電網電力系統穩態分析複習題

2023-01-01 20:15:02 字數 4897 閱讀 8898

電力系統穩態分析基本知識點

一、選擇題

1.電力系統有功功率的 ( 1 ) 是制定發電計畫的依據。

(1)日負荷曲線 (2)年負荷曲線 (3)月負荷曲線

2.衡量電力系統經濟性的兩個指標是( 2 ) ,衡量電能質量的兩個指標是( 1 )。

(1)頻率電壓 (2)比耗量線損率 (3)電壓電流

3.由原動機發電機變壓器電力線路和用電裝置所構成的整體叫做( 3 )。

(1)電力網2)電力系統 (3)動力系統

4.當導線半徑減小時,電抗值將( 1 ) ,電納值將( 2 )。

(1) 增大2) 減小3) 不變

5.變壓器的電納bt與( 2 )有關。

(1) pk2)i03) p0

6.電力線路的電納呈( 2 ),變壓器的電納呈( 1 )。

(1)感性2)容性3) 阻性

7.變壓器的分接頭電壓指的是( 1 )電壓。

(1)高壓側2)低壓側3)額定

8.電力系統中性點經消弧線圈接地屬於小電流接地系統﹐實際應用中應採用( 1 )。

(1)過補償2)欠補償3)全補償

9. 電力系統中的節點因給定量的不同而分為三類,其中( 2 ) 節點大量存在。

(1)pv節點2)pq節點 (3)平衡節點

10.調相機是 ( 2 )的發電機。

(1)專發有功 (2)專發無功3)即發有功又發無功

11.電力系統有功功率的 ( 2 ) 是制定檢修的依據。

(1)日負荷曲線 (2)年負荷曲線 (3)月負荷曲線

12、當架空線幾何均距減小時,電抗值將( 2 ) ,電納值將( 1 )。

(1) 增大2) 減小3) 不變

二、簡答題

1.如何理解電力網、電力系統、動力系統三者之間的關係?

答:電力網由變壓器和電力線路組成;發電機,變壓器,電力線路和用電裝置構成乙個整體的電力系統;原動機和電力系統構成了動力系統。

2.電力系統無備用結線與有備用結線各有哪幾種形式?請繪出其示意圖。

答:無備用接線有放射式,鏈式,幹線式。

圖:有備用接線有雙回放射式、雙回鏈式、雙回幹線式及環式和兩端供電網路。

圖:3.電力系統中性點執行方式有幾種形式?它們各有什麼優缺點?

答:中性點執行方式有兩種:①中性點直接接地 ②中性點非直接接地

中型點非直接接地又分為①中性點不接地 ②中性點經高阻抗接地 ③中性點經消弧線圈接地中性點直接接地系統供電可靠性低。因為這種系統中發生一相接地時就會構成短路,為防止損壞裝置,必須迅速切除接地相甚至三相。在我國110kv及以上電壓等級的電網,一般均採用中性點不接地系統供電可靠性高,但對絕緣水平的要求也高。

因為這種系統中一相接地時不會構成短路,因此單相接地時允許繼續執行兩小時。但是,這時的非接地相的對地電壓公升高為線電壓,即為相電壓的倍,因此對裝置絕緣水平要求高,不宜用於110kv及以上電網。

4. 畫出手算潮流的變壓器等值電路圖,並寫出各引數的計算公式。

圖:5. 試以兩台發電機為例列出負荷最有分配方案。

答:根據等耗量微增率準則:負荷在兩台機組間進行分配,當兩機組的能耗(或成本)微增率相等時,總的能耗(或成本)將達到最小。

這就是等微增率準則。在兩台機組分配時,如它們的燃料耗量微增率相等(同種燃料),即

則它們總的燃料消耗量最小

分別用表示,表示

+=總負荷根據等耗量微增率準則解出,,這時為最優分配方案。

6、電力系統執行的基本要求

(1)保證供電的可靠性。對使用者供電的中斷將會使生產停止,人民的生活秩序、生活質量受到影響,甚至會危及人身、裝置的安全,造成嚴重後果。但是在某些特殊情況下,當電力系統無法滿足全部負荷的需要時,應有選擇性的保證重要使用者的供電。

(2)保證良好的電能質量。電壓和頻率是衡量電能質量的兩個主要指標。我國採用的額定頻率是50hz,正常執行時允許的偏移量為±0.

