2016电力系统稳态分析复习资料考试题及答案

电力系统稳态分析
复习资料
目录
第一章： (2)
第二章： (4)
第三章： (15)
第四章： (19)
第五章： (21)
第六章： (25)
第一章：
1、电力系统、电力网
答：电力系统是由发电机、变压器、输配电线路和用电设备按一定规律连接起来所组成的用于电能生产、变换输送分配和消费的系统。

电力网是由变压器和输配电线路组成的用于电能变换和输送分配的网络。

2、我国电力系统主要发电厂类型
答：我国电力系统主要发电厂有火力发电厂、水电厂和核电厂。

其中火电厂所占比例最大，其次为水电厂和核电厂。

3、对电能生产的基本要求
答：对电能生产的基本要求有保证供电的可靠性、良好的电能质量和运行的经济性。

4、电力系统负荷的分类及各类负荷对供电可靠性的要求
答：电力系统负荷按照供电中断或减少所造成的危害的大小可以分为三级（三类）一级负荷（I类负荷）：指供电中断将造成设备损坏、人员伤亡、社会秩序混乱、人民生活受到很大影响并较长时间不能恢复、政治影响大的用户的用电设备。

一级负荷在任何情况下都不允许停电；
二级负荷（II类负荷）：指供电中断或减少，将造成大量产品产量和质量下降、人民生活受到影响的用户的用电设备。

二级负荷应尽可可能不停电；
三级负荷（III类负荷）：除一级和二级负荷外的负荷，三级负荷可以停电。

5、衡量电能质量的技术指标
答：衡量电能质量的技术指标主要有电压偏移、频率偏移和电压波形。

6、联合电力系统及其优越性
答：通过联络线路将几个地方电力系统连接起来所形成的电力系统称为联合电力系统。

联合电力系统可以合理利用能源、减少系统备用容量、装设高效率的大容量机组，提高电力系统运行的经济性；系统间相互支援可以提高系统的供电可靠性；系统容量越大抗干扰能力越强，可以减小系统受到干扰（负荷变化）时的频率波动和电压波动，提高电能质量。

7、电力系统的额定电压和平均额定电压
答：电力系统额定电压由国家综合应用和电器设备生产制造两方面的因素制定。

（详见P9表1-1）
根据表1-1的规定，属于同一电压等级的不同设备其额定电压并不完全相同，近似计算时可以认为同一电压等级的电气设备具有相同的额定电压，此额定电压就是平均额定电压。

具体数值如下表所示
电压等级（kV） 3 6 10 35 110 220 500
平均额定电压(kV) 3.15 6.3 10.5 37 115 230 525
8、标出下图所示电力系统中发电机、变压器的额定电压（线路额定电压已标在图中）
答：上述电力系统中发电机、变压器的额定电压如下：
G：10.5KV ；T1：10.5/242KV ；T2：220/121/38.5KV ；T3：35/6.3KV
9、电力系统接线图
答：电力系统接线图分为电气接线图和地理接线图两种。

电气接线图表示电气设备之间的电气连接；地理接线图表示发电厂、变电站和电力用户之间的相对地理关系。

10、电力系统接线方式分类、特点及其适用场所
答：电力系统的接线方式分为无备用接线方式和有备用接线方式两大类。

无备用接线方式指用户只能从一个方向获得电能的电力系统接线方式。

包括单回路放射式、单回路干线式、单回路链式。

有备用接线方式指用户可以从两个级以上方向获得电能的电力系统接线方式。

包括双回路放射式、双回路干线式、双回路链式、两端供电式和环式。

无备用接线方式简单、投资小、运行维护方便，但供电可靠性差。

适用于对供电可靠性要求较低的三级负荷的供电，在采取一定的提高供电可靠性的措施后（如采用成套配电设备、线路装设重合闸等）也可以用于对二级负荷的供电。

有备用接线方式电能质量号（环形接线在线路检修或事故时电能质量较差）、供电可靠性高，但投资大、保护装置复杂、运行维护不如无备用接线方式方便不方便。

有备用接线用于对供电可靠性要求高的一级负荷和二级负荷的供电。

11、电力系统中性点及其运行方式分类
答：电力系统中星形接线的发电机和变压器的中性点称为电力系统的中性点。

电力系统中性点的运行方式分为直接接地、不接地和经阻抗接地（我国通常采用经消弧线圈接地）。

直接接地方式正常运行和发生故障时，各相对地电压不超过相电压，线路和电气设备的对地绝缘按承受相电压设计，可以降低电气设备和线路的绝缘投资，特别是在电压等级较高的情况下，效果尤为明显，但发生单相接地故障时，流过故障相的电流为短路电流，需要切除电源，所以供电可靠性差。

