电力系统潮流计算问答题
输配电系统潮流计算与分析考核试卷
3.针对复杂网络，如何选择合适的潮流分布计算方法？请结合实际案例分析。
4.在潮流分布计算中，如何分析电网的稳定性？请结合实际案例进行说明。
六、案例题（本题共2小题，每题5分，共10分）
1.案例题：某地区电网由10kV和35kV两个电压等级组成，包含10个节点和15条线路。已知各节点负荷和发电机出力，以及线路的阻抗参数。请利用潮流分布计算方法，计算电网在正常运行状态下的潮流分布，并绘制潮流分布图。
A.确定电网运行状态
B.分析电网运行稳定性
C.优化电网运行方式
D.评估电网设备性能
6.以下哪些是潮流分布计算中的节点类型？（）
A. PQ节点
B. PV节点
C.负荷节点
D.发电机节点
7.潮流分布计算中，以下哪些是影响潮流分布的因素？（）
A.线路阻抗
B.节点负荷
C.发电机出力
D.网络拓扑结构
8.以下哪些是潮流分布计算中的收敛判据？（）
A.是固定的
B.是变化的
C.是对称的
D.是非对称的
10.下列哪种方法在潮流计算中用于求解节点电压（）。
A.牛顿-拉夫逊法
B.迭代法
C.直接法
D.数值积分法
11.潮流分布图中，负荷节点的电压幅值（）。
A.是固定的
B.是变化的
C.是对称的
D.是非对称的
12.在潮流计算中，若网络中存在开路，则该开路为（）。
A.迭代误差
B.计算时间
C.迭代次数
D.网络潮流分布图
9.潮流分布计算中，以下哪些是牛顿-拉夫逊法的优点？（）
A.计算速度快
B.精度高
电力系统潮流计算与分析考核试卷
2.潮流计算的基本方程包括功率方程、电压方程和______。
（）
3.牛顿-拉夫逊法在潮流计算中属于______求解法。
（）
4.电力系统的基准功率通常选择为系统最大______的______倍。
（）（）
5.在电力系统中，PV节点是指有功功率______，电压幅值已知的节点。
（）
6.电力系统的潮流计算主要目的是确定系统各节点的______和______。
D.有功功率和无功功率可以通过变压器相互转换
18.以下哪些设备在电力系统中通常用于控制无功功率？（）
A.电容器
B.电感器
C.静止无功发生器（SVG）
D.晶闸管控制串联电容器（TSC）
19.在电力系统潮流计算中，以下哪些情况可能导致计算不精确？（）
A.系统包含大量的分布式发电
B.系统包含多个不同电压等级的网络
C.系统运行在重载状态
D.系统中的线路参数变化较大
20.以下哪些是电力系统潮流计算的重要应用？（）
A.系统优化
B.故障分析
C.安全评估
D.经济调度
（以下继续其他题型内容）
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.在电力系统潮流计算中，平衡节点的电压幅值通常设定为______，相角为______。
A. PQ节点、PV节点、平衡节点
B. PQ节点、PV节点、阻抗节点
C. PQ节点、平衡节点、电流节点
D. PV节点、平衡节点、电压节点
7.以下哪一种方法属于潮流计算的直接法？（）
A.牛顿-拉夫逊法
B.高斯-赛德尔法
C.快速分解法
D.矩阵分解法
8.在潮流计算中，如果某一节点的有功功率和无功功率均已知，则该节点属于以下哪种类型？（）
电力系统问答题
电力系统概念汇总CHAPTER11、什么是电力系统？什么是电力网？他们都由那些设备组成？电力系统：由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应辅助设备、按规定的技术和经济要求组成的,将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统.组成：电力系统是由发电机、变压器、线路、负荷等4类设备组成的有机整体.其组成根据功能分3个层次：电力网络：升压变压器+输电线路+降压变压器+配电线路电力系统：发电机+电力网络+用电设备〔用电负荷〕动力系统：电力系统+发电厂动力局部〔一次能源转换设备〕2、电力网的额定电压是怎样规定的？电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系？I〕电力线路的额定电压和系统的额定电压相等；II〕发电机的额定电压与系统的额定电压为同一级别时,其额定电压规定比系统的额定电压高5%； III〕变压器接受功率一侧的绕组为一次绕组〔相当于受电设备〕,输出功率一侧的绕组为二次绕组〔相当于供电设备〕；IV〕变压器一次绕组的额定电压与系统的额定电压相等,但直接与发电机联接时,其额定电压那么与发电机的额定电压相等.V〕变压器二次绕组的额定电压规定比系统的额定电压高10%,如果变压器的短路电压小于7%、或直接〔包括通过短距离线路〕与用户联接时,那么规定比系统的额定电压高5%.3、升压变压器和降压变压器的分接头是怎样规定的？变压器的额定变比和实际变比有什么区别？变压器分接头：①为满足电力系统的调压要求,电力变压器的绕组设有假设干个分接抽头分接头,相应绕组的中央抽头称之为主抽头.②变压器绕组额定电压,指主轴头对应的绕组额定电压.③分接头位置用“％〞示出,表示抽头偏离主抽头的额定电压％④分接头的设置：双绕组变压器一一分接头设在高压侧三绕组变压器一一分接头分别设在高压侧和中压侧⑤分接头调节方式与个数:个数为奇数〔含主抽头〕变压器变比A〕额定变比：kN二高压侧额定电压/低压侧额定电压B〕运行变比：k二高压侧分接头电压/低压侧额定电压C〕标么变比：k*= k / kN 〔or ： k*= k / kB见2.6 节〕4、电能生产的主要特点是什么？对电力系统运行有哪些根本要求？特点：同时性,瞬时性,与日常生活联系的密切性根本要求：1、供电平安可靠；2、电能质量良好；3、系统运行经济；4、环境友好.5、电力系统负荷可以分为哪几个等级,各级负荷有何特点？第一级负荷：中断供电的后果极为严重〔人身平安事故等〕第二级负荷：〔大量减产、对居民生活产生影响〕第三级负荷：停电影响不大的其他负荷6、电能质量的根本指标是什么？1、频率fN±0.2〜0.5Hz2、电压35kV及以上电压等级VN±5%, 10kV及以下电压等级VN±7%.3、谐波正弦波形畸变率W4〜5%.7、电力网的接线方式中,有备用接线和无备用接线,各有什么特点？无备用特点：简单、设备费用较少、运行方便、供电可靠性低有备用特点：简单,运行方便,供电可靠性和电压质量有明显提升,缺点是设备费用增加很多.8,什么是开式网络,什么是闭式网络,他们各有什么特点？开式网络：每一个负荷都只能沿惟一的路径取得电能的网络.闭式网络：每一个负荷点至少通过两条线路从不同的方向取得电能的网络.特点上有CHAPTER21、电力网计算中,单位长度输电线路常采用哪种等值电路？等值电路有哪些主要参数？这些参数 个反映什么物理现象？一、输电线路的参数1、电阻：反映线路通过电流时产生的有功功率损失效应2、电感：反映载流导线产生磁场效应3、电导：反映线路带电时绝缘介质中产生泄 导线附近空气游离而产生有功功率损失4、电容：反映带电导线周围电场效应.输电线路的参数可视为沿全长均匀分布,每单 参数为电阻r0,电感L0,电导g0,电容C0.等 下：2、架空线路的导线换位有什么作用？ 当三相导线排列不对称时,各相导线所交链的磁链及各相等值电感便不相同,这将引起三相参数不 对称.因此必须利用导线换位来使三相参数恢复对称.3、分裂导线对线路的参数有什么影响？分裂导线根数愈多,电阻愈小,电感越小,电纳越大.一般单导线线路每公里电抗为0.4.左右,分裂导线根数为2、3、4根时,每公里的电抗分别为0.33、 0.30、0.28 Q 左右.一般单导线线路每公里电纳大约为2.8X10-6 S/km 左右；对于分裂导线线路,每相分裂根数为2、 3、4根时,每公里的电纳分别为3.4X10-6 S, 3.8X10-6 S, 4.1 X 10-6 S 左右.4、电力网计算中两绕组变压器和三绕组变压器常采用哪种等值电路？5、计算绕组容量不同的三绕组变压器的电阻和电抗是要注意什么问题？1)依次让一个绕组开路,其余两个绕组按双绕组变压器做短路实验,测得短路损耗A PS(1-2)、 A PS(2-3)、A PS(3-1).a)容量比为100/100/100时,测得短路损耗A PS(1-2)、A PS(2-3)、A PS(3T)保持不变;b)容量比为 100/50/100 和 100/100/50 时,测得短路损耗A P‘ S(1-2)、A P/ S(2-3)、A P/ S(3T) 必须折算以得到A PS(1-2)、A PS(2-3)、A PS(3-1).