第0章作业答案电力系统的静态稳定性(已修订)
9-4电力系统静态稳定性
电力系统的静态ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定性
电力系统的静态稳定性，是指系统在受到小扰动的情况下能自动恢 复到原来运行状态的能力。电力系统具有静态稳定性是系统保持 正常运行的基本前提
电力系统的静态稳定性
电力系统的静态稳定性实用判据：
dP 0
d
电力系统的静态稳定性
功率极限：
发电机功率特性曲线的最大值称为功率 极限。功率极限可通过对发电机功率特 性求极值，即令dP/dδ=0求得。 ➢ 对无励磁调节器的隐极发电机，功率 极限为：
KP
Ps1 Po Po
100%
为了保证电力系统运行的可靠性，在正 常运行时，要求KP≥15%~20%，事故后 运行方式下，要求KP≥10%
电力系统的静态稳定性
提高电力系统静态稳定的措施： 提高电力系统的静态稳定性，应着力于 提高电力系统的功率极限 ：
Pm EU / X
提高发电机电势E：采用自动励 磁调节器 减少系统的总电抗X：自耦变压 器、分裂导线、串补、增加输电回 路数 提高和稳定系统电压
PEqm
EqU X d
sin 90
EqU X d
电力系统的静态稳定性
静态稳定储备系数：
从电力系统运行可靠性要求出发，不允 许电力系统运行在功率极限附近，否则， 运行情况稍有变动，系统便会失去稳定。 为此，一般要求电力系统有相当的稳定 裕度。稳定裕度的大小，通常用稳定储 备系数表示，以百分值表示的静态稳定 储备系数为：
电力系统分析_兰州交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
电力系统分析_兰州交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.电容器并联在系统中，它发出的无功功率与并联处的电压（）答案:平方成正比2.电力系统中无功过剩时，会造成（）答案:电压上升3.短路电流最大有效值出现在（）答案:短路发生后约半个周期时4.当不调节发电机的励磁电流而保持发电机的空载电动势不变时，随着发电机输出有功功率的增加，发电机端电压会下降答案:正确5.若变压器的型号不变，变压器励磁中的无功损耗也不变。
答案:正确6.快速切除故障将使得系统的暂态稳定性得到提高答案:正确7.变压器中性点经小电阻接地就是接地故障时的电气制动答案:正确8.关于架空输电线路的零序阻抗，下述说法中错误的是（）答案:架空地线的导电性能越好，输电线路的零序阻抗越大9.未装设无功补偿装置的变电所母线为PQ节点答案:正确10.电力线路的等值参数包括（）答案:电导_电抗_电阻_电纳11.任何不对称短路情况下，短路电流中都包含有零序分量答案:错误12.对于有功电源过剩，但无功不足引起电压水平偏低的电力系统，应优先采用的调压措施是（）答案:改变发电机的无功出力13.停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（）答案:14.用于电能远距离输送的线路称为（）答案:15.架空输电线路采用分裂导线的目的是（）答案:16.关于中等长度线路下述说法中错误的是（）答案:17.采用标幺制计算时，只需要选择两个电气量的基准值，其它电气量的基准值可以根据它们之间的关系导出，通常的选择方法是（）答案:18.电力系统经消弧线圈接地时，应采用的补偿方式为（）答案:19.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（）答案:20.环形网络潮流分布计算时，需要找到（）分点答案:21.线路的电晕直接关系到（）的有无及大小答案:22.潮流计算中的P-Q分解法是在哪一类方法的基础上简化来的（）答案:23.电力系统频率主要取决于（）答案:24.电力系统中能实现无差调节的调频方式是（）答案:25.发电机单位时间内消耗的能源与发出的有功功率的关系称为（）答案:26.如果发电机不参加调频，当负荷增加时，系统的频率会（）答案:27.