直接接地方式用于110kV及以上电力系统以减小投资费用，但需要通过其他措施来保证供电可靠性（通常采取的措施为架空线路架设避雷线、线路装设自动重合闸装置）
不接地运行方式在发生单相接地故障时接地点流过线路电容电流，只要该电流未超过规定值，接地点不会出现电弧，不会对电力系统造成危害，并且单相接地故障时线电压仍保持对称，不影响用电设备的正常运行，按照规程规定在发生单相接地故障时可以继续运行1~2小时，所以供电可靠性高。

但单相接地故障时非故障相电压升高为线电压，线路和电器设备的对地绝缘需要按承受线电压设计，投资较大。

不接地方式主要用在35kV及以下单线接地电容电流未超过规定值的电力系统。

中性点经消弧线圈接地方式用于35kV及以下单相接地电容电流超过规定值的电力系统。

12、中性点经消弧线圈接地运行方式的工作原理和补偿方式
答：中性点解消弧线圈接地的工作原理可用下图说明。

由电流相量图可以看到，由于消弧线圈的补偿作用，有消弧线圈时流过接地点的电流
A L A I I I -=',适当选择消弧线圈的参数就可以使A I '<A I (无消弧线圈时流过接地点的电流)，
并小于规定值，使接地点不出现电弧。

消弧线圈的补偿方式分为欠补偿、全补偿和过补偿。

全补偿可能引起系统谐振，是严禁采取的补偿方式，欠补偿在系统运行方式变化时，可能转换为全补偿，所以也不采用，通常采用的补偿方式为过补偿。

第二章：
1、关于电力系统分析计算的规定
答：电力系统稳态分析时，电力系统可以视为三相对称系统，只需要对其中一项进行分析计算，所以电力系统的等值电路（数学模型）为单相等值电路。

等值电路中电路参数为相参数；但习惯上所标电压为线电压、功率为三相总功率。

功率采用复功率jQ P U
I S +== *3~表示，实部为三相总有功功率，虚部为三相总无功功率。

2、同步发电机的运行原图及稳态计算数学模型 答：隐极式同步发电机的运行原图如下图所示：
降低功率因数运行时：其运行范围受额定励磁电流限制；提高功率因数运行时：其运行范围受原动机最大出力限制；进相运行时：其运行范围受系统并列运行稳定性限制；其最小出力受机组运行稳定限制（主要是锅炉燃烧稳定性限制）。

稳态分析时同步发电机的数学模型有以下几种： 发电机定出力运行（发电机母线为PQ 节点）：用恒定功率表示，约束条件为
m a x m i n U U U <<；
发电机恒压运行（平衡节点）：用恒定电压U 表示,约束条件为ma x
mi n P P P ≤≤、
max min Q Q Q ≤≤；
发电机恒有功、恒电压大小运行（PV 节点）：约束条件为max min Q Q Q ≤≤。

3、变压器等值电路（数学模型）及参数计算
（1）已知某110KV 双绕组变压器铭牌数据为：
006300121/10.59.7652% 1.1
%10.5N K K S KVA KV P KW P KW I U =∆=∆===、、、、、 ① 计算变压器的参数（归算到110KV ）； ② 画出变压器的τ形等值电路。

解：
① 计算变压器参数（归算到110KV ）
)(2.193.6121100052100022
22
Ω=⨯=⨯∆=n n K T S U P R
)(2443.61211005.10100%2
2Ω=⨯=⨯=n n K T S U U x
)(1067.01211100076.9100062
22
0S U S P G n n T -⨯=⨯=⨯∆= )(107.4121
3.61001.1100%62
20S U S I B n n T -⨯=⨯=⨯= ② 变压器τ形等值电路
（2）已知三绕组变压器型号为SFSL 1-15000/110,容量比为100/100/100，短路电压为
17(%)31=k U 、6(%)23=k U 、5.10(%)12=k U ，短路损耗为KW P K 12031=∆、KW P K 12012=∆、KW P K 9523=∆，空载损耗为KW P 7.220=∆，短路电流
3.1(%)0=I 。

