电力系统分析例4-2 4-3

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电力系统暂态分析第四章

0 zs 2zm
Z S 即为电压降的对称分量和电流的对称分量之间的阻抗
矩阵。
《电力系统分析》
2023/5/1
即：
Ua(1) (zs zm)Ia(1) z I (1) a(1)
Ua(2) (zs zm)Ia(2) z(2)Ia(2)
Ua(0)
(zs
2zm)Ia(0)
z I (0) a(0)
式中 z (1) z ( 2 ) z ( 0 ) 分别称为此线路的正序、负序、零序阻抗。由此可知：各序电压降与各序电流成线性关系；
零序阻抗： x(0)(0.1~ 50.1)x 6d
定义：机端零序电压基频分量与流入定子绕组零序电流基频分量的比值。
㈡输电线路的序阻抗
正序: x x 1 L
负序=正序 x x 1 2 零序＝（3～4）倍正序电抗
《电力系统分析》
2023/5/1
电力元件的序阻抗
一、研究电力元件各序阻抗的意义求取从短路点看进去电力网络的各序等值阻抗是应
《电力系统分析》
2023/5/1
解： IIaa((12))
Ia(0)
1 13a1
a a2 1
a2 a 1
IIIbac
I
1 100 10180 120 0 5.7830 a1 3
I
1 100 10180 240 0 5.7830 a2 3
I
1 100 10180 0 0 a0 3
FFFbac
（4－6）
《电力系统分析》
2023/5/1
或写为：
FS T1FP
上式说明三个不对称的相量可以唯一地分解成为三组对称的相量(即对称分量): 正序分量、负序分量和零序分量。

电力系统分析实验报告四(理工类)

西华大学实验报告（理工类）开课学院及实验室：实验时间：年月日学生姓名学号成绩学生所在学院年级/专业/班课程名称课程代码实验项目名称电力系统功率特性和功率极限实验项目代码指导教师项目学分一、实验目的1)初步掌握电力系统物理模拟实验的基本方法。

2)加深理解功率极限的概念，在实验中体会各种提高功率极限措施的作用。

3)通过对实验中各种现象的观察，结合所学的理论知识，培养理论结合实际及分析问题的能力。

二、实验原理所谓简单电力系统，一般是指发电机通过变压器、输电线路与无限大容量母线联接而且不计各元件的电阻和导纳的输电系统。

对于简单系统，如发电机至系统d 轴和g 轴总电抗分别为d X ∑和q X ∑，则发电机的功率特性为2()sin sin 2q d q Eq d d q E UX X U P X X X δδ∑∑∑∑∑-=+⨯⨯当发电机装有励磁调节器时，发电机电势q E 随运行情况而变化，根据一般励磁调节器的性能，可认为保持发电机'q E （或'E ）恒定。

这时发电机的功率特性可表示成''2'''''()sin sin 2Eq q d q d d q E UX X U P X X X δδ∑∑∑∑∑-=+⨯⨯ 或''''sin E q d E UP Xδ∑=这时功率极限为'''Em q d E UP X∑=随着电力系统的发展和扩大，电力系统的稳定性问题更加突出，而提高电力系统稳定性和输送能力的最重要手段之一，就是尽可能提高电力系统的功率极限。

从简单电力系统功率极限的表达式看，要提高功率极限，可以通过发电机装设性能良好的励磁调节器，以提高发电机电势、增加并联运行线路回路数；或通过串联电容补偿等手段，以减少系统电抗，使受端系统维持较高的运行电压水平；或输电线采用中继同步调相机、中继电力系统等手段以稳定系统中继点电压。