折算公式见P-29式2-64.6、变压器变比是如何定义的？它与原、副方绕组的匝数比有何不同？在三相电力系统计算中,变压器的变比通常是指两侧绕组空载线电压的比值,它与统一铁芯柱上的 原副方绕组匝数比石油区别的.对于Yy 和Dd 解放的变压器,k 「V N / V 2 N = w 1/叱,即原副方绕 组匝数比；对于Yd 接法的变压器k T = VJ 匕N = 尽1/叱.7、为什么变压器的五型等值电路能够实现原副方电压和电流的交换？1)变压器的n 型等值电路中三个阻抗(导纳)都与变比k 有关；2)n 型的两个并联支路的阻抗(导纳)的符号总是相反的；3)三个支路阻抗之和恒等于零,即构成了谐振三角形；4)三角形内产生谐振环流,实现原、副方的变压和电流变换,使等值电路起到变压器的作用.8、什么是标幺值？采用标幺值有什么好处？标幺值：在电力系统计算时,采用没有单位的阻抗、导纳、电压、电流和功率等进行计算.漏电流及 位长度的 值电路如 图2-1单位长线路的一相等值电路好处：元件参数实际大小不明确；相对大小清楚,便于比拟.CHAPTER41、怎样形成节点导纳矩阵？它的元素有什么物理意义？1、对角线元素Yii称为节点1的自导纳,其值等于接于节点i的所有支路导纳之和.2、非对角线元素Yij称为节点i , j间的互导纳,它等于直接联接于节点i , j间的支路导纳的负值.3、假设节点i , j间不存在直接支路,那么有Yij=0.4、节点导纳矩阵是一个稀疏的对称矩阵.2、节点导纳矩阵的特点：1〕直观易得2〕稀疏矩阵2〕对称矩阵CHAPTER91、电力系统日负荷曲线有什么特点？安排日发电方案和确定系统运行方式的重要依据.2、负荷率和最小负荷系数？负荷率：k=P / P ,最小负荷系数：a=P i / P3、年最大负荷曲线和年持续负荷曲线年最大负荷曲线：主要用来安排发电设备的检修方案,同时也为制订发电机组或发电厂的扩建或新建方案提供依据.描述一年内每月〔或每日〕最大有功功率负荷变化的情况.年持续负荷曲线：按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列而绘制成.常用于安排发电方案和进行可靠性估算.4、负荷的电压静态特性,负荷的频率静态特性.负荷的电压静态特性：当频率维持额定值不变时,负荷功率与电压的关系.负荷的频率静态特性：当负荷端电压维持额定值,负荷功率与频率的关系.5、常用综合负荷等值电路综合负荷等值电路：电力系统分析计算中,发电机、变压器和电力线路常用等值电路代表,并由此组成电力系统的等值网络,负荷是电力系统的重要组成局部,用等值电路代表综合负荷是很自然的, 也是合理的.常用综合负荷等值电路：含源等值阻抗〔或导纳〕支路恒定阻抗〔或导纳〕支路异步电动机等值电路1〕潮流计算中,负荷常用恒定功率表示,必要时用线性化的静态特性；2〕短路计算中,负荷表示为含源阻抗支路或恒定阻抗支路；3〕稳定计算中,综合负荷可表示为恒定阻抗或不同比例的恒定阻抗和异步电动机的组合.CHAPTER101、什么叫电压损耗？什么叫电压偏移？电压损耗：两点间电压绝对值之差称为电压损耗,用AV表示.当两点电压之间的相角差5不大时, 可近似地认为电压损耗就等于电压降落的纵分量.电压偏移：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.2、电压降落公式分析1〕元件两端的电压幅值差主要由电压降落的纵分量决定；2〕元件两端的电压相角差主要由电压降落的横分量决定；3〕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可得：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,电压降落的横分量那么因传送有功功率产生.元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的条件,存在电压相角差那么是传送有功功率的条件.感性无功功率将从电压较高的一端流向电压较低的一端,有功功率那么从电压相位越前的一端流向电压相位落后的一端.实际的网络元件都存在电阻,电流的有功分量流过电阻将会增加电压降落的纵分量,电流的感性无功分量通过电阻那么将减少电压降落的横分量.CHAPTER111、开式网中,一直供电点的电压和负荷节点功率时,可按怎样的步骤进行潮流计算？1、从离电源点A最远的d点开始,利用线路额定电压,逆着功率传送方向依次算出各段功率损耗和功率分布.2、从电源点A开始,顺着功率传送方向,依次计算各段线路的电压降落,求出各节点电压.2、什么叫运算负荷？它在简单网络的潮流计算中有什么用处？将电纳支路分别用额定电压VN下的充电功率代替,将其分别与相应节点的负荷功率合并,得到各个节点的等效功率,叫做等效负荷,可以得到简化等值电路.3、在对多电压级的开式网络进行潮流计算时,对于变压器有哪几种处理方法？方法一：1、将变压器的阻抗归算到线路1的电压级；2、由末端向首端逐步算出各点功率,再用首端功率和电压算出第一段线路的电压损耗和节点b的电压,依次往后推算出各节点的电压.〔注意：经理想变压器时功率保持不变,两侧电压之比等于实际变压比k.〕方法二：1、将变压器阻抗和第二段的参数归算到线路1的电压级；2、按开式网络的潮流计算方法进行计算.〔注意：节点c和d的电压非该点实际电压,而是归算到线路段1的电压级的电压.〕方法三：1、将变压器用口型等值电路取代；2、按开式网络的潮流计算方法进行计算.4、什么是功率分点？电力网中功率由两个方向流入的节点称为功率分点,用▼标出.有时有功功率和无功功率分点可能出现在电力网的不同节点,通常用▼和▽分别表示有功率和无功功率分点.5、什么是循环功率？a〕每个电源点送出的功率都包含两局部：第一局部由负荷功率和网络参数确定,每一个负荷的功率都以该负荷点到两个电源点间的阻抗共轭值成反比的关系分配给两个电源点,且可以逐个计算.第二局部与负荷无关,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, 通常称之为循环功率.b〕当两电源点电压相等时,循环功率为零.6、什么是均一网络？均一网络的功率分布有何特点？对于各线段单位长度的阻抗值都相等的均一网络,在均一电力网中有功功率和无功功率的分布彼此无关.7、简单环网的一般处理方法1〕单电源供电的简单环网可以当作是供电点电压相等的两端供电网络.2〕对于多电源供电的简单环网,将给定功率的电源点当作负荷点处理,而把给定电压的电源点都一分为二,得到假设干个供电点电压的两端供电网络.8、闭式电力网中的电压损耗计算在不要求特别精确时,闭式电力网中任一线段的电压损耗可用电压降落的纵分量代替,即•在不计功率损耗时,V取电力网的额定电压；•计及功率损耗时,如果用某一点的功率就应取同一点的电压.9、两端供电网络中电压最低点确实定1〕假设有功功率分点和无功功率分点为同一节点,那么该点为电压最低点.2〕假设有功功率分点和无功功率分点不在同一点,那么必须分别算出各分点的实际电压,才能确定电压最低点和最大的电压损耗.3〕在具有分支线的闭式电力网中,功率分点只是对于干线而言的电压最低点,不一定是整个电力网的电压最低点.10、环网中功率的自然分布和经济分布功率在环网中与阻抗成反比分布,称此分布为功率的自然分布.1〕功率在环形网中与电阻成反比分布时功率损耗最小〔经济分布〕2〕只有在每段线路的比值R/X都相等的均一网络中,功率的自然分布才与经济分布相符.各段线路的不均一程度越大,两者差异就越大.11、环路电势和循环功率1〕环路电势因并联变压器的变比不等引起.2〕循环功率由环路电势产生,其方向与环路电势的作用方向一致.3〕两变压器的变比相等时,E,=0,循环功率不存在.4〕变压器的实际功率分布是由变压器变比相等且供给实际负荷时的功率分布,与不计负荷仅因变比不同而引起的循环功率叠加而成.12、环网中的潮流限制在环网中引入环路电势使产生循环功率,是对环网进行潮流限制和改善功率分布的有效手段.1〕调整环网中的变压器变比对于比值X/R较大的高压网络,主要作用是改变无功功率分布.2〕一般情况下,网络中功率自然分布不同于所期望的分布时,要求同时调整有功功率和无功功率, 这就要采用一些附加设备来产生所需的环路电势.a〕利用加压调压变压器产生附加电势.6〕利用FACTS 〔Flexible AC Transmission System〕装置实现潮流限制.13、在潮流计算中,根据定解条件可将节点分为哪几类？