试求归算至高压侧的变压器参数，并绘制其等值电路。

解：
1）变压器参数计算 ①电阻计算 KW P P P P K K K K 5.72)95120120(21
)(212312311=-+=∆-∆+∆=
∆ KW P P P P K K K K 5.47)12095120(21
)(211323122=-+=∆-∆+∆=∆ KW P P P P K K K K 5.47)12095120(2
1
)(211223313
=-+=∆-∆+∆=∆
)(899.315
11010005.72100022
22
11Ω=⨯=⨯∆=n n K T S U P R
)(554.215
11010005.4710002222
22
Ω=⨯=⨯∆=n n K T S U P R )(554.215
11010005.4710002222
33
Ω=⨯=⨯∆=n n K T S U P R ② 电抗计算
25
.6)5.10617(2
1
(%)](%)(%)[21(%)025.0)1765.10(21
(%)](%)(%)[21(%)75
.10)6175.10(21
(%)](%)(%)[21(%)122331331231222331121=-+=-+=≈-≈-+=-+==-+=-+=K K K K K K K K K K K K U U U U U U U U U U U U
)(72.8615
10011075.10100(%)2
2
11Ω=⨯⨯=⨯=n n K T S U U X
)(42.5015
100110
25.6100(%))
(0100(%)2
2
33222
Ω=⨯⨯=⨯=
Ω=⨯=n n
K T n
n K T S U U X S U U X
③ 电纳、电导计算 )(10611.111010015
3.1100(%)62
20S U S I B n n T -⨯=⨯⨯==
)(10876.1110
10007
.22100062
20S U P G n T -⨯=⨯=∆= 2）变压器等值电路
（3）已知自耦变压器型号为OSFPSL-120000/220，容量比为100/100/50，额定电压为220/121/11KV ，变压器特性数据为：短路电压为1.33(%)31=k U 、6.21(%)23=k U 、35.9(%)12=k U （说明短路电压已归算到变压器额定容量之下）
，KW P K 36631=∆、KW P K 45512=∆、KW P K 34623=∆，空载损耗为KW P 25.730=∆，短路电流
346.0(%)0=I 。

试求归算至高压侧的变压器参数，并绘制其等值电路。

解：
1）变压器参数计算 ① 电阻计算
KW KW P P K K
1464366443131=⨯=∆='∆、KW P P K K 4551212=∆='∆、
KW KW P P K K
1384346442323=⨯=∆='∆ KW P P P P K K K
K 5.267)1384455146421
()(212312311=-+='∆-'∆+'∆=∆ KW P P P P K K K
K 5.187)14641384455(21
)(211323122=-+='∆-'∆+'∆=∆ KW P P P P K K K
K 5.1196)45513841464(2
1
)(211223313=-+='∆-'∆+'∆=∆ )(899.0120
22010005.26710002
2
22
11Ω=⨯=⨯∆=n n K T S U P R )(63.012022010005.1871000222222Ω=⨯=⨯∆=n n K T S U P R
)(02.4120
22010005.11961000222233
Ω=⨯=⨯∆=n n K T S U P R ② 电抗计算
675
.22)35.96.211.33(2
1
(%)](%)(%)[21(%)0075.1)1.336.2135.9(21
(%)](%)(%)[21(%)425
.10)6.211.3335.9(21
(%)](%)(%)[21(%)122331331231222331121=-+=-+=≈-=-+=-+==-+=-+=K K K K K K K K K K K K U U U U U U U U U U U U
)
(488.91120
100220675.22100(%))
(0100(%))
(044.42120
100220425.10100(%)2233
222
2
2
11Ω=⨯⨯=⨯=Ω=⨯=Ω=⨯⨯=⨯=n n K T n
n K T n n K T S U U X S U U X S U U X
③ 电纳、电导计算 )(10578.8220100120
346.0100(%)62
20S U S I B n n T -⨯=⨯⨯==
)(10513.1220
100025.7310006
2
20S U P G n T -⨯=⨯=∆= 2） 变压器等值电路
说明：精确计算时，电压采用额定电压；近似计算时电压采用平均额定电压。

4、输电线路的等值电路
（1）输电线路的参数有哪些？各反映什么物理现象？
答：输电线路的参数有电阻、电抗（电感）、电纳（电容）和电导。

电阻—反映电流的热效应；电抗—反映电流的磁场效应；电纳—反映电场效应；电导—反映输电线路的泄露损耗和电晕损耗。

电阻、电导为耗能参数；电抗、电纳为储能参数。

（2）为什么要采用分裂导线？
答：采用分裂导线是为了减小线路的电抗。

（3）输电线路进行全换位的目的是什么？
答：输电线路进行全换位的目的是使输电线路各相的参数（电抗、电纳）相等。

（4）输电线路按长度分类方法
答：根据线路长度，线路可以分为短线路、中等长度线路和长线路。

短线路—线路长度小于100km 的架空输电线路和电压不超过10kV 的电缆线路； 中等长度线路—线路长度大于100km ，小于300km 的架空输电线路； 长线路—长度大于300km 的架空输电线路。