电力系统分析习题2011

1-13.架空输电线路为什么要换位？
1-14.耐张杆塔的作用是什么？在结构上有什么特点？
18:00:01
ShanDong University of Technology 5
电力系统分析习题
1-15. x 0.1445 lg D 0.0157 / kM 公式计算的电抗是一相电抗还
m 1
是三相电抗？是自电抗还是互感电抗？ 1-16. 分裂导线对输电线路的电抗和电纳有何影响？
SHANDONG SHANDONG UNIVERSITY UNIVERSITY OF OF TECHNOLOGY TECHNOLOGY
电力系统分析习题
第一章电力系统概述
1-1. 配电线路上有两个负荷，线电压为380V，第一个负荷：Y
形接线，功率为 10kW ，功率因数 cosφ1=0.85( 感性 ) ；第二个负荷：△形接线，功率为20kW，功率因数为cosφ2=0.8(感性)，求： ①电源的线电流；②电源的视在功率、有功功率和无功功率及功率因数。 1-1答案：线电流：55.8A，电源视在功率：36.73KVA，有功功率：30KW，无功功率：21.20KVAR，功率因数：0.817 1-2. 什么是动力系统、电力系统及电力网？
对结果中出现的负电抗作出分析。
2-7. 某一型号为SFPSL-120000/220的三绕组变压器，容量比为
120/120/120MVA，额定电压为220/121/11kV，已知出厂试验数据为：△P0= 133.5kW，I0%=0.858，△Pk(1-2)=580kW，△Pk(13)=714kW，△Pk(2-3)=465kW，UK(1-2)
18:00:01
ShanDong University of Technology 1

电力系统分析题解

121244 0 V 1 V. . . .
. .
(109903.51 13722.694)V 110756.91 7.117 V
[121244 (66.133 49.6) 10.146 215.111 ]V 2 1 12 T
. . . .. .
. . . . . . . .
j
V. V. I. Z j j
归算到二次侧
7.117 V 5537.846 7.117 V
20
110756.91
1N
2N
2 2 . . . . .. . . .. .
V
V. V. V
线电压 3 5537.846V 9591.8V 2(L) V . . .
或 9.5918kV 2 V .
（c）变压器T-2：一次侧额定电压等于网络额定电压，二次侧额定电压高于
网络额定电压10%，故T-2 的额定电压为35/11kV。
（d）变压器T-3：一次侧额定电压等于网络额定电压，二次侧与负荷直接连
接，其额定电压应高于网络额定电压5% ，因此T-3 的额定电压为
10/[(1+0.05)×0.38]kV=10/0.4kV。
. . . . ..
.
. . 0.507 0.756
20
10.146 215.111
T
T
12 j j
k
Z Z
. . .. . ..
.
.
.
.
. 0.534 11.322
1 20
10.146 215.111
1 T
T
T10 j j

电力系统分析教材习题参考答案

电力系统分析第一章习题1-1 动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何？答：由生产、变换、传送、分配和消耗电能的电气设备（发电机、变压器、电力线路以及各种用电设备等）联系在一起组成的统一整体就是电力系统。

动力系统是电力系统和发电厂动力部分的总和。

电力网是电力系统的中出去发电机和用电设备外的部分。

1-2 根据发电厂使用一次能源的不同，发电厂主要有哪几种形式？答：发电厂主要有火力发电厂、水力发电厂、核动力发电厂和其他能源（太阳能、风能、潮汐等）发电厂。

1-3 电力变压器的主要作用是什么？主要类别有哪些？答：电力变压器的主要作用是升高或者降低电压，还能起到将不同电压等级的电网相联系的作用。

按相数可分为单相式和三相式两类；按每相绕组数可分为双绕组和三绕组变压器；按耦合方式可分为普通变压器和自耦变压器；按分接开关是否可以带负荷操作可分为有载调压式和无载调压式变压器。

1-4 架空线路与电缆线路有什么特点？答：架空线路是将裸导线架设在杆塔上，由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等主要元件组成。

它的导线和避雷线受各种因数影响，运行条件恶劣，因而其材料都具有相当高的机械强度和抗化学腐蚀能力还具有良好的导电性能。

当电路电压超过220v时还采用扩径导线或者分裂导线。

电缆线路一般是将电缆敷设在地下，由导线、绝缘层保护皮组成，电缆线路价格较架空线路高，维修费时，但不需要在地面上架设杆塔、占地面积较小、供电可靠、不易受外力破坏，对人身较安全，不影响环境美观。

