电力系统稳态瞬态分析-答案一

电力系统分析（电力系统稳态与瞬态分析）
练习一答案
一、填空
1、10.5242；10.5254.1
2、230 kV 115 kV 37 kV 10.5 kV 0.4 kV
3、5%；-5%；10%
4. 三一不间断三短时中断
（双/多电源）（单电源）5. 单回路放射式单回路干线式单回路树状网络
二、单选题
1、B
2、A
3、D
4、B
5、B
6、B
7、B
8、B
9、A 10、C
三、简要回答下列问题
1. 发电机、变压器、电力线路、用电负荷设备等四种
1）发电机：利用电磁感应原理将机械能转化为电能的设备。

2）变压器：将一种电压和电流转化成另一种同频率的电压电流。

3）电力线路：电能输送。

4）用电设备：电能使用。

2. 电力系统运行的特点集中体现在下述3方面：
1）同时性：发电，输电，用电同时完成，电能不能大量储存；
2）瞬时性：电能以光速传输，任何运行状态的变化传播极快（“瞬时的”）；
3）密切性：电力系统的安全稳定经济运行和可靠供电对国民经济、人们生活、
社会稳定影响极大，关系极为密切；
3、220kV线路因电压等级、从而运行电压高，要考虑对地充电功率影响，采用π等值电路；10kV线路因电压等级、从而运行电压低，对地充电功率影响可以忽略不计，因此其等值电路可以用简化的串联阻抗支路等效。

4、对电力系统的运行要求主要体现在如下四个方面：
1）供电可靠。

其保障措施包括：a ）严格运行操作，减少人为事故率；b ）加强网络结构（包括用环网代替辐射网等）；c ）保证设备处于良好运行状态，减小设备故障率；d ）负荷分级保电（一级负荷、二级负荷、三级负荷）；e ）实用安全自动装置。

2）运行灵活。

其保障措施包括：a ）合理地结线方式；b ）充裕的电源保障和合理地电源布局等。

3）电能质量。

电能质量包括波形质量、电压质量和频率质量，电压质量主要取决于电网的无功平衡，电压质量主要取决于电网的有功平衡，只要通过合理的调压、调频和无功补偿措施即可得到合格的电压质量和频率质量。

波形可以通过相应的滤波等措施滤去谐波等干扰信号，保证良好的波形质量。

4）保证系统运行的经济性。

优化设计方案，节约一次投资；优化运行调度，减小发电成本和网损；优化运行和生产管理，降低管理成本。

5）减少排放，保护环境。

四、计算题
1、计算同步发电机、变压器和线路的实际有名参数 发电机G ： 125
156.25cos 0.8
N GN P S ϕ=
== MV A 22
92.510.5
%0.65268
100156.25
GN G G GN U X X S =⨯=⨯=Ω 变压器T ： 2
2
4.1 1000K N T N P U R S ==Ω 2
%68.325
100K N T N U U X S ==Ω 6
02
1.7101000T N
P G S U -=
=⨯ 5
02
% 2.5610100N T N
I S B S U -=
=⨯ 线路l ： 640.10822023.760.4222092.42.6610220 5.85210l l l R X B S
--=⨯=Ω
=⨯=Ω
=⨯⨯=⨯
2、以220kV 为基本级，完成各元件参数的电压级归算并制订系统的等值网络 (1) 以220kV 电压等级为基本级，所有元件参数归算至基本级： 发电机参数折算到220kV 侧的电抗值为： 22
22
2420.65268346.710.5
B GB
G G U X X U ==⨯=Ω 变压器和线路参数已为在220kV 电压等级下的参数，不需要归算。

(2) 绘出电力系统的有名制等值电路（即电力系统有名制等值网络）如下图。

V 2
V 1
V G
S 1
S 2
R l +jX l
R T +jX T -jB T
G T
jB l /2
jB l /2
S 1′
S 2′
22
y y S j Q ∆=-∆11y y S j Q ∆=-∆jX G
E G
3、给定负荷为年最大负荷且最大负荷损耗时间为3500小时，最大负荷利用时间为5500小时。

求：
1）线路始端的电压并作出电压向量图
M V A j S 3090~
2+=，kV U 2102=⋅
)
(904.1221010926.221)2(~242
2222MVA j j jBU U U Y S y -=⨯⨯-=-==∆-⋅*⋅
)
(096.1790904.123090~
~~22'2MVA j j j S S S y +=-+=∆+=
电压降落横分量：''
2229092.417.09623.76
37.666()210P X Q R U KV U δ-⨯-⨯===
电压降落纵分量：''2229023.7617.09692.4
17.705()210
P R Q X U KV U +⨯+⨯∆===
4.168.325j +Ω
65
1.710
2.5610j S
--⨯+⨯42.92610j S
-⨯23.7692.4j +Ω
4
2.92610j S
-⨯
线路首端电压有效值及其相位角（以末端电压V 2为参考相量）： 2212()()230.799()U U U U KV δ=+∆+=
1
29.39
U
tg
U U
δδ-==︒+∆ 1230.7999.39()
U k V =∠
︒
线路首、末电压相量图如右图所示。

2）线路首端输入的复功率
''2'2222
2222
2
229017.096()()(23.7692.4)210 4.52217.584()
z S P Q S Z R jX j U U j MVA ++∆==+=⨯+=+ ''
129017.096 4.52217.58494.52234.68()z S S S j j j MVA =+∆=+++=+
24211111
()* 2.92610230.79915.586()22
y Y S U U jBU j j MVA -∆==-=-⨯⨯=-
'
11194.52234.6815.58694.52219.094()y S S S j j j MVA =+∆=+-=+ 即 线路首端输入复功率： 194.52
219.094()
S j M V A =+
3）线路电压损耗及其百分数
电压损耗：12230.79921020.799()U U KV -=-= 电压损耗百分数：12
%100%9.45%N
U U U U -∆=
⨯=
4）线路输电效率
输电效率： 21
90
%100%100%95.22%94.522P P η=⨯=⨯=
5）线路的年电能损耗以及线损率
V
∆2V j V
δ1
V dV δ
最大负荷功率损耗：max 12 4.522()P P P MW ∆=-= 最大负荷损耗时间：max 3500()h τ=
全年电能损耗：)(15827000max max kW h P W z =∆=∆τ
全年负荷电量： )(000,000,495550090000max max 2kW h P W =⨯==τ 全年损耗电量： )(000,827,51021kW h W W W z =∆+= 线损率： %1.3%100%1
=⨯∆=
∆W W W z。