怎样为不同类型的节点建立潮流方程？1、PQ节点给定有功功率P和无功功率Q,求解电压〔V, 6〕o1〕通常变电所都属于这一类节点；2〕某些发电厂送出的功率在一定时间内固定时,该厂母线；3〕既不接发电机也没有负荷的联络节点〔亦称浮游节点〕.2、PV节点给定有功功率P和电压幅值V,求解Q和5.一般选择有一定无功储藏的发电厂和具有可调无功电源设备的变电所作为PV节点.3、平衡节点给定电压幅值V和电压相角5,求解P和Q.一般选择主调频发电厂为平衡节点. 〔也可以选择出线最多的发电厂〕14、应用牛顿法求解非线性方程的原理和计算步骤.原理：单变量非线性代数方程的牛顿迭代算法.分为节点电压用直角坐标表示时怎样建立牛顿法潮流方程并形成雅克比矩阵问题和节点电压用极坐标表示时怎样建立牛顿法潮流方程并形成雅克比矩阵问题.15、PQ分解法潮流计算采用了哪些简化假设,这些简化假设的依据是什么？在交流高压电网中,数电线路的电抗要比电阻大得多,系统中母线有功功率的变化主要受电压相位的影响,无功功率的变化主要受母线电压幅值变化的影响.在修正方程式的系数矩阵中,可将矩阵字块的N和K略去不计,认为他们的元素都等于零,这样n-1+m阶的方程式变分解为一个n-1阶和一个m阶的方程.节点的有功功率不平衡量只用于修正电压的相位,节点的无功功率不平衡量只用于修正电压的幅值,这两组方程分别轮流迭代,即是PQ分解法的院里.16、PQ分解法的简化假设对潮流计算结果的精度有影响吗？为什么？PQ分解法所做的种种简化只涉及到解题过程,而收敛条件的校验仍然是以精确的模型为依据的, 所以计算结果的精度是不受影响.但是要注意,在各种简化条件中们关键是输电线路的电阻和电感的比值的大小,110KV及以上电压等级的架空线该比值较小,一般满足PQ分解法的简化条件.在35KV及以下电压等级的电力网中,线路的该比值较大,在迭代计算中可能出现不收敛的情况.CHAPTER121、电力系统的无功功率需求主要由那些主要成分构成？1.无功功率负荷：异步电动机在电力系统负荷〔特别是无功负荷〕中的占比很大.系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定.2.变压器的无功损耗：1〕变压器的无功损耗电压特性与异步电动机的相似.2〕变压器的无功功率损耗在系统的无功需求中占有相当的比重.3.输电线路的无功损耗：1〕35KV及以下架空线路的充电功率很小,线路消耗无功功率,为无功负载.2〕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,为无功负载.2〕110KV及以上的架空线路,当传输功率较小〔小于自然功率〕时, 电纳中产生的无功功率,除了抵偿电抗中的损耗以外,还有多余,为无功电源.2、当机械负荷一定时,异步电动机的无功功率随电压变化而变化的规律有什么特点？为什么？1〕在额定电压附近,电动机的无功功率随电压的升降而增减.2〕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. 结合异步电动机无功功率表达式和图像分析可得：3、电力系统总主要的无功功率电源有哪些？电力系统中的无功功率电源主要有发电机,同步调相机,静电电容器,静止无功补偿器和静止无功发生器,这四种装置又称无功补偿装置.静电电容器只能吸收容性无功功率〔即发出感性无功功率〕, 其余几类补偿装置既能吸收容性无功,亦能够吸收感性无功.4、发电机输出的功率要收到什么限制？改变功率因数时,发电机发出的有功功率P和无功功率Q要受定子电流额定值〔额定视在功率〕、转子电流额定值〔空载电势〕、原动机出力〔额定有功功率〕的限制.5、对无功电源的同步调相机和静电电容器的优缺点做比拟分析.同步调相机：1〕相当于空载运行的同步电动机；2〕过励磁运行时,向系统供给感性无功功率起无功电源作用；3〕欠励运行时,从系统吸取感性无功功率起无功负荷作用.优点：装有自动励磁调节装置的同步调相机能根据装设地点电压的数值平滑改变输出〔或吸收〕无功功率.特别是有强行励磁装置时,在系统故障情况下,能调节系统电压,有利于提升系统稳定性. 缺点：同步调相机是旋转机械,运行维护复杂;有功功率损耗大；投资费用较大〔宜于大容量集中使用〕；响应速度慢难以适应动态无功限制的要求.静电电容器：优点：无旋转部件,维护方便；单位容量投资费用较小,且与容量的大小无关；运行时功率损耗较小.装设容量可大可小,可集中使用也可分散装设就地供给无功功率,以降低网络的电能损耗；缺点：供给系统的无功功率受节点电压影响,调节性能较差.6、新型无功补偿装置,静止无功补偿器和静止无功发生器的特点静止无功补偿器〔Static Var Compensator〕SVC简称静止补偿器,由静电电容器与电抗器并联组成；能够平滑地改变输出〔或吸收〕的无功功率. 常见类型：1〕由晶闸管限制电抗器TCR与固定电容器并联组成的静止补偿器；2〕由饱和电抗器与固定电容器并联组成〔带有斜率校正〕的静止补偿器；3〕晶闸管限制电抗器与晶闸管投切电容器TSC并联组成的静止补偿器.优点：1〕电压变化时能够快速平滑地调节无功功率,满足动态无功补偿需要；2〕运行维护简单,功率损耗较小；3〕响应时间较短,对于冲击负荷有较强的适应性；4〕 TCR 、TSC 型静止补偿器还能做到分相补偿以适应不平衡的负荷变化. 静止无功发生器〔Static Var Generator, SVG 〕也称为静止同步补偿器〔STATCOM 〕或静止调相机〔STATCON 〕 优点:1〕与静止补偿器相比,响应速度更快,运行范围更宽,谐波电流含量更少；2〕电压较低时仍可向系统注入较大的无功电流,它的储能元件〔如电容器〕容量远比它所提供的无功容量要小.7、为什么说电力系统的运行电压水平取决于无功功率的供需平衡?当电势E 为一定值时,Q 同V 的关系如右图曲 1〕系统在电压Va 下到达无功功率平衡. 2〕假设负荷增加,系统的无功电源不能满足在 功平衡的需要,那么只能降低电压运行以到达新 衡. 3〕假设负荷增加,系统的无功电源能够满足在 功平衡的需要,那么可在较高电压水平下运行.8、无功平衡的原那么 从改善电压质量和降低网络功率损耗考虑,应尽量防止通过电网元件大量地传送无功功率.应分地 区分电压级地进行无功功率平衡.〔即做到无功功率的就地平衡、减少无功功率的长距离和跨电压 级的传送〕9、电压偏移过大对系统和用户各有什么害处？我国电力系统对于供电电压的允许偏移有什么具 体的规定？ 电压偏移的危害：1〕电压偏移过大,影响用户正常工作；2〕电压降低,会使网络中的功率损耗和能量损耗加大；3〕电压过低可能会危及电力系统运行的稳定性；4〕电压过高,各种电气设备的绝缘可能受到损害,在超高压网络中增加电晕损耗等.电压的允许偏移：1〕35kV 及以上供电电压正、负偏移的绝对值之和不超过额定电压的10%,如供电电压上下偏移同 号时,按较大的偏移绝对值作为衡量依据；2） 10kV 及以下三相供电电压允许偏移为额定电压的±7%；3） 220V 单相供电电压允许偏移为额定电压的+7%和-10%.10、顺调压、逆调压和常调压的概念,这些调压各适用于哪些情况？逆调压：在大负荷时升高电压,小负荷时降低电压的调压方式.一般在最大负荷时保持中枢点电压 比线路额定电压高5%,在最小负荷时保持为线路的额定电压.适用于供电线路较长、负荷变动较 大的中枢点.顺调压：在大负荷时允许中枢点电压低一些,但不低于线路的额定电压的102.5%；小负荷时允许 其电压高一些,但不超过线路额定电压的107.5%.适用于供电距离近,或负荷变动不大的变电所. 常调压：在任何负荷下,中枢点的电压保持为大约恒定的数值,一般较线路额定电压高2%〜5%.11、什么是中枢点,怎样确定中枢点电压的允许变化范围？中枢点：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〕有大量地方负荷的发电机电压母线.对于向多个负荷点供电的中枢点,其电压允许变化范围可按两种极端情况确定：1〕在地区负荷最大时,电压最低的负荷点的允许电压下限加上到中枢点的电压损耗等于中枢点的 最低电压. 2〕在地区负荷最小时,电压最高负荷点的允许电压上限加上到中枢点的电压损耗等于中枢点的最 高电压. a 〕当中枢点的电压能满足这两个负荷点的要求时,其他各点的电压根本上都能满足.b 〕如果中枢点是发电机电压母线,那么除了上述要求外,还应受厂用设备与发电机的最高允许电压 以及为保持系统稳定的最低允许电压的限制.c 〕假设在任何时候,各负荷点所要求的中枢点电压允许变化范围都有公共局部,那么调整中枢点的电 压,使其在公共的允许范围内变动,就可以满足各负荷点的调压要求,无需增设调压设备.否那么, 需要在某些负荷点增设必线1所示电压Va 下无的无功平电压Va 下无。