1-5 直流输电与交流输电比较有什么特点？答：直流输电主要优点：（1）造价低；（2）运行费用低；（3）不需要串并联补偿；（4）不存在稳定性问题；（5）采用直流联络线可以限制互联系统的短路容量。

直流输电主要缺点：（1）换流站造价高；（2）换流装置在运行中需要消耗功率并且产生谐波；（3）只留高压断路器造价比较高。

1-6 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别。

电力系统分析练习题及其答案

［例2-1］一条220kV的输电线，长180km，导线为LGJ-400（直径2。

8cm)，水平排列,相间距7m,求该线路的R，X，B,并画等值电路.解：电阻:电抗：电纳:等值电路：[例2—2]220kV架空线，水平排列，相间距7m，每相为分裂导线,计算直径21。

88mm,分裂间距400mm,求每相单位长度的电阻、电抗和电纳。

解:电阻：电抗：电纳：[例2-3]一长度为600 km 的500kV 架空线路,使用4×LGJQ—400 四分裂导线，.试计算该线路的形等值电路参数。

解 (1)精确计算。

计算形等效电路参数：(2）使用近似算法计算。

与准确计算相比,电阻误差-0.4％，电抗误差-0。

12％，电纳误差-0。

24%，本例线路长度小于1000km ，用实用近似公式计算已能够满足精确要求。

如果直接取这时，电阻误差达15％，电抗误差7％，电纳误差—3。

4％，误差已较大。

例2－4 330kV架空线路的参数为试分别计算长度为100,200，300，400和500线路的π型等值参数的近视值,修正值和精确值。

解首先计算100km线路的参数(一）(二) 修正参数计算（三）精确参数计算计算双曲线函数.利用公式sh（x+jy）=shxcosy+jchxsinych（x+jy)=chxcosy+jshxsiny将之值代入，便得II型电路的精确参数为［例2—5]有一台SFL120000/110型的向10kV网络供电的降压变压器,铭牌给出的实验数据为：试计算归算到高压侧的变压参数.解由型号知,各参数如下：例2-6 三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL—120000/220，额定容量为120MVA/120MVA/60MVA，额定电压为：220kV/121kV/11kV，，，，，，,，，求变压器归算到220kV 侧的参数,并作出等值电路。

解：（1）求各绕组的电阻同理可得：电阻计算如下：(2）求各绕组电抗电抗计算：变压器阻抗参数：(3)求导纳例2—7试计算2—15（a）所示输电系统各元件电抗的标幺值。

电力系统分析第四章-新

试确定当总负荷分别为400MW、700MW时，发电厂间功率
的经济分配（不计网损的影响）？
4.2 电力系统有功功率的最优分配
解：(1) 按所给耗量特性可得各厂的微增耗量特性为：
dF1 λ1 = = 0.3 + 0.0014PG1 dPG1 dF2 λ2 = = 0.32 + 0.0008PG2 dPG2 dF3 λ3 = = 0.3 + 0.0009PG3 dPG3
t
活、气象等引起，三次调频）
4.1 电力系统有功功率的平衡
2、有功平衡和频率调整：根据负荷变动的分类，有功平衡和频率调整也相应分为三类： a. 一次调频：由发电机调速器进行； b. 二次调频：由发电机调频器进行； c. 三次调频：由调度部门根据负荷预测曲线进行最优分配。 ☆ 前两种是事后的，第三种是事前的。 ☆ 一次调频时所有运行中的发电机组都可以参加，取决于发电机组是否已经满负荷发电，这类发电厂称为负荷监视厂；二次调频是由平衡节点来承担；
有功功率电源的最优组合有功功率负荷的最优分配
2、主要内容
要求在保证系统安全的条件下，在所研究的周期内，以小
时为单位合理选择电力系统中哪些机组应该运行、何时运行
及运行时各机组的发电功率，其目标是在满足系统负载及其它物理和运行约束的前提下使周期内系统消耗的燃料总量或
总费用值为最少。
4.2 电力系统有功功率的最优分配
三次调频则属于电力系统经济运行调度的范畴。
4.1 电力系统有功功率的平衡
三、有功功率平衡和备用容量
1、有功功率平衡：
P
Gi
= PLDi + ΔPLoss,Σ
即保证有功功率电源发出有功与系统发电负荷相平衡。 2、相关的一些基本概念：有功功率电源：电力系统各类发电厂的发电机；系统电源容量（系统装机容量）：系统中所有发电厂机组