（5）输电线路的等值电路
答：输电线路的电导一般可以忽略。

中等长度线路采用π形集中参数电路。

短线路可以忽略电纳影响，用电阻与电抗串联的集中参数电路表示；长线路用修正后的π形集中参数电路表示。

（6）已知110KV 架空输电线路长度为80km,三相导线平行布置，线间距离为4m ，导线型号为LGJ －150，计算其参数并画出其等值电路。

（LGJ-150导线计算外径为17mm ） 解：
由于线路为长度小于100km 的短线路，线路的电纳和电导可以忽略不计，因而只需计算其电抗和电阻。

)(5426.1m D m ≈⨯=＝500（cm ）
，导线计算半径)(5.82
17
cm r ==,标称截面为)(1502mm S =，取导线的电阻率为km mm /.5.312Ω=ρ。

)/(21.0150
5.311km S r Ω===ρ
)/(416.00157.05
.8500
lg 1445.01km x Ω=+=
输电线路的总电阻和总电抗分别为：
)(8.168021.01Ω=⨯==l r R 、)(28.3380416.01Ω=⨯==l x X
输电线路的单相等值电路如图
（7）已知220KV 同杆双回架空输电线路长度为200km,三相导线平行布置，导线之间的距离为6.0m ，导线型号为LGJ-300,求线路的集中参数，并画出其等值电路。

（LGJ-300导线计算外径24.2mm ） 解：
忽略双回路之间的相互影响，则每回线路导线之间的几何平均距离为
m D m 5.7626.1≈⨯=，)(21.12
42
.2cm r ==
，标称截面为)(3002mm S =，取导线的电阻率为km mm /.5.312
Ω=ρ。

则单位长度线路的电抗和电纳分别为)/(105.0300
5
.311km r Ω==
、)/(419.021
.1750lg
1445.01km x Ω==、)/(1071.21021
.1750lg 58
.7661km S b --⨯=⨯=.
取1=δ、9.0=m ，则输电线路的电晕临界相电压为：
)(54.171KV =
大于线路的最高工作相电压
)(37.1333
05
.1220KV =⨯，所以线路不会发生电晕现象，
输电线路单位长度的电导01=g
线路的集中参数为：
)(5.102200105.021Ω=⨯=⨯=
l r R 、)(9.412
200
419.021Ω=⨯=⨯=l x X 、 )(1084.1022001071.22461S l b B --⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯=、021=⨯⨯=l g G
线路的等值电路为：
（8）长度为600Km 的500KV 电力线路的结构如下：LGJ －4×400分裂导线，导线直径28mm ，分裂间距450mm ，三相导线水平排列，相间距离13m ，如下图所示。

作出近似考虑电力线路分布参数特性时的Π形等值电路。

（LGJ-400导线计算外径为28mm ）
解：
先计算电力线路每公里的电阻、电抗、电导和电纳。

)/(01969.0400
45
.311km S r Ω=⨯=
=
ρ
)(1638013000213000130003mm D m =⨯⨯⨯=
)(1.20645024504501444141312mm d d rd r eq =⨯⨯⨯⨯==
)/(279.04
0157
.01.20616380lg 1445.00157.0lg
1445.01km n r D x eq m Ω=+=+= 21.1750
lg
)0
.121.1298.01(21.10.19.0388.44lg )298.01(388.44⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=+
=r D r r m U m cr δδ
)/(10989.3101.20616380
lg 58
.710lg 58.76661km S r D b eq
m
---⨯=⨯=⨯=
计算电晕临界电压cr U 。

取24.4,4,0.1,9.0====βδn m ，则电晕临界电压为
eq m
cr r D d
r n
r r m U lg 1)298.01(388.44βδδ++
=
61.201638lg
45
4.124.414)0
.14.1298.01(4.10.19.0388.44⨯⨯+
⨯
⨯+
⨯⨯⨯⨯=
)(1.470KV =
中间相电晕临界相电压为)(6.44695.01.470KV =⨯，假设500KV 线路运行相电压为
)(1.3033/525KV =，由于1.3036.446>，输电线路在晴天条件下不会发生电晕现象，所以01=g 。

近似考虑输电线路参数分布特性
866.03
60010989.3279.013126
211=⨯⨯⨯-=-=-l b x k r
6
600)279.010989.301969.010989.3279.0(16)(1262
6
2112111⨯
⨯⨯-⨯⨯-=--=--l x b r b x k x
934.0=
033.112
60010989.3279.0112126
211=⨯⨯⨯+=+=-l b x k b
)(23.1060001969.0866.01Ω=⨯⨯=l r k r )(35.156600279.0934.01Ω=⨯⨯=l x k x
)(10472.260010989.3033.1361S l b k b --⨯=⨯⨯⨯= )(10236.110472.22
1
2331S l b k b --⨯=⨯⨯= 近似考虑输电线路参数分布特性的Π形等值电路如图所示
5、电力系统的等值电路
（1）什么是有名制等值电路？有名制等值电路参数计算时应注意哪些事项？
答：等值电路中各电路参数（电阻、电抗、电导、电纳）和变量（电压、电流、功率）都是有单位的物理量，则等值电路称为有名制等值电路。

