* -5.89 (1.05 5.89 -0.9538 - 3.13 )*( -4 j 2) = -0.768 - j0.401J*d0d03(U 3u 1)* y 31 =0.95383.13 *(0.9538 N3.13 1)*(4 + j 2) = 0.273+j 0.123-2(U 2U 1)* y 21 =1.05Z 5.890*(1.05N5.890

47、 1)*( 3+j1) =0.283 j 0.2652 =U3(U 3U 2)* y 32 =0.9538 3.13 *(0.9538-3.13 1.05 5.89 )*( -4 j2) =0.631 j0.469S3=U1(U 1 -U 3)* y 13 =1*(1 -0.9538-3.13 )*( -4j2) 一0.296 - j0.112第五章電力系統(tǒng)有功功率平衡與頻率調(diào)整1 .思考題、習(xí)題5- 1 電力系統(tǒng)有功功率負(fù)荷變化的情況與電力系統(tǒng)頻率的一、二、三次調(diào)整有何關(guān)系？5- 2 什么是備用容量？備用容量主要分為哪幾種？各自的用途是什么？5- 3 電力系統(tǒng)中有功功率最優(yōu)分配問題的主要內(nèi)容

48、有哪些？5- 4 什么是機組的耗量特性、比耗量和耗量微增率？比耗量和耗量微增率的單位相同，但其物理意義有何不同？5- 5 什么是等耗量微增率準(zhǔn)則？等耗量微增率準(zhǔn)則成立的條件是什么？5- 6 何為電力系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率-頻率靜態(tài)特性？何為負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率？5- 7 何為發(fā)電機組的有功功率-頻率靜態(tài)特性？何為發(fā)電機組的單位調(diào)節(jié)功率？5-8 A、B兩系統(tǒng)由聯(lián)絡(luò)線相連。已知A系統(tǒng)Kga NOWW/H乙kla NOMW/Hz,九=100MW ； b系統(tǒng)Kgb -700MW/H乙Klb =40MW/Hz .必=50MW。求在下列情況下系統(tǒng)頻率的變化量厶 和聯(lián)絡(luò)線功率的變化量厶 Rb :兩系統(tǒng)所有機組都參

49、加一次調(diào)頻；A系統(tǒng)機組參加一次調(diào)頻,而B系統(tǒng)機組不參加一次調(diào)頻；兩系統(tǒng)所有機組都不參加一次調(diào)頻。解：（1）A、B系統(tǒng)都參加一次調(diào)頻Pga =0Pgb =0：PLa =100MW：PLB =50MWKa =Kga Kla =850MW/HZ，KB =KGB KLB =740MW/HZ1501590二-0.094HZ(二 Ra - - ：PGA) ' U- PLB - - :pGB)Ka+心K a( =Plb - - :Rsb) K b( = Ra - -：Rga)Ka+心850 50-740 1001590二-19.811MW通過聯(lián)絡(luò)線的功率由 B向A傳送。（2）A系統(tǒng)參加一次調(diào)頻，B系

50、不參加一次調(diào)頻'Pga =0：Pgb =0：Pl100MW.，Plb =50MWKa =Kga Kla =850MW/HZ，KB =KGB KLB =40MW/HZ150 = -0.169HZ890(RaPga) (厶PlbPgb)-心+心KaLRbFGb)-KbC，PlaPga)Ka*850 50-40 100 *258mw890（3）兩系統(tǒng)所有機組都不參加一次調(diào)頻'Pga =0Pgb =0：PLA =100MW：PLB =50MW15090二-1.667 HZKa =Kga Kla =50MW/HZ，Kb =Kgb Klb =40MW/HZ計=_ C'PlaPga)

51、 (RbPgb)-KaKb即Ka3Plb "PgbLK b3Pla "Pga）=對50-40"00 =七 667MWKa Kb905-9仍按題5-8中已知條件，試計算下列情況下的頻率變化量f和聯(lián)絡(luò)線上流過的功率厶 Pab。A、B兩系統(tǒng)所有機組都參加一次、二次調(diào)頻，A B兩系統(tǒng)機組都增發(fā) 50MW :a B兩系統(tǒng)所有機組都參加一次調(diào)頻，A系統(tǒng)所有機組參加二次調(diào)頻，增發(fā) 60MW :A B兩系統(tǒng)所有機組都參加一次調(diào)頻, 系統(tǒng)所有機組參加二次調(diào)頻，增發(fā)60MW。兩系統(tǒng)都參加一次、二次調(diào)頻，兩系統(tǒng)都增發(fā)50MW寸l PGa = - '： PGb - 50 MWPla =100MW見=50MWKa =Kga Kla =850MW/HZ , KB =KGB Klb =740MW/HZf =_（也Pla KRsa） *（也Plb Pgb） = _旦=_o 0314Hz1590Ka Kb* DK A（ APLB 心 PGB）K B（心 PLA PGA ）850 乂 0 740 匯