电力系统分析》第三版于永源杨绮雯著课后习题答案中国电力出版社

Chapter 一1-1、电力系统和电力网的含义是什么？答：电力系统指生产、变换、输送、分配电能的设备如发电机、变压器、输配电线路等，使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等，以及测量、保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。

一般电力系统就是由发电设备、输电设备、配电设备及用电设备所组成的统一体。

电力系统中，由各种电压等级的电力线路及升降压变压器等变换、输送、分配电能设备所组成的部分称电力网络。

1-2、电力系统接线图分为哪两种？有什么区别？答：电力系统接线图分为地理接线图和电气接线图。

地理接线图是按比例显示该系统中各发电厂和变电所的相对地理位置，反映各条电力线路按一定比例的路径，以及它们相互间的联络。

因此，由地理接线图可获得对该系统的宏观印象。

但由于地理接线图上难以表示各主要电机、电器之间的联系，对该系统的进一步了解。

还需阅读其电气接线图。

电气接线图主要显示系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电力元件之间的电气接线。

但电气接线图上难以反映各发电厂、变电所的相对位置，所以阅读电气接线图时，又常需参考地理接线图。

1-3、对电力系统运行的基本要求是什么？答：对电力系统运行通常有如下三点基本要求:1）保证可靠地持续供电；2）保证良好的电能质量；3）保证系统运行的经济性。

1-4、电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压是多少？什么叫电力线路的平均额定电压？答：各部分电压等级之所以不同，是因三相功率S 和线电压U 、线电流I 之间的关系为S=。

当输送功率一定时，输电电压愈高，电流愈小，导线等截流部分的截面积愈小，投资愈小；但电压愈高，对绝缘的要求愈高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也愈大。

综合考虑这些因素，对应于一定的输送功率和输送距离应有一个最合理的线路电压。

但从设备制造角度考虑，为保证生产的系列性，又不应任意确定线路电压。

另外，规定的标准电压等级过多也不利于电力工业的发展。

电力系统分析试题及答案

一、简答题1简述电力系统、电力网和动力系统这几个概念的联系及区别。

2 电力系统运行的特点和要求分别是什么？ 3 什么是短路故障？不对称故障有哪些种类？ 4短路故障的后果是什么？5 什么情况下可认为电源为无限大功率电源？它的特点是什么？6 电压偏移的定义是什么？7 当变压器带有一定负荷时，在其中要产生哪些功率损耗？空载时有无损耗？为什么？ 8 电力线路的正序电抗及负序电抗是否相等？二、计算题1 有一回电压等级为110kV ，长为100km 的输电线路，电阻r 1=0.21Ω/km ，电抗x 1=0.415Ω/km ，电纳b 1=2.84×10-6S/km ，末端接一台容量为31.5MVA 的降压变压器，变比为110/11kV 。

如图1所示。

变压器参数为P k ＝190kW ，U k %=10.5，P 0＝31.05kW ，I 0％＝0.7。

当A 点实际电压为115kV 时，求A 、C 二点间的电压损耗及B 点和C 点的实际电压。

图12如图2所示网络，求短路冲击电流、短路电流最大有效值及短路功率。

图23系统如图3所示。

d 点发生三相短路，变压器T 2空载。

求：（1）求用标幺值表示的等值网络；（2）短路处起始次暂态电流和短路容量；（3）计算短路冲击电流；（4）若电源容量为无一、简答题1 在220kV 及以上的超高压架空线路上，普遍采用分裂导线，采用分裂导线后，线路电感、110/11kV A115/38.5kV U k %=10.5x 1=0.4O /km 35/10.5kVU k %=7d(3)线路并联电容会增大还是变小？2 电力系统等值网络中，有名制和标么制分别表示什么含义？采用标么值计算有什么优点？3 不对称短路有哪些短路形式？4 试画出双绕组变压器等值电路。

