电力系统分析(下)考试复习资料(完整版)

电力系统分析（下）复习题

10-1 网络元件的电压降落和功率损耗

1.电压降落纵分量和横分量的计算公式（分两种情况，见图10-2，掌握计算，画相量图）；

✓ 答：电压降落纵分量222sin cos ϕϕXI RI V +=∆；横分量222sin

cos δϕϕRI XI V -=

以电压相量2V 作参考轴，⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=∆2222

""δ""V R

Q X P V V X Q R P V ，2

22221)δ()(V V V V +∆+=

以电压相量1V 作参考轴，⎪⎪⎩

⎪⎪⎨⎧'-'='+'=∆1111

δV R

Q X P V V X Q R P V ，2

12112)δ()(V V V V +∆-=

✓ 2.电压降落、电压损耗、电压偏移的定义有所不同

答：网络元件的电压降落是指元件首末端两点电压的相量差，即12()V V R jX I -=+；把两点间电压绝对值之差称为电压损耗，用V ∆表示，12V V V ∆=-；电压偏移是指网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差，可以用KV 表示，也可以用额定电压的百分数表示。若某点的实际电压为V ，该处的额定电压为N V ，则用百分数表示的电压偏移为，电压偏移（%）100N

N

V V V -=

⨯ ✓ 3.电压降落公式的分析（为何有功和相角密切相关，无功和电压密切相关？）；

答：从电压降落的公式可见，不论从元件的哪一端计算，电压降落的纵、横分量计算公式的结构都是一样的，元件两端的电压幅值差主要由电压降落的纵分量决定，电压的相角差则由横分量确定。高压输电线的参数中，电抗要比电阻大得多，作为极端情况，令R=0，便得/V QX V ∆=，/V PX V δ=，上式说明，在纯电抗元件中，电压降落的纵分量是因传送无功功率而产生，电压降落的横分量则因传送有功功率产生。换句话说，元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的条件，存在电压相角差则是传送有功功率的条件。

✓ 4.网络元件功率损耗的计算公式﹝分串联支路和并联支路的两种情况﹞

答：网络元件主要是指输电线路和变压器。电流在线路的电阻和电抗上产生的功率损耗为

22222221

22

1122()()11,22

L L B B P Q P Q S R jX S R jX V V Q BV Q BV ''''''⎧++∆=+∆=+⎪⎪⎨

⎪∆=-∆=-⎪⎩或其中0B b l =，L o R r l =，L o X x l = (a)

(b)

变压器的功率损耗：22222()%()100T T T o o T T o o o N P Q S R jX V I S G jB V P jQ P j S

''''⎧+∆=+⎪⎪

⎨⎪∆=+=∆+=∆+⎪⎩

5.输电线路何时作为无功电源、何时作为无功负荷

答：35KV 及以下的架空线路的充电功率甚小，一般说，这种线路都是消耗无功功率的；110KV 及以上的架空线路当传输功率较大时，电抗中消耗的无功功率将大于电纳中产生的无功功率，线路成为无功负载，当传输功率较小（小于自然功率）时，电纳中生产的无功功率，除了抵偿电抗中的损耗以外，还有多余，这时线路就成为无功电源。（0

180δ<：无功电源；0

180δ>，无功负荷）。

11-1 开式网络的电压和功率分布计算

1.已知供电点电压和负荷节点功率时的计算方法（逆功率传输方向计算功率损耗，顺功率传输方向计算电压降落，看例11-1）。

答：已知供电点电压和负荷节点功率时的计算方法： ① 从节点d 开始，利用N V ，则

3d S S ''=，2233

3332()L N

P Q S R jX V ''''+∆=+，3

33L S S S '''=+∆ 对于第二段线路2

3c S S S '''=+，2222

2222()L N

P Q S R jX V ''''+∆=+，2

22L S S S '''=+∆ 第一段线路12b S S S '''=+，22111112()L N

P Q S R jX V ''''+∆=+，111L S S S '''=+∆ ②知A V ，算b

V 11111111()/()/Ab A Ab A

b V PR Q X V V P X Q R V V δ⎧''∆=+⎪⎪''=-⎨⎪=⎪⎩算

c V

，22222222()/()/bc b bc b c V P R Q X V V P X Q R V V δ⎧''∆=+⎪⎪

''=-⎨⎪=⎪⎩

算d V

，33333333()/()/cd c cd c d V P R Q X V

V P X Q R V V δ⎧''∆=+⎪⎪

''=-⎨⎪=⎪⎩

11-2简单闭式网络的功率分布计算

1.两端供电网络功率分布的计算公式﹝掌握假设的条件和两个功率分量 式11-7﹞

答：① 第一部分由负荷功率和网络参数确定，阻抗共轭值成反比的关系分配；

②第二部分与负荷无关，它可以在网络中负荷切除的情况下，由两个供电点的电压差和网络参数确定

34.潮流计算的约束条件（问答必考） 答：（1）所有节点电压必须满足 ；

（2）所有电源节点的有功功率和无功功率必须满足 ， ； （3）某此节点之间电压的相位差应满足 。

2-1电力系统的无功功率平衡

1.无功负荷的无功特性：分串联之路和并联之路（填空）

答：系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定。它所消耗的无功功率为：σσX I X V Q Q Q m

m M 22

+=+=，

（m Q 为励磁功率，σQ 漏抗无功损耗），在额定电压附近，电动机的无功功率随电压的升降而增减，当电压明显地低于额定值时，无功功率主要由漏抗中的无功损耗决定，因此，随电压下降反而具有上升的性质。 2.变压器的无功特性

答：变压器的无功损耗LT Q 包括励磁损耗o Q ∆和漏抗中的损耗T Q ∆，励磁功率大致与电压平方成正比，当通过变压器的视在功率不变时，漏抗中损耗的无功功率与电压平方成反比，因此，变压器的无功损耗电压特性也与异步电动机的相似。

3.输电线路的无功特性

答：35KV 及以下架空线路是消耗无功功率的，110kV 及以上架空线路，当传输功率较大时，线路为无功负载，当传输功率较小时，线路成为无功电源。 4.无功电源的种类（填空）

答：①发电机； ②同步调相机；③静电电容器；④静止无功补偿器； ⑤静止无功发生器 5.无功功率平衡的含义

答：系统中的无功电源可能发出的无功功率应该大于或至少等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗之和。为了保证运行可靠性和适应无功负荷的增长，系统还必须配置一定的无功备用容量。令GC Q 为电源供应的无功功率之和，

LD Q 为无功负荷之和，L Q 为网络无功功率损耗之和，res Q 为无功功率备用，则系统中无功功率的平衡关系式是：GC LD L res Q Q Q Q --=

12-2 电压调整的基本概念

),2,1(max min n i V V V i i i =≤≤max min Gi Gi Gi P P P ≤≤max min

Gi Gi Gi Q Q Q ≤≤max

j i j i δδδδ-<-