电力系统计算题1

计算题：1、单母线线路停送电的操作过程：倒闸操作：断路器和隔离开关操作遵循先通后断的原则：切除WL1（断电）拉开 QF3 → QS4 → QS3投入WL1（送电）合上 QS3 → QS4 → QF3基本的操作原则是：操作QS必须是在QF断开的时候进行投入QS时，从电源侧往负荷侧合上QS退出QS时，从负荷侧往电源侧拉开QS第二章作业题：（1）请写出下图中 G1，G2，QS1，QS2，QS3，QS4，QS5，QF1,QF2，QF3 的名称。

答： G1/G2：电源（发电机） QS1/QS2：电源隔离开关 QS3：母线隔离开关 QS4：线路隔离开关 QF1/QF2：电源断路器 QF3：出线断路器 QS5：接地开关（2）请写出线路 WL1 送电，倒闸操作的顺序。

答：合上 QS3 → QS4 → QF3（3）请写出线路 WL1 停电，倒闸操作的顺序。

答: 拉开 QF3 → QS4 → QS32、手算潮流解题思路:（1）求功率：由末端向始端逐点、逐支路推算功率损耗。

（2）求电压：用末端数据，计算阻抗上的电压损耗，得到始端电压一．已知：末端电压 ，末端功率 ，求始端电压 ，始端功率 。

取为参考方向，则 ，负荷以滞后功率因数运行。

(如何表达负荷以超前功率因数运行?)（1）支路末端导纳支路的功率损耗为：2U 222~jQ P S+=1U 111~jQ P S +=2U 222U U U *==2222222222222y y Y Y 3322311G j B P j Q 22y y U S U I U U U U ***∆==⨯=⨯=-=∆-∆（）22222y 22y y 22(2)S S S P jQ P j Q P jQ '''=+∆=++∆-∆=+222222222(3)33(3)33()3Z Z Z Z Z Z ZS dU I ZI I Z I P Q S Z R jX P j Q U U ***∆==='''+==+=∆+∆122211(4)Z Z Z S S S P j Q P jQ P jQ ''''''=∆+=∆+∆++=+111221111(5)22y y y S GU j BU P j Q ∆=-=∆-∆111111111(6)y y y S S S P jQ P j Q P jQ '''=+∆=++∆-∆=+22222222233(()()3Z S P jQ dU ZI Z R jX U P R Q X P X Q R j U j UU U δ*'''-===+''''+-=+=∆+二、如果已知始端电压和始端功率，如何求末端电压和末端功率？相量图如何？（老师上课总结过与作业题类似） 三、末端空载时12212221222dU=U+j UU dU+U U U+j U U UarctgU UP R+Q X U U U=U U δδδδ∆==+∆==+∆''=+∆+近似计算：222121~~0~.0,0222222222222222BRU U BXU U X Q R P U BU Q BU j S S jQ P S G R y =<-='-'=∆='⇒-=∆='=+===δ末端空载，则：已知：几个概念：电压降落是指电力线路两端电压的相量差电压损耗是指电力线路两端电压的有效值之差，即U1-U2，电压损耗是一个标量，一般可近似认为U1-U2≈△U ，电压损耗常以百分数表示，即电压偏移是指电力线路两端电压与电力线路额定电压的数值差，电压偏移也常以百分数表示，电力线路两端电压偏移百分数为：电压调整是指电力线路末端空载与负载时电压的数值差，电压调整也常以百分数表示：输电效率是衡量电力线路经济效益的重要指标，是指电力线路末端输出的有功功率P2与电力线路始端输入的有功功率P1之比，其百分数为：第四章作业题：1、负荷由发电厂母线经110kV 单回线供电，线路长80公里，km s b km x km r /1065.2,/429.0,/33.06111-⨯=Ω=Ω=。

发电厂母线电压1116U kV =，受端负荷1510L S j MVA =+，求输出线路的功率损耗及受端电压2U 。

解:设全网电压为额定 110KVN N U KV l xb BX U U U 1.1420500%10021002100%21121端电压将高于公里长，则空载时的末线路，例如平方成正比。

电压损耗与线路长度的电压损耗⨯-=⨯-≈⨯-=12d j δ=-=∆+U U U U U 12%100%N-∆=⨯U U U U %100%1,2i Ni N Ni --∆=⨯=代表始、末端U U U U 202020%100%-∆=⨯U U U U 21%100%=⨯P ηP（1）计算参数 R = r 1l = 0.33× 80Ω = 26.4Ω X = x 1l = 0.429× 80Ω = 34.32Ω B = b 1l = 2.65× 10−6S = 2.12× 10−4S （2） 由末端向始端计算功率损耗2、单回220kV 架空输电线，长200km ，线路单位长度的参数如下：10.108/r km =Ω，10.426/x km =Ω，61 2.6610/b S km -=⨯，线路空载运行，末端电压22050U kV =∠，求线路送端电压1U 。