5试画出电力线路等值电路。

6 电力系统中性点接地方式有哪些？各有什么特点？7 我国的电压等级有哪些？简述对用电设备、发电及和变压器额定电压的规定。

电力系统分析习题集与答案解析

电力系统分析习题集华北电力大学前言本书是在高等学校教材《电力系统稳态分析》和《电力系统暂态分析》多次修改之后而编写的与之相适应的习题集。

电力系统课程是各高等院校、电气工程专业的必修专业课，学好这门课程非常重要，但有很大的难度。

根据国家教委关于国家重点教材的编写要求，为更好地满足目前的教学需要，为培养出大量高质量的电力事业的建设人材，我们编写了这本《电力系统分析习题集》。

力求使该书具有较强的系统性、针对性和可操作性，以便能够使学生扎实的掌握电力系统基本理论知识，同时也能够为广大电力工程技术人员提供必要的基础理论、计算方法，从而更准确地掌握电力系统的运行情况，保证电力系统运行的可靠、优质和经济。

全书内容共分十五章，第一至第六章是《电力系统稳态分析》的习题，第七至第十四章是《电力系统暂态分析》的习题，第十五章是研究生入学考试试题。

本书适用于高等院校的师生、广大电力工程技术人员使用，同时也可作为报考研究生的学习资料。

由于编写的时间短，内容较多，书中难免有缺点、错误，诚恳地希望读者提出批评指正。

目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析，研究的内容分为两类，一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算，另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。

第一章电力系统的基本概念1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？1-2 为什么要规定额定电压？电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的？1-3 我国电网的电压等级有哪些？1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。

电力系统稳态分析习题

电力系统稳态分析习题1-3-1 电力系统的接线图如下，试标出图中发电机、负荷和变压器两侧的额定电压。

1-5-1 一条 110 kV、120 km 的单回输电线路，导线型号为 LGJ-185，水平排列，计算直径19.1mm，线间距离为 4 m，求此输电线路的参数，并画出等值电路。

1-5-2 某 220 kV 输电线路选用LGJ-300型导线，直径为 24.9 mm，水平排列，线间距离为 7 m，试求线路单位长度的电阻、电抗和电纳，并校验是否发生电晕。

1-5-3 某330kV线路，导线选用LGJ-2×240型，每根导线的计算直径为22.4mm，分裂间距为400mm，导线水平排列，相间距离8m，光滑系数m1取0.85，气象系数m2取0.95，空气相对密度为1.0。

求输电线每公里长度的电阻、电抗、电纳和电晕临界电压。

1-5-4 某变电所装有三相双绕组降压变压器，型号为 SFL-31500/110，额定电压为110/38.5 kV ，空载损耗 P 0=86kW ，短路损耗 P k =200 kW ，短路电压 U k %=10.5，空载电流I 0%=2.7，试求变压器归算到高压侧的阻抗及导纳参数，并画出等值电路。

1-5-5 某发电厂装设的三相三绕组变压器，型号为 SFSL-20000/110，额定电压为110/38.5/11 kV ，各绕组容量比为100/100/50，两两绕组间的短路电压为U k(1-2)%=10.5，U k(1-3)%=17，U k(2-3)%=6，空载损耗P 0=75kW 。

最大短路损耗P kmax =163kW ，空载电流I 0%=3.5，试求变压器参数，并作等值电路。

（参数归算到高压侧）1-5-6 一台OSFPSL-90000/220型、容量比为100/100/50的三相三绕组自耦变压器，额定电压为220/121/38.5kV ，技术数据为P k12=333kW ，P'k23=277kW ，P'k31=265kW ，u k12(%)=9.09，u'k23(%)=10.75，u'k31(%)=16.45，P 0=59kW ，I 0%=0.332，求归算到220kV 侧的变压器参数，并作出等值电路。

