电力系统分析名词解释简答讲课稿

电力系统分析名词解
释简答
电力系统分析名词解释简答
名词解释
1、PQ 节点：这类节点的有功功率P和无功功率Q是给定的，节点电压和相位（V，δ）是待求量。

通常变电所都是这一类型的节点。

由于没有发电设备，故其发电功率为零。

在一些情况下，系统中某些发电厂送出的功率在一定时间内为固定时，该发电厂也作为PQ节点，因此，电力系统中绝大多数节点属于这一类型。

2、最大负荷利用小时数：
年最大负荷：全年中负荷最大的工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率，因此年最大负荷也称为半小时最大负荷
年最大负荷利用小时：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年消耗的电能。

平均负荷：电力负荷在一定时间内平均消耗的功率，也就是电力负荷在时间内消耗的电能除以时间的值
负荷系数：是用电负荷的平均负荷与最大负荷的比值
负荷利用小时：就是根据预测电量的结果及负荷利用小时数，推算出负荷预测值。

计算公式是：年最大负荷利用小时=年需用电量/年最大负荷。

3、复合序网：是指根据边界条件所确定的短路点各序量之间的关系，由各序网络互相连接起来所构成的网络。

4、临界电抗：在临界电抗下发生短路时，机端电压刚好在暂态过程结束时恢复到额定值。

5、额定电压：电力系统中的发电、输电、配电和用电设备都是按一定标准电压设计和制造的，在这以标准下运行，设备的技术性能和经济指标将达到最好，这一标准电压称之为额定电压。

6、标幺值：电力系统计算中，阻抗、导纳、电压、电流及功率用相对值表示，并用于计算，这种运算形式称为标幺制。

一个物理量的标么值是指该物理量的实际值与所选基准值的比值。

7、起始次暂态电流：短路电流周期分量（基频分量）的初始有效值。

8、无限大功率电源：指的是电源外部有扰动发生时，仍能保持电压和频率恒定的电源。

9、分裂导线：超高压输电线路为抑制电晕放电和减少线路电抗所采取的一种导线架设方式。

10、电力系统的额定电压：电气设备运行时，使其技术性能和经济效果达到最佳状态的电压
11、变压器的变比：三相电力系统计算中，变压器的变比指两侧绕组空载线电压的比值s。

12、短路冲击电流：短路电流最大可能的瞬时值，以iim表示。

13、短路电流的有效值：在短路过程中，任一时刻t的短路电流有效值是指以时刻t为中心的一个周期内瞬时电流的均方根值。

14、短路容量：等于短路电流有效值与短路处的正常工作电压（一般用平均额定电压）的乘积。

15、序阻抗：各序电流和各序电压之间的关系。

简答
1、电力系统运行时有哪些基本要求？
保证可靠地持续供电、保证良好的电能质量、保证系统运行的经济性
2、有备用电源接线的五种接线方式是什么？
放射式，干线式、链式、环式和两端电源供电网。

3、在同步发电机出口发生三相短路时，为什么用次暂态和暂态电势来分析、计算短路电流？是否可只用 Eq 来分析、计算短路电流？为什么？
当发生短路时次暂态的暂态电势不会突变的，因此可用正常稳态时的电流和电抗值算出他们。

对短路情况进行分析，但只用Eq是不行的，因为在短路时Eq是会变化的，Eq=(0)+△Eq,但是△Eq却无法知道。

因此不能只用Eq来分析。

4、同步发电机突然三相短路时，定子和转子回路中将出现哪些电流分量？
无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子电流中出现的分量包含：基频交流分量(含强制分量和自由分量)、直流分量（自由分量）、倍频交流分量（若d、q磁阻相等，无此量）
转子电流中出现的分量包含：直流分量(含强制分量和自由分量)、基频分量（自由分量）
5、电力变压器的主要作用是什么？
变压器起到将不同电压等级电网相联系的作用。

电压经升压变压器后，可以减少线路损耗，提高送电的经济性，达到远距离送点的目的。

而降压变压器则是把高压电变为用户所需的各级使用电压，满足用户需求。

6、试写出牛顿拉夫逊法和 PQ 分解法两者的比较。

1. 牛顿法有一个修正方程，且系数矩阵元素为非对称矩阵存储空间大，每次迭代都要变化，重新计算；PQ分解法，两个修正方程式，且系数矩阵是常系数对称阵，要求存储空间小，计算速度快，较适合在线计算。