1开式电力网潮流计算(答案)
1、开式电力网，由输电线路和降压变压器组成，降压变压器的额定电压为110/11kV ，归算到110kV 侧的等值电路如下图所示，末端负荷为20+j15MVA ，首端电压为113kV 。
其它参数如下：()Ω+=+5.205.8j jX R L L ；()S j B j 41082.22-⨯=； ()Ω+=+2.2022.1j jX R T T ；()MVA j S T 7.118.00+=∆∙。
试求潮流分布及各节点实际电压。
解:已知首端电压和末端功率，采用近似计算法。
先假设全网未知节点电压为额定电压，由于变压器参数归算至高压侧，故为110kV 。
潮流从末端推向首端，电压损耗及大小从首端推向末端。
（1）由末端负荷求功率分布变压器阻抗中的功率损耗).04.1j 06.0)2.20j 22.1(1101520)(22222323A MV jX R U Q P S T T N T （+=++=++=∙∆ 进入变压器绕组的功率:()MVA j j j S S S T 04.1606.2004.106.015203/2+=+++=+=∙∙∙∆进入变压器的功率: ()MVA j j j S S S T 74.1724.207.118.004.1606.200/22+=+++=+=∙∙∙∆线路首末端电容功率:()var 42.310*82.2*11024221M j j B jU Q N B -=-=-=- 线路环节末端功率: ()MVA j j j Q S S B 32.1424.2042.374.1724.2012//1+=-+=+=∙∙线路功率损耗:()MVA j j S L 06.144.0)5.205.8(11032.1424.20222+=++=∙∆∙//∙∙/∙3S L S ∆0T 2B j线路环节首端功率:()MVA j j j S S S L 38.1568.2006.144.032.1424.20//1/1+=+++=+=∙∙∙∆线路首端电容功率，因为线路首端电压已知，故()var 7.310*82.2*113242211M j j B jU Q B -=-=-=- 系统注入线路首端功率: ()MVA j j j Q S S B 96.1167.2042.338.1568.202/11+=-+=+=∙∙（2）由首端电压、首端功率求线路电压损耗，引起该损耗的功率为完全流过该支路的功率，即/1∙S()kV U X Q R P U LL L 35.41135.20*38.155.8*68.201/1/1=+=+=∆∙ ()kV U U U L 65.10835.411312=-=∆-=变压器电压降落为完全流过变压器绕组的功率即/2∙S 引起，故()kV U T 21.365.1082.20*04.1622.1*06.20=+=∆ 电压3U 为：()kV U U U T 44.10523=∆-=电压3U 归算到变压器低压侧：()kV k 544.10/44.105=。
第3章作业答案电力系统潮流计算(已修订)
第三章 电力系统的潮流计算3-1 电力系统潮流计算就是对给定的系统运行条件确定系统的运行状态。
系统运行条件是指发电机组发出的有功功率和无功功率（或极端电压），负荷的有 功功率和无功功率等。
运行状态是指系统中所有母线（或称节点）电压的幅值和 相位，所有线路的功率分布和功率损耗等。
3-2 电压降落是指元件首末端两点电压的相量差。
电压损耗是两点间电压绝对值之差。
当两点电压之间的相角差不大时， 可以近似地认为电压损耗等于电压降落的纵分量。
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。
电压 偏移可以用kV 表示，也可以用额定电压的百分数表示。
电压偏移=%100⨯-NNV V V 功率损耗包括电流通过元件的电阻和等值电抗时产生的功率损耗和电压 施加于元件的对地等值导纳时产生的损耗。
输电效率是是线路末端输出的有功功率2P 与线路首端输入的有功功率1P 之比。
输电效率=%10012⨯P P 3-3 网络元件的电压降落可以表示为()∙∙∙∙∙+=+=-2221V V I jX R V V δ∆式中，∙2V ∆和∙2V δ分别称为电压降落的纵分量和横分量。
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有电压降落的纵分量决定，电压的相角差则由横分量决定。
在高压输电线路中，电抗要远远大于电阻，即R X 〉〉，作为极端的情况，令0=R ，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的，而电压降落的横分量则是因为传送有功功率产生的。
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。
3-4 求解已知首端电压和末端功率潮流计算问题的思路是，将该问题转化成已知同侧电压和功率的潮流计算问题。
首先假设所有未知点的节点电压均为额定电压，从线路末端开始，按照已知末端电压和末端潮流计算的方法，逐段向前计算功率损耗和功率分布，直至线路首端。
电力系统基础项目二 电力系统的潮流计算测试判断题
《电力系统基础》项目二电力系统的潮流计算1、电力线路是均匀分布参数的电路，也就是说，它的电阻、电抗、电导、电纳都是沿着线路长度均匀分布的。
（）2、由于集肤效应和邻近效应的影响，相同的导线的交流电阻比直流电阻略大。
（）3、架空输电线路三相导线之间的几何平均距离越大，其单位长度的电抗越小、电纳越大。
（）4、采用分裂导线不仅可以减小架空输电线路的电抗，而且可以提高架空输电线路的电晕临界电压。
（）5、分裂导线多采用2～4分裂，最多不超过6分裂。
（）6、当三相架空输电线路导线平行排列时，三相线路的电抗不相等，其中间相的电抗最大。
（）7、对于长线路需要考虑分布参数的影响。
（）8、对于容量比不等于100/100/100的普通三绕组变压器，计算变压器参数时需要对铭牌给出的短路损耗进行归算，但铭牌给出的短路电压不需归算。
（）9、对于容量比不等于100/100/100的三绕组自耦变压器，计算变压器参数时不仅需要对铭牌给出的短路损耗进行归算，还需要对铭牌给出的短路电压进行归算。
（）10、由于高压电网中X>>R，电压损耗主要由无功功率流动引起的，所以高压电网中无功功率分点的电压最高。
（）11、各支路的功率的自然分布与其阻抗的共轭值成反比。
（）12、辐射形网络功率的自然分布完全取决于各点的负荷，并且无法调控。
（）13、两端供电网（包括环形网）供载功率的自然分布按阻抗分布，并且可以调控。
（）14、有功功率损耗最小时的功率分布称为经济功率分布，其按阻抗分布。
（）15、任何多电压等级环网中都存在循环功率。
（）16、均一电网功率的经济分布与其功率的自然分布相同。
（）17、在环形电力网中串联加压器，纵向附加电动势主要改变电网的有功功率分布。
（）18、在环形电力网中串联加压器，横向附加电动势主要改变电网的有功功率分布。
（）19、电力系统潮流调控的唯一目的是使电力网的有功功率损耗最小，以实现电力系统的经济运行。
（）20、开式网中的负荷只能从一个方向取得电能。
第3章作业答案电力系统潮流计算
第三章 电力系统的潮流计算3-1 电力系统潮流计算就是对给定的系统运行条件确定系统的运行状态。
系统运行条件是指发电机组发出的有功功率和无功功率（或极端电压），负荷的有 功功率和无功功率等。
运行状态是指系统中所有母线（或称节点）电压的幅值和 相位，所有线路的功率分布和功率损耗等。
3-2 电压降落是指元件首末端两点电压的相量差。
电压损耗是两点间电压绝对值之差。
当两点电压之间的相角差不大时， 可以近似地认为电压损耗等于电压降落的纵分量。
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。
电压 偏移可以用kV 表示，也可以用额定电压的百分数表示。
电压偏移=%100⨯-NNV V V 功率损耗包括电流通过元件的电阻和等值电抗时产生的功率损耗和电压 施加于元件的对地等值导纳时产生的损耗。
输电效率是是线路末端输出的有功功率2P 与线路首端输入的有功功率1P 之比。