2~±0.5 hz。使用者供電電壓的允許偏移對於35kv及以上電壓級為額定值的±5%,10kv及以下電壓級為±7%。

(3)保證系統執行的經濟性。電能的用途廣、耗量大,因此生產電能耗費的一次能源佔國民經濟能源總耗費的比重大。電力系統在保證安全、優質供電的前提下,將單一電力系統聯合組成聯合電力系統,合理安排各類發電廠所承擔的負荷,組織電力系統經濟執行,力求降低能源消耗,以求得最大的經濟效益。

7、電壓降落、電壓損耗、電壓偏移、電壓調整:

(1)電壓降落。是指線路始末兩端電壓的向量差(),它的兩個分量和分別稱為電壓降落的縱分量和橫分量。

(2)電壓損耗。是指線路始末兩端電壓的數值差()。電壓損耗通常以線路額定電壓百分數表示,即

電壓損耗=

(3)電壓偏移。是指線路始端或末端的實際電壓與線路額定電壓的數值差。電壓偏移也常以線路額定電壓百分數表示,即

始端電壓偏移

末端電壓偏移

(4)電壓調整。是指線路末端的空載與負載時電壓的數值差()。由於輸電線路的電容效應,特別是超高壓線路,在空載時線路末端電壓上公升較大。電壓調整也常以百分數表示,即

電壓調整

8、清談一談你對功率分店的理解

從閉式網路的初步功率分布可以看出,某些節點的功率是由兩側向其流入的,這種節點稱為功率分點,並用符號「▼」標出,如有功、無功功率分點不一致,則以「▼」、「▽」分別表示有功功率、無功功率分點。確定功率分點後,就可在功率分點處將電力網分解成兩個開式網路,由功率分點開始分別從其兩側逐級向電源端推算電壓和功率損耗,其計算公式與計算開式網時完全相同。若有功功率與無功功率分點不在一處,一般可以無功功率分點為計算的起點。

這是因為在高壓網路中,電抗遠大於電阻電壓損耗主要由無功功率的流動引起,無功功率分點往往是閉式網路中的電壓最低點。

9、電力網路常用的簡化方法

等值電源法、負荷移置法、消去節點法

10、節點的分類

根據節點給定量不同,系統中的節點分為三類:

(1)節點。這類節點給定節點注入功率、,待求的是節點電壓及相角。屬於這一類節點的有固定發電功率的發電廠母線和沒有其它電源(無功電源)的變電所母線。這類節點在電力系統中大量存在。

(2)節點。這類節點給定節點注入有功功率和電壓,待求的是節點注入無功功率和電壓相角。這類節點要求有充足的可調無功電源來維持給定電壓。

屬於這類節點的有具有一定無功儲備的發電廠和有一定可調無功電源裝置的變電所母線。這類節點在電力系統中為數不多,甚至可能沒有。

(3)平衡節點。在潮流計算中所選的電壓參考節點,即的節點,也就是電壓大小給定、相角為零的節點。待求量是節點注入功率、,整個系統的功率平衡由該節點承擔,一般選擇系統中的主調頻發電廠母線作為平衡節點。

這類節點在計算中必不可少,但一般只有1個。

11、計算機計算電力系統潮流的三種方法的優缺點

在潮流計算中常用的有高斯—塞德爾迭代法、牛頓—拉夫遜法,以及在後者基礎上衍生的p—q分解法。按照功率方程中電壓量的表示方法的不同,牛頓—拉夫遜法又分成直角座標形式和極座標形式兩種。直角座標形式計算簡單;極座標形式含有三角函式運算,需要占用一定的計算時間,但它的方程個數少於直角座標形式。