P解：3、等耗量微增率准则 导读（助于理解）最优分配负荷时的目标函数和约束条件：1、 耗量特性：单位时间内，发电设备输入与输出的关系。

2、比耗量与耗量微增率：比耗量：耗量特性曲线上某一点纵坐标和横坐标的比值，即单位时间内输入能量与输出功率之比。

如图，线段OM 的斜率是比耗量。

耗量微增率：耗量特性曲线上某一点切线的斜率。

如图，线段NM 的斜率，就是耗量微增率。

)(G P F F =)/(0014.025.05.22111h t P P F G G ++=)/(0018.018.00.52222h t P P F G G ++=P WP F ==μμ或比耗量：λλλλ====n 213、比耗量与耗量微增率的变化 在M 点比耗量与耗量微增率相等。

比耗量的倒数是发电设备的效率。

用 表示。

4、求有功负荷在发电厂或运行机组间最优分配的问题时，目标函数通常是使火电厂或火电机组的总煤耗最小式中，以表示某发电设备发出有功功率时单位时间内所需消耗的能源 等耗量微增率准则如果有n 台机组，则例题：d Pd W P Wd P d F P F//=∆∆==∆∆=λλ或η()()()()∑=∑=+++=mi G iiG m n G G P F P F P F P F F 12211 )(G i i P F G i P 2222111)()(λλ==G G P dF P dF 设：λλλ==21第五章课后习题：1、两个火电厂并联运行，其燃料耗量特性如下：211140.30.0008/G G F P P t h =++，1200300G P MW ≤≤，222230.330.0004/G G F P P t h =++，2340560G P MW ≤≤， 系统总负荷分别为850MW 和550MW ，试确定不计网损时各厂负荷的经济分配。

解：2、某系统有三台额定容量为100MW 的发电机并列运行，其调差系数分别为2%，6%和5%，其运行情况为G1P 60MW =，G2P 80MW =，G3P 100MW =，L K 1=（标幺值，基准值为240MW ），试计算：（1）如果负荷增加50MW ，系统的频率下降多少？ （2）如果负荷增加60MW ，系统的频率下降多少？（3）求题（2）系统的工作频率。

（均不计调频器的调整作用） 参考答案：（-0.362Hz ，-0.434Hz ，49.475Hz ）3、两台容量为60MW 的发电机共同承担负荷，它们的调差系数分别为4%，3%，若空载时并联运行，其频率0f 50Hz =，试求：总负荷为100MW 时，这两台发电机组发出的功率？（参考答案：G1P 42.9MW =，G2P 57.1MW =）；4、三个火电厂并列运行，各发电厂的耗量特性)/(h t F 及功率约束条件如下：MW300MW 15000045.030.05.3MW 250MW 12000040.032.05.3MW 200MW 10000070.030.00.4323332222212111≤≤++=≤≤++=≤≤++=G G G G G G G G G P P P F P P P F P P P F当总负荷为MW 700和MW 400时，试分别确定发电厂间功率的经济分配（不计网损的影响）。

4、绘制中枢点电压的变化范围电压中枢点一般选择为以下地点：1、区域性水、火电厂的高压母线；2、枢纽变电所的二次母线；3、有大量地方性负荷的发电厂母线；4、城镇直降变电所的二次母线。

电压中枢点的调压方式 （调压规则）:逆调压;顺调压;常调压。

第六章课后作业根据下图（如图6-15其中第四张图中数据改为0.04改为0.03,0.10改为0.09）中 j 点和 k 点的电压变动范围及电压损耗的变动情况，绘制出中枢点 i 的电压变动范围。

J 点对 I 点的电压要求： 0~8:00 （ 0.95~1.05） UN +0.03 UN (0.98~1.08) UN 8:00~24:00 （ 0.95~1.05） UN +0.09 UN (1.04~1.14) UNK 点对 I 点的电压要求： 0~16:00 （ 0.95~1.05） UN +0.01 UN (0.96~1.06) UN 16:00~24:00 （ 0.95~1.05） UN +0.03 UN (0.98~1.08) UN综合 j,k 点对 i 点的电压要求 0~8:00 (0.98~1.06) UN 8:00~16:00 (1.04~1.06) UN 16:00~24:00 (1.04~1.08) UN 照此画图5、分析暂态稳定的转子运动变化规律暂态稳定是指电力系统在某个运行情况下受到大的干扰后，能否经过暂态过程达到新的稳态运行状态或者恢复到原来的状态。

: a 正常运行中突然故障：I II P P a b→⇒→:b 010,a b ωωδδδ=∆===,II ,1, T E P P P b c ωδ>↑>↑⇒→沿课后作业单机无限大系统受到大的扰动，在0δ时刻发生故障，在c δ时刻故障切除，发电机正常运行I 曲线，故障运行II 曲线和故障切除后III 曲线。