电力系统分析范文

电力系统分析范文首先，稳态分析是电力系统分析的基础。

它主要研究电力系统运行在稳定状态下的各种参数。

稳态分析的主要内容包括负荷流分析、电压稳定性分析和设备容量分析。

负荷流分析是指计算电力系统各节点的电压、电流和功率等参数的方法。

负荷流分析的结果能够反映电力系统的供电能力、负荷承受能力等性能指标。

通过负荷流分析，可以评估电力系统的电压合格率、设备负荷率等性能指标，进而指导电力系统的运行和规划。

电压稳定性分析主要研究电力系统在各种异常工况下的电压稳定性能。

在电力系统中，电压的稳定性对保证供电质量具有重要意义。

电压稳定性分析可以通过计算各节点的电压稳态余裕或采用稳定限制曲线的方法进行评估。

评估电压稳定性可以为电力系统的运行和规划提供有效的指导。

设备容量分析主要研究电力系统各设备的负荷承受能力。

电力系统中的各种设备，如变电站、输电线路和变压器等，都有其负荷承受能力的限制。

设备容量分析通过计算设备的加载程度，评估设备负荷率，从而指导设备的选型和规划。

其次，暂态分析是电力系统分析的另一个重要内容。

暂态分析主要研究电力系统在短路故障、起动和停车等暂态过程中的各种问题。

暂态分析的主要内容包括短路分析、暂态稳定性分析和暂态过程仿真等。

短路分析是指计算电力系统在短路故障条件下的各节点电流和短路电流等参数的方法。

短路分析的结果可以判断电力系统的短路能力和保护装置的选择。

暂态稳定性分析是指评估电力系统在暂态过程中的稳定性能。

在电力系统的暂态过程中，由于负荷变化、发电机起动和停车等原因，电力系统存在暂态失稳和暂态临界等问题。

通过暂态稳定性分析，可以评估电力系统对暂态扰动的响应能力，并提出改进措施。

最后，暂态过程仿真是通过模型和计算方法，对电力系统的暂态过程进行仿真分析。

暂态过程仿真能够直观地反映电力系统在起动、停车、短路和接地故障等过程中的电压、电流和功率等参数的变化情况，为电力系统的运行和规划提供重要依据。

综上所述，电力系统分析是对电力系统进行评估、分析和优化的过程。

电力系统分析第4章习题答案

第四章思考题及习题答案4-1 节点导纳矩阵是如何形成的？各元素的物理意义是什么？节点导纳矩阵有何特点？答：节点导纳矩阵的对角元素称为自导纳，在数值上等于与该节点相连支路的导纳之和，其物理意义是：在该节点施加单位电压，其他节点全部接地时，由该节点注入网络的电流。

节点导纳矩阵的非对角元素称为互导纳，互导纳在数值上等于节点i 和ji Y j 之间支路导纳的负值，其物理意义是：在节点施加单位电压，其他节点全部接地时，经节点i j 注入网络的电流。

节点导纳矩阵有以下特点：其阶数等于电力网络中除参考节点之外的节点数；是稀疏矩阵；是对称矩阵；易于形成和修改。

4-2 节点阻抗矩阵中各元素的物理意义是什么？它有何特点？答：节点阻抗矩阵的对角元素称为自阻抗，其物理意义是：在该节点注入单位电流，其他节点全部开路时，该节点的电压值。

节点阻抗矩阵的非对角元素称为互阻抗，其物理意义是：互阻抗等于节点i 注入单位电流，其他节点全部开路时，节点ji Z j 的电压值。

节点导纳矩阵有以下特点：其阶数等于电力网络中除参考节点之外的节点数；是满矩阵；是对称矩阵；形成和修改较困难。

4-3 电力系统潮流计算中节点是如何分类的？答：电力系统进行潮流计算时，节点是可分为三类：（1）PQ 节点：给定节点的有功功率i P 和无功功率，待求节点电压幅值和相位角i Q i U i δ。