采用有名制等值电路进行计算时，所有参数和变量应为归算到同一电压等级的数值。

参数及变量归算时，如变压器变比采用实际变比则为精确计算；如变压器变比采用平均额定变比则为近似计算。

（2）什么是标幺值等值电路？标幺值等值电路参数计算时应注意哪些事项？ 答：等值电路中各电路参数和变量都采用没有单位的相对值（标幺值），这种等值电路
称为标幺值等值电路。

采用标幺值等值电路进行计算时，所参数和变量应为统一基准值之下的标幺值。

参数标幺值的计算方法有两种途径，一是先把所有参数和变量有名值归算到基本级，再利用基本级的基准值求标幺值；二是利用基本级的基准值和变压器的变比求出各电压等级的基准值，然后对参数和变量（未归算）取标幺值。

参数和变量有名值归算或各电压等级基准值计算时，如果变压器变比取实际变比，则为精确计算；如采用变压器平均额定变比进行计算则为近似计算。

（3）基准值的取法
答：稳态分析时电力系统的参数与变量只有5个，它们分别是阻抗（电阻、电抗）、导纳（电纳、电导）、电压、电流、功率（视在功率、有功功率、无功功率）。

由于电路的基本关系有三个（UI S 3=、IZ U 3=
、Z
Y 1
=
,所以选择基准值时只需要指定任意两个电气量的基准值，其他三个电气量的基准值可以由基本关系式导出，通常任意给定电压与功率
的基准值B U 和B S 。

此时电流、阻抗、导纳的基准值分别为B 2B B S U Z 3==、B
B
B U S I 、
2B
B
B B U S Z 1
Y ==。

（4）某电力系统，接线如图 所示，各元件的技术参数标示于图中，不计变压器电阻、导纳和输电线路导纳，画出其等值电路，并计算
①按变压器额定变比归算到220KV 侧的有名制参数 ②按变压器平均额定变比归算到220KV 侧的有名制参数 ③按变压器额定变比确定的标幺制参数 ④按变压器平均额定变比确定的标幺制参数
【LGJQ-400的单位长度参数为：)/(406.008.011km j jx r Ω+=+；LGJ-120的单位长度参数为：)/(408.027.011km j jx r Ω+=+；SSPL-120000/220的额定变比为220/38.5KV 、短路损耗KW P K 5.932=∆、短路电压14(%)=K U ；SFPSL-63000/220的额定变比220/121/11;短路损耗KW P K 1.37721=∆-、KW P K 04.46013=∆-、KW P K 06.25232=∆-；短路电压15.15(%)21=-K U 、8.25(%)13=-K U 、77.8(%)32=-K U 】 解：
1）按变压器额定变比计算参数有名制 ①输电线路
220KV 架空线路：
线路1l ：)(2.8116200)406.008.0(Ω+=⨯+=+j j jX R 线路2l ：)(9.6012150)406.008.0(Ω+=⨯+=+j j jX R 线路3l ：)(9.6012150)406.008.0(Ω+=⨯+=+j j jX R 35KV 架空线路：
线路4l ：)(16.84.540)408.027.0(2
1
Ω+=⨯+⨯=
+j j jX R 归算到220KV 侧：)(45.26633.176)5
.38220()16.84.5(2
Ω+=⨯+='+'j j X j R 电缆线路5l ：)(24.035.13)08.045.0(Ω+=⨯+=+j j jX R
归算到220KV 侧：)(96540)11
220()24.035.1(2
Ω+=⨯+='+'j j X j R ②变压器 变电站B ：
归算到220KV 侧的变压器参数为：
)(56.112022010005.932212
2
Ω=⨯⨯=T R )(23.28120
22010014212
Ω=⨯⨯=T X
变电站C ：
变压器各绕组的短路损耗和短路电压为:
)
(5.167)1.37704.46006.252(2
1
)
(56.84)04.4601.37706.252(21)
(54.292)06.25204.4601.377(21
121KW P KW P KW P K K K =-+⨯=∆=-+⨯=∆=-+⨯=∆
71
.9)15.1577.88.25(2
1
(%)094.0)8.2515.1577.8(21
(%)09.16)77.88.2515.15(21
(%)321=-+⨯=≈-=-+⨯==-+⨯=
K K K U U U
归算到220KV 侧的变压器参数为：
)(04.263
22010005.167)(03.163220100056.84)(57.363220100054.2922
2
322
22
2
1Ω=⨯=Ω=⨯=
Ω=⨯=T T T R R R
)(60.7463
22010071.90)
(61.12363
22010009.162
1
22
1Ω=⨯=≈Ω=⨯=T T T X X X
2）按变压器平均额定变比计算参数有名制
①输电线路
线路1l ：)(2.8116Ω+=+j jX R 线路2l ：)(9.6012Ω+=+j jX R 线路3l ：)(9.6012Ω+=+j jX R
线路4l ： )(31.31566.208)37
230()16.84.5(2
Ω+=⨯+='+'j j X j R 电缆线路5l ：)(16.11575.647)5
.10230()24.035.1(2
Ω+=⨯+='+'j j X j R ②变压器 变电站B ：
)(71.112023010005.932212
2
Ω=⨯⨯=T R )(86.30120
23010014212
Ω=⨯⨯=T X
变电站C ：
)(13.163230100056.84)(90.363
230100054.2922
2
22
2
1Ω=⨯=Ω=⨯=T T R R
)(23.26323010005.16722
3Ω=⨯=
T R )(53.8163
23010071.90)
(10.13563
23010009.162
1
22
1Ω=⨯=≈Ω=⨯=T T T X X X
3）按变压器额定变比计算参数标幺制
①先将参数有名值按变压器额定变比归算到220KV 侧，然后利用220KV 侧基准值计算参数标幺制。