输电效率=%10012⨯P P 3-3 网络元件的电压降落可以表示为()∙∙∙∙∙+=+=-2221V V I jX R V V δ∆式中，∙2V ∆和∙2V δ分别称为电压降落的纵分量和横分量。
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有电压降落的纵分量决定，电压的相角差则由横分量决定。
在高压输电线路中，电抗要远远大于电阻，即R X 〉〉，作为极端的情况，令0=R ，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的，而电压降落的横分量则是因为传送有功功率产生的。
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。
3-4 求解已知首端电压和末端功率潮流计算问题的思路是，将该问题转化成已知同侧电压和功率的潮流计算问题。
首先假设所有未知点的节点电压均为额定电压，从线路末端开始，按照已知末端电压和末端潮流计算的方法，逐段向前计算功率损耗和功率分布，直至线路首端。
电力系统潮流的计算机计算(含答案)
第4章电力系统潮流的计算机计算一、填空题1.用计算机进行潮流计算时，按照给定量的不同，可将电力系统节点分为PQ节点、PV 节点、平衡节点三大类，其中，PQ节点数目最多，PV节点数目很少、可有可无，平衡节点至少要有一个。
二、选择题1.若在两个节点i、j之间增加一条支路，则下列关于节点导纳矩阵的说法正确的是（C）A.阶数增加1B.节点i的自导纳不变C.节点i、j间的互导纳发生变化D.节点j的自导纳不变2.若从节点i引出一条对地支路，则下列关于节点导纳矩阵的说法正确的是（B）A.阶数增加1B.节点i的自导纳发生变化C.节点i和其余节点间的互导纳均发生变化D.节点导纳矩阵的所有元素均不变3.若从两个节点i、j之间切除掉一条支路，则下列关于节点导纳矩阵的说法正确的是（C）A.阶数减少1B.节点i、j间的互导纳一定变为0C.节点i、j间的互导纳发生变化，但不一定变为0D.节点i、j的自导纳均不变4.若网络中增加一个节点k，且增加一条节点i与之相连的支路，则下列关于节点导纳矩阵的说法正确的是（A）（1）阶数增加1（2）节点k的自导纳等于题干中所述支路的导纳（3）节点i的自导纳等于题干中所述支路的导纳（4）节点i、k间的互导纳等于题干中所述支路的导纳A.（1）（2）B.（2）（3）C.（1）（4）D.（2）（4）三、简答题1.节点导纳矩阵有些什么特点？其自导纳和互导纳元素各自的物理含义和计算方法分别是什么？2.潮流计算有哪些约束条件？四、综合题1..如图所示，四节点简单电力系统中各线路的阻抗标幺值已列于表中，而各线路对地导纳忽略。
支路电阻电抗1-2 0.05 0.151-3 0.10 0.302-3 0.15 0.452-4 0.10 0.303-4 0.05 0.15（a）求该系统中无虚线所示线路时的节点导纳矩阵；（b）如果虚线支路被接入系统，那么，原节点导纳矩阵应作哪些修改？解：根据阻抗和导纳互为倒数的原理，求出各支路的导纳标幺值列入下表：支路电导电纳1-2 2 -61-3 1 -32-3 0.67 -22-4 1 -33-4 2 -6（a）根据网络接线图，计算出无虚线所示线路时的节点导纳矩阵中各元素，如下：311311j y Y -== 567.1)31()267.0(242322j j j y y Y -=-+-=+= 1167.3)62()267.0()31(34231333j j j j y y y Y -=-+-+-=++= 93)62()31(342444j j j y y Y -=-+-=+= 0122112=-==y Y Y 31133113j y Y Y +-=-== 0144114=-==y Y Y 267.0233223j y Y Y +-=-== 31244224j y Y Y +-=-== 62344334j y Y Y +-=-== 写出节点导纳矩阵如下（阶数为4×4）：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-+-+--+-+-+-+--+--=9362310621167.3267.03131267.0567.10031031j j j j j j j j j j j j Y （b ） 在系统中接入支路1-2后，节点1、2的自导纳和节点1、2间的互导纳会发生改变，原节点导纳矩阵中Y 11、Y 12、Y 21和Y 22的值应作以下修改：93)62()31(1211'11j j j y Y Y -=-+-=+=1167.3)62()567.1(1222'22j j j y Y Y -=-+-=+= 62)62(01212'21'12j j y Y Y Y +-=--=-== 写出修改以后的节点导纳矩阵如下：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-+-+--+-+-+-+--+-+-+--=9362310621167.3267.03131267.01167.3620316293'j j j j j j j j j j j j j j Y2.写出下图所示网络的节点导纳矩阵。
潮流计算问题
潮流计算问题潮流计算的定义（课后题）各种潮流计算模型和算法的特点、适用范围以及相互之间的区别和联系（课后题）影响潮流收敛性的因素，以及如何改善潮流计算的收敛性（课后题）通过功率方程说明为什么潮流计算的数学模型是非线性的应该采用什么样的数学方法求解（03A、05A）电力系统的潮流计算有哪些常规算法有哪些扩展算法（05B）潮流计算的目的是什么其数学模型是什么有何特点（06B）简要说明潮流计算的概念、模型及计算方法。
（07B）高斯赛德尔迭代法和牛顿拉夫逊迭代法是常规的潮流计算方法，请介绍一下最优潮流（OPF）算法的原理及其应用。
（04电科院）潮流计算的目的：常规潮流计算的目的是在已知电力网络参数和各节点的注入量的条件下，求解各节点电压。
目的1：1.在电网规划阶段，通过潮流计算，合理规划电源容量和接入点，合理规划网架，选择无功补偿方案，满足规划水平年的大小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。
2.在编制年运行方式，在预计复合增长及新设备投运基础上，选择典型方式进行潮流计算，发现电网中的薄弱环节，供调度人员异常调度控制参考，并对规划、基建部门提出改进网架结构，加快基建进度的建议。
3.正常检修及特殊运行方式下的潮流计算，用于日常运行方式的编制，指导发电厂开机方式，有功、无功调整方案及负荷调整方案，满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。
4.预想事故、设备退出运行对静态安全分析的影响及做出预想的运行方式调整方案。
目的2：A.检查电力系统各元件是否过负荷；B.检查电力系统各节点的电压是否满足电压质量的要求；C.根据对各种运行方式的潮流分布计算，可以正确的选择系统接线方式，合理调整负荷，以保证电力系统安全、可靠地运行，向用户供给高质量的电能；D. 根据功率分布，可以选择电力系统的电气设备和导线截面积，可以为电力系统继电保护整定计算提供必要的数据等；E. 为电力系统扩建和规划提供依据；F. 为调压计算、经济运行计算、短路计算等提供必要的数据。
电力系统电网潮流计算习题
1、额定电压110kV 的辐射型电网各段阻抗及负荷如下图所示。
已知电源A 的电压为121kV ，求功率分布和各母线电压（注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量δU ）。
20+j40Ω20+j30Ω40+j30MVA10+j8MVA解：依题意得 设：N U ＝110kV （1）22~2108(2030)0.270.41()110ZCS j j MVA +∆=+=+'~~~(108)0.270.41(9.737.59)()C C ZC S S S j j j MVA =-+∆=-+++=-+ ''~~~4030(9.737.59)(30.2722.41)()C B B S S S j j j MVA =-+∆=+-+=+22~230.2722.41(2030) 2.34 4.69()110ZBS j j MVA +∆=+=+''~~~30.2722.41 2.34 4.69(32.6127.1)()B A ZB S S S j j j MVA =-+∆=+++=+（2）电压降，略去横分量32.61*2027.1*4014.35()121A B A B ZB A P R Q X U kV U ++∆===12114.35106.65()B A ZB U U U kV =-∆=-=''(9.73)*207.59*403.96()106.65C C C CZC BP R Q X U kV U +--∆===-106.65 3.96110.61()C B ZC U U U kV =-∆=+=2、电网结构如图所示，其额定电压为10KV 。