（2）PV 节点：给定节点的有功功率i P 和电压幅值，待求无功功率和电压的相位角i U i Q i δ。

（3）平衡节点（V δ节点）：给定节点电压幅值和电压相位角，待求节点的注入功率。

4-4 电力系统中变量的约束条件是什么？答：常用的约束条件有：（1）电压数值的约束：各节点电压幅值应限制在一定的范围之内，即； max .min .i i i U U U ≤≤（2）发电机输出功率的约束：电源节点的有功功率和无功功率应满足和；max .min .Gi Gi Gi P P P ≤≤max .min .Gi Gi Gi Q Q Q ≤≤（3）电压相角的约束：系统中两个节点之间的相位差应满足maxji j i ij δδδδδ−≤−=。

电力系统分析试题与答案

解：首先选择基准值，取全系统的基准功率100．A。
各元件电抗的标幺值为
习题1-2电力系统的部分接线示于题图1-2，各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。
试求：
（1）发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压；
（2）各变压器的额定变比；
（3）设变压器1工作于+5％抽头、2、4工作于主抽头，3工作于－2.5％抽头时，各变压器的实际变比。
解：(1)先假设各节点电压为额定电压进行功率损耗计算，以求得电源点始端功率。
(2)用已知的电压及第一步求得的功率分布，求出线路各点电压。
(3)根据求得的电压分布，重算功率分布。
(4)比较两次计算得到的电源点功率的差值，小于0.3%，则可以结束计算。（否则继续重算电压分布、功率分布……直到误差足够小）
11-1 输电系统如图11-1所示。已知：每台变压器100，△450，△3500，△100，12.5%，工作在－5%的分接头；每回线路长250，r1=0.08Ω，x1=0.4Ω，b1=2.8×10-6；负荷150，φ=0.85。线路首端电压245，试分别计算：（1）输电线路，变压器以及输电系统的电压降落和电压损耗；（2）输电线路首端功率和输电效率；（3）线路首端A，未端B及变压器低压侧C的电压偏移。
解：（1），
电压降落：
电压损耗：
（2)功率损耗
输电效率：
（3）未端电压偏移：
首端电压偏移：
10-2 若上题的负荷功率因数提高到0.95，试作同样计算，并比较两题的计算结果。
电压降落：
电压损耗：
（2）功率损耗
输电效率：
（3）未端电压偏移：
首端电压偏移：
例题：电网结构如图所示，额定电压10，已知各节点负荷及线路参数：S2=0.30.2，S3=0.50.3，S4=0.20.15，Z12=1.22.4Ω，Z23=1.02.0Ω，Z24=1.53.0Ω，电源电压V1=10.5，试作功率和电压计算。

电力系统分析第四章电力网络的数学模型n

• 略去变压器的励磁功率和线路电容，负荷用阻抗表示，如图4-1所示，可得到一个有5个节点和7条支路等值网络。
一、节点方程
一、节点方程
➢ 将电势源和阻抗的串联变换成电流源和导纳的并联，得到的等值网络下图所示，其中：
•
•
I 1 y10 E1
•
•
I 4 y40 E4
一、节点方程
• 以零电位为参考点，根据基尔霍夫电流定律，得到 4个独立节点的电流平衡方程：
Ykj 0 ji , Yii yik • 新增的对角线元素 Ykk yik；
三、节点导纳矩阵的修改
•
对角线元素 Yii
：