取220KV 侧基准值MVA S B 100=、KV U B 220=,则)(484100
2202
2Ω===B B B S U Z 。

利用前面按变压器额定变比求得的归算到220KV 侧的参数有名制和选定的基准值，计算系统
参数标幺值。

线路1l ：168.0033.04842
.8116**j j jX R +=+=
+
线路2l ：126.0025.0484
9
.6012**j j jX R +=+=
+
线路3l ：126.0025.0484
9
.6012**j j jX R +=+=
+
线路4l ：551.0364.048445
.26633.176**j j jX R +=+=
+ 电缆线路5l ：198.0116.1484
96
540**j j jX R +=+=
+ 变电站B 变压器：058.0003.0484
23
.2856.1**j j jX R +=+=
+ 变电站C 变压器：255.0007.048461
.12357.3*1*1j j jX R T T +=+=
+ 0002.0484
03.1*2*2j j jX R T T +=+=
+ 154.0004.0484
60
.7404.2*3*3j j jX R T T +=+=
+ ②利用220KV 侧基准值和变压器的额定变比求其它电压侧的基准值，然后利用未归算的参数有名值求参数标幺值。

35KV 侧)(5.382205.38220)35(KV U B =⨯=、)(8225.141005.382
)35(Ω==B Z ; 10KV 侧)(1122011220)10(KV U B =⨯=、)(21.1100112
)10(Ω==B Z 。

线路1l ：168.0033.04842
.8116**j j jX R +=+=
+ 线路2l ：126.0025.04849
.6012**j j jX R +=+=
+ 线路3l ：126.0025.04849
.6012**j j jX R +=+=
+ 线路4l ：551.0364.08225
.1416
.84.5**j j jX R +=+=
+ 电缆线路5l ：198.0116.121
.124
.035.1**j j jX R +=+=
+ 变电站B 变压器：058.0003.0484
23
.2856.1**j j jX R +=+=
+ 变电站C 变压器：255.0007.048461
.12357.3*1*1j j jX R T T +=+=
+ 0002.0484
03.1*2*2j j jX R T T +=+=
+ 154.0004.0484
60
.7404.2*3*3j j jX R T T +=+=
+ 4）按变压器平均额定变比计算参数标幺值
取KV U B 230)220(=、
KV U B 3723037230)35(=⨯=、KV U B 5.10230
5
.10230)10(=⨯=，MVA S B 100=。

则
）（）、（）、（Ω==Ω==Ω==1025.1100
5.1069.13100375291002302
)10(2)35(2)
220(B B B Z Z Z。

线路1l ：153.0030.05292
.8116**j j jX R +=+=
+
线路2l ：115.0023.05299
.6012**j j jX R +=+=
+ 线路3l ：115.0023.05299
.6012**j j jX R +=+=
+ 线路4l ：596.0394.069
.1316
.84.5**j j jX R +=+=
+ 电缆线路5l ：218.0224.11025
.124
.035.1**j j jX R +=+=
+ 变电站B 变压器：058.0003.0120100
100142112010010005.932212**j j jX R +=⨯⨯⨯⨯
=+＋ 变电站C 变压器：255.0007.063100
10009.1663100100054.2922*2*1j j jX R T T +=⨯⨯=
+＋ 0002.0063100
100056.842*2*2j j jX R T T +=⨯=+＋
154.0004.063
100
10071.96310010005.1672*3*3j j jX R T T +=⨯⨯=+＋
按变压器额定变比确定的有名制等值电路如图 所示
第三章：
1、阻抗支路和导纳支路的功率损耗计算
答：阻抗支路的功率损耗计算公式为R U Q P R U S P Z 2
2
222+==∆、X U
Q P X U S Q Z 2
2
222+==∆(注意计算时，电压和功率应为同一点的数值。