已知各节点的负荷功率及线路参数如下：~2(0.30.2)S j MVA=+~3(0.50.3)S j MVA=+~4(0.20.15)S j MVA=+12(1.2 2.4)Z j =+Ω23(1.0 2.0)Z j =+Ω24(1.5 3.0)Z j =+Ω试作功率和电压计算。
电力系统分析部分简答题答案
潮流计算数学模型与数值方法1.什么是潮流计算？潮流计算的主要作用有哪些？潮流计算指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。
潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。
作用：潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。
对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。
在《电力系统分析综合程序》(PSASP)中，潮流计算还是网损计算、静态安全分析、暂态稳定计算、小干扰静态稳定计算、短路计算、静态和动态等值计算的基础。
所谓潮流计算，就是已知电网的接线方式与参数及运行条件，计算电力系统稳态运行各母线电压、各支路电流与功率及网损。
对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。
对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。
潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。
2.潮流计算有哪些待求量、已知量？已知负荷和发电机的功率，有功功率Pi、无功功率Qi和节点电压相量Ui（幅值Ui 和相角δi）3.潮流计算节点分成哪几类？分类根据是什么？4.教材牛顿-拉夫逊法及有功-无功分解法是基于何种电路方程？可否采用其它类型方程？节点电压，5.教材牛顿-拉夫逊法是基于节点阻抗方程、还是基于节点导纳方程进行迭代计算的？试阐述这两种方程的优点与缺点。
节点导纳（对称性，稀疏，节点编号顺序优化）。
电力系统正常运行潮流计算
~
1、某发电厂高压 110kV 母线上有 S L = 20 + J15MVA 负荷，试以（1）串联电阻
和电抗（2）并联电导和电纳来表示该负荷。
*
~
解： S
.*
=V I
.
=V
V
*
=
V2
*
ZZ
→Z
=
V2
*
S
ZL
=
VL
*
2
SL
= 1102 20 − j15
=
1102 25e− j36.9
110kV
110kV
RL
GL
jBL
jXL
阻抗表示的负荷形式
导纳表示的负荷形式
２、已知 10kV 系统某条线路的等值电路图如下，其首端母线电压为 11.05kV，试 做潮流分布，包括支路功率及节点电压。
V1 2+ j 6(Ω) V2 1+ j 3(Ω)
V3
2+ j 3(MVA) 解= 386 +
j290(Ω )
RL = 386(Ω ) ， X L = 290(Ω )
YL
=
1 ZL
=
1 484e j36.9
= 0.0027e− j36.9
= 0.00166 −
j0.00124(S )
GL = 0.00166(S ) ， BL = 0.00124(S ) 等值电路分别为：
= 9.86 × 2 +15.59 ×6 11.05
= 10.249kV
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电力系统潮流计算
电力系统潮流计算自测题（二）---- 电力系统潮流计算与调控一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题2分，共50分）1、架空输电线路全换位的目的是（）。
A、使三相线路的电阻参数相等；B、使三相线路的电抗和电纳参数相等；C、减小线路电抗；D、减小线路电阻。
2、输电线路采用等值电路，而不采用型等值电路的目的原因是（）。
A、等值电路比型等值电路更精确；B、采用等值电路可以减少电力系统等值电路的节点总数；C、采用等值电路可以增加电力系统的节点总数；D、电力系统运行方式改变时，采用等值电路更方便节点导纳矩阵的修改。
3、架空输电线路的电抗与导线之间几何平均距离的关系为（）。
A、几何平均距离越大，电抗越大；B、几何平均距离越大，电抗越小；C、输电线路的电抗与几何平均距离无关；D、改变导线之间的几何平均距离可以明显改变线路的电抗。
4、架空输电线路的电纳和导线之间几何平均距离的关系为（）。
A、几何平均距离越大，电纳越大；B、几何平均距离越大，电纳越小；C、输电线路的电纳与几何平均距离无关；D、改变导线之间的几何平均距离可以明显改变线路的电纳。
5、在输电线路参数中属于耗能参数的是（）。
A、电抗、电阻；B、电纳、电阻；D、电阻、电导。
6、架空输电线路采用分裂导线的目的是（）。
A、减小线路电抗；B、增大线路电纳；C、减小线路电阻；D、改善输电线路的电晕条件。
7,关于中等长度线路下述说法中错误的是（）A、长度为100km~300km的架空输电线路属于中等长度线路；B、潮流计算中中等长度线路采用集中参数型等值电路作为数学模型；C、潮流计算中中等长度线路可以忽略电导和电纳的影响；D、潮流计算中中等长度线路可以不考虑分布参数的影响。
8、电力系统潮流计算中变压器采用型等值电路，而不采用T型等值电路的原因是（）。
A、采用型等值电路比采用T型等值电路精确；B、采用型等值电路在变压器变比改变时，便于电力系统节点导纳矩阵的修改；C、采用采用型等值电路可以减少电力系统的节点总数；D、采用采用型等值电路可以增加电力系统的节点总数。
【题库】第3章 简单电力系统潮流计算
1、 利用年负荷损耗率法和最大负荷损耗时间法求得的电网年电能损耗一定相等。 （ ） ） ） ） ）
2、高压电网中无功功率分点的电压最低。（ 3、任何多电压等级环网中都存在循环功率。（
4、均一电网功率的经济分布与其功率的自然分布相同。（
5、在环形电力网中串联纵向串联加压器主要改变电网的有功功率分布。 （ N
A、循环功率；
B、有逆时针方向的循环功率；
C、有顺时针方向的循环功率。
D、有循环功率，但方向无法确定。 ）。
18、在不计网络功率损耗的情况下，下图所示网络各段电路中（
A、仅有有功功率； C、既有有功功率，又有无功功率；
B、仅有无功功率； D、不能确定有无无功功率。
19、两台容量相同、短路电压相等的升压变压器 T1 和变压器 T2 并联运行时，如果 变比 K1 > K 2 ,则有（ ）。
16、纯感性负载，首端电压总是高于末端电压，但首端电压相角滞后末端电压相 角。（ ） ）
）
17、电压损耗与线路的长度的平方成正比。（ 18、电压降落纵分量的计算公式为 U
PR QX 。（ U
19、电压损耗是指线路首末两端电压的数值之差，常用电压损耗比分比表示，是 标量。（
） ）
20、线路始端输入的有功功率总是大于线路末端输出的有功功率。（
第 3 章 简单电力系统潮流计算
一、单选题 1、电力系统潮流计算目的之一是( )。 A. 检查系统的频率是否满足电能质量要求 C. 检查系统的稳定性 2、线路首末端电压的相量差是（ A．电压偏移 B．电压损耗 )。 B.端部母线实际电压与额定电压数值差 D.始末两端电压相量差 ）。 B. 检查是否出现大气过电压
12、环网潮流的经济分布是按照线路的（ A．电阻 B．电抗 C．电纳
电力系统潮流上机思考题
1.潮流计算的方法有哪些？各有何特点？2Matlab，c++，power world,PSS/E,BPA,在国内应用较广的电科院的PSASP等等。
3. 对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。