Yii
Y (0) ii
Yii
；
• 非对角线元素 Yik 和 Yki ： Yik Yki yik ；
• 非对角线元素 Ykj ： Ykj 0 ji ；
（2）在网络原有节点 i, j 之间增加一条导纳为
y320
y340
1 z23
1 z34
j0.016 j0.013
1
1
0.024 j0.065 0.018 j0.05
11.3728 j31.2151
Y34
Y43
1 z34
1
0.105
j0.05
6.3739
j17.7053
Y35 Y53 0
例 4-1
Y41 Y14 0
Y42
Y24
间支路导纳的负值。
二、节点导纳矩阵元素的物理意义
• 若： •
•
Vk 0, Vj 0 ( j 1,2, , n, j k)
• 则从式（4－3），可得：
•
Yik
Ii
•

电力系统稳态分析作业答案

第一章电力系统的基本概念1．思考题、习题1-1．电力网、电力系统和动力系统的定义是什么答：由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的网络称为电力网。

把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起组成的整体称为电力系统。

发电厂的动力部分和电力系统合在一起称为动力系统。

1-2．对电力系统运行的基本要求是什么答：（1）保证可靠地的持续供电（2）保证良好的电能质量（3）保证系统运行的经济性。

（4）环保性。

1-3．何为电力系统的中性点其运行方式如何它们有什么特点我国电力系统中性点运行情况如何答：星型连接的变压器或发电机的中性点就是电力系统的中性点。

中性点的运行方式有直接接地和不接地以及中性点经消弧线圈接地。

直接接地供电可靠性低。

系统中一相接地，接地相电流很大，必须迅速切除接地相甚至三相。

不接地供电可靠性高，对绝缘水平的要求也高。

系统中一相接地时，接地相电流不大，但非接地相对地电压升高为线电压。

我国110kV及以上的系统中性点直接接地，60kV及以下系统中性点不接地。

1-4．中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各相对地电压有什么变化单相接地电流的性质如何怎样计算中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，接地相电压为0倍，即升高为线电压。

单项接地电流为容性。

接地相的对地电容电流应为其它两非接地相电容电流之和，倍非接地相对地电容电流，也就等于正常运行时一相对地电容电流的3倍。

（可画向量图来解释）1-5．消弧线圈的工作原理是什么补偿方式有哪些电力系统一般采用哪种补偿方式为什么消弧线圈就是电抗线圈。

中性点不接地系统中一相接地时，接地点的接地相电流属容性电流，通过装消弧线圈，接地点的接地相电流中增加了一个感性分量，它和容性电流分量相抵消，减小接地点的电流。

使电弧易于熄灭，提高了供电可靠性。

补偿方式有欠补偿和过补偿，欠补偿就是感性电流小于容性电流的补偿方式，过补偿就是感性电流大于容性电流的补偿方式。

电力系统分析(上)第四章+电力网络的数学模型

Yik yik
且
Yki Yik
（4-8）
13
形成节点导纳矩阵Y
I1 Y11 Y12 Y1n V1 Y21 Y22 Y2 n V2 I2 ... ... In Yn1 Yn 2 Ynn Vn
Y (1) Yij Yij i1 Y1 j Y11 (1) Y I i I i i1 I1 Y11 i 2, 3,..., n; j i , i 1,..., n
19
对方程式作第二次消元，得
Y11V1 Y12V2 Y13V3 Y1nVn I1 (1) (1) (1) (1) Y22 V2 Y23 V3 Y2 n Vn I 2 (2) (2) Y33 V3 Y3(2)Vn I3 n .... .... (2) (2) (2) Yn3 V3 Ynn Vn I n
Yii yi 0 yij
j
(4-7)
12
当 k i 时，式（4-6）说明，当网络中除节点k以外所有节点都接地时，从节点i流入网络的电流同施加于节点k的电压之比,即等于节点k、i的之间互导纳Yik。在这种情况下，节点i 的电流实际上是自网络流出并进入地中的电流。所以，自导纳Yik 应等于节点k、i 的之间支路导纳的负值。
Yii节点i自导纳，等于与i相连所有支路导纳之和； Yij节点i，j间的互导纳，等于节点i，j间支路导纳的负值
节点导纳矩阵的特点：（1）节点导纳矩阵的元素很容易根据网络接线图和支路参数直观地求得。（2）节点导纳矩阵是稀疏、对称矩阵