這兩種形式目前我國都有採用。從解題速度看,p—q分解法最快,牛頓—拉夫遜法次之,高斯—塞德爾法更慢。從迭代次數來看,牛頓—拉夫遜法最少,p—q分解法次之,高斯—塞德爾法較多。

從對初值的要求來看,高斯—塞德爾法要求相對較鬆,牛頓—拉夫遜法及p—q分解法都要有較好的初值。除此以外,p—q分解法還須滿足其簡化的條件。

12、逆調壓、順調壓和常調壓(恆調壓)的定義及其適用範圍

如果中樞點供電的各負荷變化規律大體相同,高峰負荷時供電線路上電壓損耗增大,負荷點電壓偏低,此時,將中樞點電壓適當公升高以抵償部分甚至全部電壓損耗的增大量;低谷負荷時供電線路上電壓損耗較小,負荷點電壓偏高,這時,將中樞點電壓適當降低以抵償部分甚至全部電壓損耗的減小量,以此來滿足負荷對電壓質量的要求。這種高峰負荷時公升高電壓、低谷負荷時降低電壓的中樞點電壓調整方式稱為「逆調壓「(高峰負荷時可將中樞點電壓公升高至105%un,低谷負荷時將其下降為un)。這種調壓方式適用於供電線路較長、負荷變動較大的中樞點。

對供電線路不長、負荷變動不大的中樞點,通常採用順調壓。所謂順調壓,就是高峰負荷時允許中樞點電壓略低(不低於102.5%un);低谷負荷時,允許中樞點電壓略高(不高於107.

5%un)的調壓方式。

常調壓是指在任何負荷下都保持中樞點電壓為一基本不變的數值(一般取102%~105%un)。常調壓適用於負荷波動不大、網路電壓損耗也變化不大的中樞點。

13、電力系統常見的調壓措施有哪些?

改變發電機端電壓調壓是優先考慮的調壓措施,它不需額外增加裝置,簡單、經濟,其實質是在p-q執行極限允許的範圍內,通過改變發電機勵磁電流來改變無功功率電源的輸出,是發電機直接供電的小系統的主要調壓手段,但對供電線路較長、負荷波動較大的系統,僅僅通過發電機調壓是無法滿足電壓質量要求的。

改變變壓器變比調壓是在系統無功電源充足的前提下進行無功功率的合理分配。其中無載調壓變壓器不能在負載狀態下調整變壓器分接頭,適用於負荷變化引起的電壓變化幅度不大、又不要求逆調壓的變電所;有載調壓變壓器可根據不同負荷水平在負荷狀態下調整分接頭,是一種有效的調壓裝置,主要用於樞紐變電所和大容量使用者處。

對於無功不足的的系統,僅依靠調整變壓器分接頭不能達到調壓目的。需增設無功補償裝置。併聯電容器只能整組的投入或切除,不能實現平滑調壓,但併聯電容補償可分散、集中、就地裝設,是應用最廣泛的無功補償方式。

同步調相機主要應用於需要大容量集中補償的樞紐變電所,可實現電壓的平滑調整。靜止補償器能快速、平滑地調節無功,與調相機比較,執行維護簡單,功率損耗小,可實現分相補償。

14、什麼叫頻率的一次調整?什麼叫頻率的二次調整?各自靠什麼來實現?

電力系統的頻率調整大體分為三種:第一種是由發電機組的調速器對變化幅度很小、變化週期很短(一般為10s以內)的負荷分量變化引起的頻率偏移進行的調整,稱為頻率的一次調整;第二種是由發電機組的調頻器對變化幅度較大、變化週期較長(一般為10s到3min)的負荷分量變化引起的頻率偏移進行的調整,稱為頻率的二次調整;第三種頻率調整是指各發電廠按照最優化準則對變化緩慢的持續變化負荷(第三種負荷分量)根據排程部門預先編制的日負荷曲線發電。

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