(1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。
(2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。
(3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。
(4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。
4.如果交给你一个任务，请你用已有的潮流计算软件计算北京城市电网的潮流，你应该做哪些工作？（收集哪些数据，如何整理，计算结果如何分析）(1)北京城市电网中所有的节点支路的相关数据，并对节点和支路分类处理PQ节点要了解节点的注入有功和无功功率。
PV节点要了解节点电压大小注入有功功率及节点所能提供的最大和最小无功功率对于平衡节点要了解节点的电压大小相位、及节点所能提供的最大最小有功无功功率(2) 节点数据：支路的电阻电抗电纳支路变压器的变比及线路所能传输的最大容量(3) 分析内容：考虑PQ节点的电压是否过高或过低分析PV节点的电压幅值是否正常及无功功率是否超出范围分析平衡节点有功无功功率是否在节点所能提供的范围之内分析各支路的功率，看是否超出线路传输的最大容量分析整个系统的网损是否达到标准。
电力系统简答题及其参考答案
一，何为电力系统中性点，其运行方式如何,我国电力系统中性点运行情况如何？(P/21)1，电力系统中性点是指发电机或者变压器三相绕组星形接线的公共连接点。
因该点在系统正常对称运行时电位接近于零，故称之为中性点。
2，所谓中性点的运行方式，即与大地连接的方式，是一个涉及短路电流大小，绝缘水平，供电可靠性，接地保护方式，对通信的干扰，系统接线方式等很多方面的问题。
3，我国电力系统中性点接地方式有四种：中性点不接地，中性点经消弧线圈接地，中性点直接接地，中性点经电阻或电抗接地。
二，什么叫电压降落，电压损耗，电压偏移，及输电效率？(P/58，60，61)1，网络元件的电压降落是指元件首末端两点电压的相量差。
2，电压损耗是指始末端两点电压的数值差。
3，所谓电压偏移，是指网络中某节点的实际电压同网络该处额定电压的之间的数值差，可以用kV表示，也可以用额定电压的百分数表示：电压偏移(%)=(V-Vn)/Vn*100%4，线路末端有功功率与线路首端输送有功功率之比，便是线路的输电效率。
三，什么是电力系统的潮流分布计算？其计算的主要目的是什么？(P/58)所谓潮流计算，是指对电力系统某一稳态运行方式，确定系统的电压分布和功率分布，即计算出各母线（节点）电压幅值和相角，以及流过所有元件（设备）的有功功率和无功功率。
其主要目的有：1，检查电力系统各元件是否过载。
2，检查电力系统各母线电压是否满足要求。
3，根据对各种运行方式的潮流计算，可以帮助调度人员正确合理地选择系统运行方式。
4，根据功率分布，选择电力系统的电气设备和导线截面积，可以为电力系统的规划、扩建和继电保护整定计算提供必要的数据和依据。
5，为调压计算、经济运行计算、短路计算和稳定计算提供必要的数据。
四，简述用调相机补偿无功功率调压的原则和基本思路。
(p/124)1，无功补偿分为集中补偿,分散补偿和随机随器补偿,应该遵循：全面规划,合理布局,分级补偿,就地平衡；集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主的原则2，同步调相机相当于空载运行的同步电动机。
电力系统潮流计算答辩问题
电力系统潮流计算答辩问题
问题：
1. 电力系统潮流计算可以起到哪些作用？
2. 潮流计算是如何进行的？
3. 潮流计算有哪些特征？
答：
1. 电力系统潮流计算可以起到的作用包括：用于导线、变压器和发电机的容量评估，寻找最佳经济运行状态，说明系统的安全运行及失电分析、负荷预测、未来负荷增速的预测等分析。
2. 潮流计算是通过解决大型线路有限潮流（power flow）方程组来确定特定负荷状态下电力系统元件的最优运行状态来实现的，它们包括电压、功率、电压将大及其他因素在内的数量计算。
3. 潮流计算的特征包括：非线性性质、高精度数值求解以及边界值条件，它还要求大量的数据信息，如电力系统参数、负荷数据信息等要求被准确的输入系统。
电力系统分析练习题(附参考答案)
电力系统分析练习题（附参考答案）一、单选题（共100题，每题1分，共100分）1、系统中有功功率不足，会造成( )。
A、电压水平上升；B、频率下降。
C、电压水平下降；正确答案：B2、电力系统潮流计算中变压器采用型等值电路，而不采用T型等值电路的原因是（）。
A、采用B、采用C、采用采用D、采用采用正确答案：C3、通常有载调压变压器的可调抽头在变压器的哪一侧？( )A、高压侧B、两侧C、低压侧D、不一定正确答案：A4、对电力系统运行的基本要求是：A、在安全前提下，保证质量，力求经济；B、在安全前提下，力求经济，保证质量。
C、在优质前提下，保证安全，力求经济；D、在经济前提下，保证安全，力求优质；正确答案：A5、分裂导线的电抗比普通钢芯铝绞线的电抗A、小B、相等C、不确定D、大正确答案：A6、系统发生单接地短路故障时，复合序网的连接方式为（）A、正序、负序并联、零序网开路B、正序、负序、零序串联C、零序、负序并联，正序开路D、正序、零序并联、负序开路正确答案：B7、在电力系统的下列接线方式中，属于有备用接线的是（）A、单回路链式接线B、单回路放射式接线C、单回路干线式D、两端供电网正确答案：D8、当系统频率发生变化后，发电厂依据调度员命令增减负荷，属于频率的（）调整A、四次B、三次C、二次D、一次正确答案：C9、在下面给出的各组电压中，完全属于电力系统额定电压的一组是（）。
A、500kv、220kv、110kv、35kv、10kv。
B、500kv、230kv、121kv、37kv、10.5kv；C、525kv、242kv、121kv、38.5kv、11kv；D、525kv、230kv、115kv、37kv、10.5kv；正确答案：A10、输电线路单位长度的电阻主要决定于（）A、材料和对地高度B、电晕损耗和电压C、几何均距和半径D、材料和粗细正确答案：D11、不计短路回路电阻时，短路冲击电流取得最大值的条件是（）。
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潮流计算数学模型与数值方法 1. 什么是潮流计算？潮流计算的主要作用有哪些？潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。
对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。
对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。
潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。
2. 潮流计算有哪些待求量、已知量？（已知量：1、电力系统网络结构、参数 2、决定系统运行状态的边界条件 待求量：系统稳态运行状态 例如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等） 通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。
待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。
3. 潮流计算节点分成哪几类？分类根据是什么？（分成三类：PQ 节点、PV 节点和平衡节 点，分类依据是给定变量的不同）PU 节点（电压控制母线）有功功率Pi 和电压幅值Ui 为给定。
这种类型节点相当于发电机母线节点，或者相当于一个装有调相机或静止补偿器的变电所母线。
PQ 节点 注入有功功率Pi 和无功功率Qi 是给定的。
相当于实际电力系统中的一个负荷节点，或有功和无功功率给定的发电机母线。
平衡节点 用来平衡全电网的功率。
平衡节点的电压幅值Ui 和相角δi 是给定的，通常以它的相角为参考点，即取其电压相角为零。
一个独立的电力网中只设一个平衡节点。
4. 教材牛顿-拉夫逊法及有功-无功分解法是基于何种电路方程？可否采用其它类型方程？基于节点电压方程，还可以采用回路电流方程和割集电压方程等。
但是后两者不常用。