近似计算时电
压可以取额定电压)。

导纳支路的功率损耗计算公式为2GU P Y =∆、2
BU Q Y =∆（注意感
性情况下B 为正值，容性情况下B 为负值）。

2、阻抗支路的电压降落计算 答： 电压降落纵分量：U QX PR U +=
∆；电压降落横分量：U
QR
PX U -=δ，(注意计算时，电压和功率应为同一点的数值。

近似计算时电压可以取额定电压)。

U j U U
d δ+∆= 。

3、阻抗支路的电压损耗计算
答： 电压损耗21U U -。

已知末端参数时22
2
2
2212U U U U U U ∆≈+
∆≈-δ；已知首端参
数时11
2
11212U U U U U U ∆≈-
∆≈-δ。

4、开式网（辐射形网络）的潮流计算方法 （1）已知首端电压、首端功率时（略） （2）已知末端电压、末端功率时（略） （3）已知首端电压、末端功率时（略）
5、网络的化简
答：网络化简时，降压变电所用运算负荷功率表示；定出力发电厂用运算电源功率表示。

降压变电所：等值负荷功率=变压器低压侧负荷功率+变压器功率损耗（变压器功率损 耗等于变压器阻抗支路损耗+变压器导纳支路功率损耗）；运算负荷功率=变电站等值负荷功 率+相邻线路电容功率的一般（注意电容功率为负值）。

定出力发电厂：等值电源功率=发电机出力—厂用电功率—升压变压器功率损耗； 运算电源功率=等值电源功率—相邻线路电容功率的一半。

（注意电容功率为负值）
6、输电线路首端电压与末端电压之间的关系 答：由于U
QX
PR U U U +=
∆≈-21，所以当0>+QX PR 时，首端电压高于末端电压；当0<+QX PR 时，首端电压低于末端电压；当0=+QX PR 时，首端电压等于末端电压。

输电线路空载时必有末端电压高于首端电压，因为空载情况下流过输电线路阻抗的功率即等值电路中线路末端的电容功率（022222<-≈-
=N U B U B Q ），021<=-U
QX U U 。

7、证明高压电力系统中，无功功率总是从电压高的节点向电压低的节点传输；而有功功率总是从电压相位超前的节点向电压相位滞后的节点传输。

证明：
设节点1电压为1U ，节点2的电压2U ，
节电1电压超前节点2电压的相角为δ，Q P 、分别为从节点1向节点2传输的有功功率和无功功率。

由于高压电力网络中R X >>，N
N U QX
U QX PR U U U ≈+≈
-=∆21，
22
1
1
11
1
2
22
1
N
N N
N
U PX
U QR PX U U
U U
tg U U U tg U U U tg ≈-=
≈
≈∆-=∆+=---δδδδδ， 所以X U U U Q N )(21-=，X
U P N
2
δ=，当21U U >时，0>Q ；当21U U <时，0<Q 。

即无功功率总是从电压高的节点向电压低的节点传输。

当0>δ时，0>P ；当0<δ时，
0<P ，即有功功率总是从电压相位超前的节点向电压相位滞后的节点传输。

8、求图示网络的有功分点、无功分点。

线路单位长度参数0.175+j3.6Ω/km 。

解：将电网在电源点1拆开得到以下的两端电压相等的两端供电网。

由于各线路的单位长度的参数相等，所以该电网为均一网，根据均一网供载功率的计算公式得：
)
(6.0533.0)58()6.5533.8(~
~~)(4.6467.9)
161217()1217()710(17)58(~)
(6.5533.8)
161217(16)710()1612()58(~212231312MVA j j j S S S MVA j j j S MVA j j j S +=+-+=-=+=+++⨯++⨯+=+=++⨯+++⨯+=
电力网的初步功率分布如图，由图可知负荷点③既是有功功率分点，也是无功功率分点。

9、图示环网中变压器的变比均为实际变比，请指出是否存在循环功率？如存在循环功率，
请指出循环功率的方向？若忽略电网各元件的电阻，请指出循环功率的性质。

答：选择顺时针方向作为统计变比的绕行方向，则1.15
.38220
1105.38220121=⨯⨯=
∑K ，由于1≠∑K ,所以环网中存在循环功率；由于1>∑K ，所以循环功率的方向与统计变比时选择的绕行方向一致，即为顺时针方向；在不计电网元件电阻情况下，
X U K j jX U K Z U K S N N N h 2
2*
2)1()1()1(~
-=--=-=∑∑∑∑
∑，即循环功率为纯无功功率。