2.PQ分解法每一步运算速度较牛顿法快，但是，运算步骤多。

PQ分解法应用范围较牛顿法小，只适和R<<X高压电网。

（1）牛顿-拉夫逊法是求解潮流的最常用的方法。

其核心在于修正方程的建立及求解。

注意的是，修正方程的雅各比矩阵不是对称矩阵，但是稀疏矩阵；由于雅各比矩阵的元素与电压大小和相位有关，因此在每次迭代过程中都要重新形成雅各比矩阵，这是限制牛顿-拉夫逊法速度的最大因素。

（2）P-Q分解法由牛顿-拉夫逊法的节点电压以极坐标表示时发展而来。

主要是根据电力网络的特性对牛-拉法的雅各比矩阵进行简化，变成常系数矩阵，因此在每次迭代过程中都不用重新形成系数矩阵。

而且P-Q分解法的系数矩阵阶数较牛-拉法的低，还是对称矩阵。

因此其收敛速度较牛-拉法快（其迭代次数比牛-拉法多，但其每次迭代的耗时少）。

虽然P-Q分解法是在一定简化的基础上发展得到的，但由于其功率不平衡量的求解与牛-拉法完全一样（即P-Q分解法只对雅各比矩阵简化，不对功率不平衡量简化），而且收敛要求都一样的，因此最终得到的结果跟牛-拉法完全一样。

注意的是在运用P-Q分解法时是有限制的，必须在电力网络符合简化要求情况下才能运用。

相比而言，牛-拉法没有限制。

7、为什么说当电力系统无功功率不充足时仅靠改变变压器变比分按头来调压并不能改变系统的电压水平？
通过调分接头实质是改变了电力网的无功分布，只能改善局部电压水平，同时却使系统中另个的某些局部电压水平变差并不能改变系统无功不足的状况因此就全系统总体来说并不能改变系统的电压水平。

8、环形网络潮流分布计算的步骤是什么？
第一步，将单一环网等值电路简化为只有线路阻抗的简化等值电路。

第二步，用简化的回路电流法解该简化等值电路通过近似法，电压近似是额定电压，相位为0。

第三步，计算整个网络的功率分布。

9、写出用计算机求解潮流计算时控制变量 P Q 状态变量 U δ 的约束条件，以及用计算机解潮流计算时的收敛判据。

10、为什么变压器中性点经小电阻接地能够提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性？
中性点经电阻接地方式。

该电阻与系统对地电容构成并联回路，由于电阻是耗能元件，当线路送端发生不对称接地时，零序电流通过该电阻将消耗部分有功功率起到了电气制动作用，因而是能提高系统的暂态稳定性。

11、在电力系统中产生短路冲击电流的条件是什么？
短路前空载、短路时电流正处于幅值相位、经过半个周期
12、列出三种提高系统静态稳定的措施。

自动励磁装置的应用；减小各元件的电流；改善网络结构和采用中间补偿设备。

13、写出对称分量变换矩阵的表达式。

⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡=1111131s 2
2a a a a 14、衡量电能质量的的指标有哪些？
从整个电网系统的角度来看,电能质量指标有电压、频率和波形.整个电网系统要保持稳定,电压和频率必须保持稳定,波形才能呈现标准正弦波,才不至于失真.
从用户的角度来看,电能质量的指标主要是用来衡量产生各种各样电能质量问题的标准,主要包括谐波、间谐波、电压偏差、频率偏差、波形失真、三相电压不平衡、电压骤升、骤降、中断和闪变以及功率因数较低等等.
15、写出系统 f 点发生 a 、c 两相短路时的原始边界条件。

c a c a b U U 0I I 0I &&&&&==+=，，
16、在架空输电线路中，为什么要进行导线换位？
保证三相系统参数对成、减少对周围通讯线路的干扰。

17、什么是电晕现象？如何避免？
高压线路表面周围的电场强度高于周围空气的击穿强度，会使空气游离发生放电现象，这种现象称之为电晕现象。

避免措施是增加导向的等值半径，如采用扩径导线、分裂导线。

18、请阐述电力系统中发生的短路有哪些，最为频繁的是什么短路？最大短路电流由什么参数判断？
三相系统中发生的短路有 4 种基本类型：三相短路，两相短路，单相对地短路和两相对地短路。

在中性点接地的电力网络中，以一相对地的短路故障最多
19、零序分量线电流存在于什么接线方法中？ 三角形接法
20、试写出发生 A 、C 两相短路故障，故障处的相量边界条件和序分量边界条件？
两相短路时，假定在K 点发生AC 两相短路。

这种情况下以相量表示的边界条件方程如下：
0=fb I &；fc fa I I &&-=；fc fb U U &&=
于是，以序分量表示的AC 相短路的边界条件为：
00=fb I &；21fb fb I I &&-=；2b 1f fb U U &&=。