5. 教材牛顿-拉夫逊法是基于节点阻抗方程、还是基于节点导纳方程进行迭代计算的？试阐述这两种方程的优点与缺点。
（基于节点导纳矩阵 节点阻抗矩阵的特点：1.不能由等值电路直接求出2.满秩矩阵内存量大3.对角占优矩阵。
节点导纳矩阵的特点：1.直观容易形成 2.对称阵3.稀疏矩阵（零元素多）：每一行的零元素个数=该节点直接连出的支路数。
6. 说出至少两种建立节点导纳矩阵的方法，阐述其中一种方法的原理与过程。
方法：1.根据自导纳和互导纳的定义直接求取2.运用一节点关联矩阵计算3.阻抗矩阵的逆矩阵节点导纳矩阵的形成：1.对角线元素ii Y 的求解)1,,0(=≠==i j Ii ii U i j U U I Y 【除i 外的其他节点接地，0=j U ，只在i 节点加单位电压值】解析ii Y 等于与i 节点直接相连的的所有支路导纳和2.互导纳),0,1(j k U U U I Y k j ji ij ≠===，ji ij Y Y =（无源网络导纳之间是对称的）解析：ij Y 等于j i ,节点之间直接相连的支路导纳的负值。
7. 潮流计算需要考虑哪些约束条件？答: 为了保证系统的正常运行必须满足以下的约束条件：对控制变量max min max min ;Gi Gi Gi Gi Gi Gi Q Q Q P P P <<<<对没有电源的节点则为0;0==Gi Gi Q P对状态变量i U 的约束条件则是maxmin i i i U U U << 对某些状态变量i δ还有如下的约束条件max j i j i δδδδ-<-8. 对采用计算机计算潮流的算法有哪些基本要求？为什么有这些要求？答：1.要给定初值。
计算机计算潮流的算法大多采用迭代法，对于迭代法，只有在给定初值的情况下才能够进行迭代。
2.进行有限次迭代，每进行一次迭代都要计算精度，进行检验。
在采用迭代法时，当结果满足精度即可将该结果潮流计算的结果，因此，算法应在每一次迭代后，验证是否符合精度，进而判断是否结束进程。
3.能够在有限步骤，有限时间内完成，避免成为死循环。
9. 高斯-赛德尔法与牛顿-拉夫逊法的主要不同是什么？高斯赛德尔法既可用以解线性方程组，也可以用以解非线性方程组。
一阶收敛，对初值要求很低。
迭代时除平衡节点儿外，其他节点儿的电压都将变化，而这一情况不符合PV 节点儿电压大小不变的约定。
因此，每次迭代求得这些节点儿的电压后，应对它们的大小按给定值修正，并据此调整这些节点儿注入的无功功率。
这是运用高斯赛德尔进行潮流计算的特殊之处。
牛顿拉夫逊法是常用的解非线性方程组的方法，初值要选择比较接近它们的精确解，收敛速度快二阶收敛。
10. 牛顿-拉夫逊法与有功-无功分解法的主要不同是什么？答：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。
3. PQ 分解法应用范围较牛顿法小，只适和R<<X 高压电网。
11. 采用高斯-赛德尔法求解潮流方程，是否需要求解线性方程组？需要12. 采用牛顿-拉夫逊法求解潮流方程，是否需要求解线性方程组？需要13. 采用有功-无功分解法求解潮流方程，是否需要求解线性方程组？不需要14. 潮流方程是一个非线性方程组吗？为什么？（方程的非线性体现在系统各元件的非线性 上面，强调代数方程主要是为了和后面的短路计算和系统稳定计算计算的微分方程区别开来）15. 采用牛顿-拉夫逊法求解潮流方程的计算过程中，一个重要环节是求解线性方程组。
请说明这个线性方程组与潮流方程的关系。
（潮流方程应为节点有功功率和无功功率与节点电压、节点导纳之间的关系。
而所谓线性方程组即为修正方程式，修正方程式即为潮流方程中节点注入功率和节点电压平方的不平衡量对节点电压的实部和虚部求偏导得到，而不平衡量是由潮流方程中有功和无功经迭代而来）16. 说出至少两种求解线性方程组的数值方法，阐述其中一种方法的计算过程。
（线性方程组的求解分为直接求解法和迭代法，直接求解法包括LU 分解法和QR 分解法，迭代法包括雅可比迭代法和高斯赛德尔迭代法等）17. 有功-无功分解法可以求解直角坐标形式的潮流方程吗？为什么？（不可以，因为P-Q 分解法潮流计算派生于以极坐标表示时的牛顿拉夫逊法）18. 通过查找资料，比较潮流方程的直角坐标形式、极坐标形式和混合坐标形式。
（直角坐标：有2n-2个修正方程式，极坐标：有n+m-2个修正方程式）19. 求解同一个潮流方程采用牛顿-拉夫逊法和有功-无功分解法，哪种方法的迭代次数多？每一步迭代过程中，哪种方法计算量较大？总体而言，那种方法计算效率更高、速度更快？（PQ 分解法计算时要求的迭代次数多，牛顿拉夫逊法的每一步迭代过程计算量较大，总体而言，PQ 分解法较好）20. 高斯-赛德尔法与牛顿-拉夫逊法中，哪种方法对初值要求较低？（高斯赛德尔法对初值要求比较低）21. 潮流计算过程中出现PV 节点无功功率超出给定限额，对什么样的实际物理情况？在计算中应如何处理？（PV 节点注入无功功率超出给定限额，即出现了imax i Q Q 〉或imin i Q Q 〈的情况。
为了保证电源设备的安全运行，取==imax i Q Q 定值或==imin i Q Q 定值而任凭相应节点的电压大小偏移给定值，即在迭代过程中让某些PV 节点转化为PQ 节点）22. PV 节点向PQ 节点转化，在高斯-赛德尔法和牛顿-拉夫逊法的处理方式有什么不同？（采用高斯赛德尔法时，PV 节点向PQ 节点的转化，不会影响迭代格式，而采用牛顿拉夫逊法时会影响其迭代格式）23. 采用有功-无功分解法计算潮流，修正方程式系数矩阵每次迭代是否需要重新计算？若出现PV 节点无功越限情况，应如何处理？修正方程式会不会发生变化？（不需要重新计算，PQ 分解法中修正方程式系数矩阵恒定不变）24. 牛顿-拉夫逊法和有功-无功分解法比较来看，修正方程式在存储规模上有什么不同？计算量上有什么不同？为什么？（PQ 分解法在存储规模和计算量上要少于牛顿拉夫逊法，这是由于PQ 分解法以迭代过程中保持不变的系数矩阵B '、B ''替代起变化的系数矩阵J ）25. 教材第三章手算潮流，给定末端负荷功率和始端电压，则需反复推算才能获得同时满足末端负荷功率和始端电压两个限制条件的潮流结果。
你认为这种迭代过程从数学角度看，更接近于高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法还是有功-无功分解法？为什么?（更接近于高斯赛德尔法，由高斯赛德尔法的迭代格式可以知道，带入方程组系数和第k 项的值可以求出第k+1项的值，这与手算潮流时的前推回代方法一致）26. 为什么有功-无功分解法计算潮流存储修正方程式系数的所需内存数量要比牛顿-拉夫逊法少？（与牛顿拉夫逊法相比，PQ 分解法的修正方程式以一个n-1阶和一个m-1阶系数矩阵B '和B ''替代了原有的n+m-2阶系数矩阵J ，在提高了计算速度的同时，降低了对系数所需内存数量的要求）27. 为什么有功-无功分解法修正方程式系数矩阵各元素为常数？（PQ 分解法对修正方程式系数矩阵进行了分解，并做以简化，1、建设各元件电抗远大于电阻，则子阵N 、J 可略去，又根据自导纳定义，子阵H 和L 中对角线元素ii 2i ii B -U H = ii 2ii 2ii B -U L = 2、假设1cos ij ≈δ ij ij B G 《，则子阵H 和L 中非对角线元素ij B U -U H j i ij = ij j i ij B U -U L =而其中ii B 和ij B 均为常数，故系数矩阵B '和B ''中各元素为常数）28. 电力系统的无功电源有哪些？各自有什么主要特点？（1.发电机：是最基本的无功功率电源2.电容器和调相机:电容器只能向系统供应感性无功，其感性无功功率与其端电压的平方成正比3.静止补偿器和静止调相机：依靠的仍是其中的电容器 4.联电抗器：它不是电源而是负荷，用以吸取轻载或空载线路过剩的感性无功功率，对高压远距离输电线路可以提高输送能力，降低过电压等作用）29. 简要说明电力系统电压调整的目的和重要性。
（电压是电力的重要体现方面，也是衡量电能质量优与差的重要指标，同时，电压的不稳定，也会对输电、配电等环节造成严重的危害，对整个电网造成损失。
电压也是电力系统无功功率供需平衡的具体表现，所以，电压的高低与稳定影响到的也不单单是电力质量的问题，而是整个供电环境和运行系统的问题。
因此，进行电压调整可以提高电能质量，保证无功功率平衡，稳定运行环境）30. 试述电力系统调压的主要方法和应用场合。