10、在多电压等级环网中，改变变压器变比主要改变何种功率分布？
答：改变变压器变比主要改变无功功率分布。

因为对于高压电网总有∑∑<<X R ，在不
计电网元件电阻情况下，X U K j jX U K Z U K S N N N h 2
2*
2)1()1()1(~
-=--=-=∑∑∑∑
∑，即循环功率为纯无功功率，改变变压器的变比就是改变∑K ，从而改变循环功率（无功功率），最终改变电网的无功功率分布。

11、电网中串联纵向加压器主要改变何种功率分布？串联横向加压器主要改变何种功率分布？
答：串联纵向加压器主要改变无功功率分布，因为高压电网总有∑∑<<X R ，在不计电
网元件电阻情况下，串联纵向加压器所产生的循环功率为222*
~N fx N fx N fx f U X
E j U jX E U Z E S =-==∑
∑
为纯无功性质，所以主要改变电力网的无功潮流分布；串联横向加压器主要改变有功功率分布，因为串联纵向加压器所产生的循环功率为2
2
2
*
*
~N
fy N fy N f f U X
E U jX jE U Z E S =
--=
=
∑
∑
为纯有功性质，所以主要改变电力网的有功潮流分布。

12、开式电力网（辐射形网络）的功率分布由什么决定？能否调控？
答：开始网络的功率分布由负荷分布决定，不可调控。

13、电力系统潮流调控的目的是什么？常用的潮流调控方法有哪些？
答：电力系统潮流调控的目的是将电力系统功率的自然分布调整为功率的经济分布，以使电力网的有功损耗最小。

电力系统潮流调控的方法有①线路串联电抗或电容，将电网参数均一化；②对两端供
电网调整两端发电机电压的大小和相位，但这种方法受到发电机机端电压允许变动范围的限制和发电机有功出力的限制；③在多电压等级环网中改变变压器的变比，这种方法只能改变无功分布，不能改变有功分布；④串联附加加压器，串联纵向加压器可以调整无功功率分布，串联横向加压器可以调整有功功率分布，串联纵横加压器既可改变有功功率分布，也可改变无功功率分布。

14、什么叫均一网？均一网有什么特点？
答：均一网是指有同一电压等级、同样型号同样布置方式的导线组成的环网或两端供电网。

均一网的特点有：①各段线路单位长度的参数相等，各段线路的阻抗之比等于它们的长度之比（为实数）；②均一网的供载功率分布按线路长度分布；③均一网功率的自然分布就是经济分布。

15、两端供电网（包括环网）的潮流分布计算方法（略，但非常重要，一定要了解为什么计算最终潮流分布时要在无功功率分点拆开）。

第四章：
1、电力系统潮流计算的数学模型为什么采用节点电压方程，而不采用回路电流方程？
答：电力系统潮流计算中之所以采用节点电压方程而不采用回路电流方程，主要由于以下原因：①电力系统等值网络中独立节点数远远少于独立回路数（电力系统等值网络中有很多的接地支路，所以导致独立回路数远远多余独立节点数）；②对具有交叉跨接的非平面网络，建立独立节点电压方程式较建立独立回路电流方程式方便；③建立独立节点电压方程式前，不必将并联支路合并，而建立独立回路电流方程式前，需要将并联支路合并，以减少独立方程式数；④网络结构或变压器变比改变时，节点导纳矩阵的修改比较方便。

2、电力系统的节点按运行状态的不同分为哪几类？每类的节点的已知量和待求量是什么？
答：根据已知变量和待求变量的不同，电力系统的节点可以分为PQ节点、PV节点和平衡节点。

PV节点已知节点的发电机有功功率P G、无功功率Q G和负荷的有功功率P L、无功功率Q L,待求量为节点电压大小U和电压相角δ；PV节点已知节点的发电机有功功率P G、节点电压大小U和负荷的有功功率P L、无功功率Q L,待求量为电压相角δ和无功功率Q G；平衡节点已知负荷的有功功率P L、无功功率Q L,和节点电压大小U、电压相角δ＝0，待求量为发电机有功功率P G、无功功率Q G。

3、电力系统潮流计算的三类节点中，哪种节点最多？哪种节点可能没用？平衡节点如何设置？
答：PQ节点最多；PV节点可以不设；平衡节点必须设置一个，并且只设置一个。

4、未装设无功补偿装置的降压变电所的低压母线属于何种节点？装设有无功补偿装置，并且可以在负荷变化时维持节点电压大小不变的降压变电所低压母线属于何种节点？调频电厂的升高电压母线属于何种节点？
答：分别属于PQ节点、PV节点和平衡节点。