在供电线路较长、负荷变动较大的场合，中枢点采用的调压方式通常为（）答案:28.顺调压是指（）答案:29.关于电力元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗阻抗，下述说法中错误的是（）答案:30.关于电力变压器的励磁电抗，下述说法中错误的是（）答案:31.关于无限大功率电源，下述说法中错误的是（）答案:32.关于短路冲击电流，下述说法中错误的是（）答案:33.短路电流中一定存在零序分量的短路类型是（）答案:34.中性点不接地系统中，同一点发生两相短路和两相短路接地两种故障情况下，故障相电流的大小关系为（）答案:35.发电机出口发生三相短路时，发电机的输出功率为（）答案:36.发电机组的惯性时间常数由哪些量决定（）答案:37.无自动调节励磁电流时发电机端电压如何变化（）答案:38.系统受到下列下列哪种扰动时能维持稳定的能力是静态稳定（）答案:39.小干扰法可以用来分析简单系统的静态稳定，它是将描述系统运动的微分方程进行（）答案:40.强行励磁作用是（）答案:41.小干扰法适用于简单电力系统的（）答案:42.特征方程式只有共轭虚根时，电力系统的静态稳定性为（）答案:43.系统发生短路故障，当切除故障时对应的实际切除角小于极限切除角时，系统可能是（）答案:44.等面积定则中所涉及的减速面积表示（）答案:45.电力系统等值电路中，所有参数应为归算到同一电压等级（基本级）的参数，关于基本级的选择，下述说法中错误的是（）答案:46.衡量电能质量的技术指标是（）答案:47.潮流计算的目的是为了得到（）答案:48.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答案:49.负荷等级的分类是按照供电中断或减少所造成的后果的严重程度划分的答案:50.发电厂升压变压器低压绕组的额定电压应等于发电机的额定电压答案:51.对于短路阻抗(短路电压百分值)较小的降压变压器,当副边绕组直接与用电设备相连接,或通过短线路向用电设备供电时,允许其副边绕组额定电压为用电设备额定电压的1.05倍。
电力系统的静态和暂态稳定性
电力系统的静态和暂态稳定性电力系统的静态稳定性是研究电力系统在某一运行方式下，遭受微小扰动时的稳定性问题。
对于瞬时性和永久性干扰都能回到或接近原始状态，则电力系统是静态稳定的。
静态不稳定的现象可以是同步发电机的非周期性失步（或称滑行失步,缺乏足够的同步力矩引起；或是缺乏足够的阻尼产生振荡失步）或同步发电机间自发不断增大的振荡。
电力系统暂态稳定性是电力系统在一个特定的大干扰下，能恢复到原始或接近原始运行方式，并保持同步发电机同步运行能力。
大干扰一般指短路故障，一般假定这些故障出现在线路上，也可以考虑发生在变压器或母线上。
在发生这些故障后，可以借断路器故障开关元件来消除故障。
电力系统稳定分为三个电量的稳定：电压稳定、频率稳定、功角稳定。
励磁系统提高电力系统的稳定主要是提高电压的稳定，其次是提高功角稳定。
频率稳定由调速器负责。
功角稳定又分为三种：静态稳定、暂态稳定和动态稳定。
静态稳定是系统受到小扰动后系统的稳定性；暂态稳定是大扰动后系统在随后的1－2个周波的稳定性；动态稳定是小扰动后或者是大扰动1－2周波后的，并且采取技术措施后的稳定性，也就是PSS研究的稳定性。
提高暂态稳定性有两种方法1、减小加速面积：加快故障切除时间2、增大减速面积：提高励磁电压响应比；提高强励电压倍数，使故障切除后的发电机内电势Eq迅速上升，增加功率输出，以达到增加减速面积的目的。
动态稳定性：当发电机与系统的外接电抗较小，并且发电机的输出功率较低时，系数K5为正，这时A VR 的作用是引入了一个负的同步转矩和一个正的阻尼转矩，有利于动态稳定；当发电机与系统的外接电抗较大，并且发电机的输出功率较高时，系数K5为负，这时A VR 的作用是引入了一个正的同步转矩和一个负的阻尼转矩不利于动态稳定；。
24静态稳定
枢点出现无功过剩→迫使电源减少
向中枢点输送无功→电压损耗↘→ 中枢点电压↗→直到a点 （ 2 ）干扰使U↘→QL↗→QL > QG ， 中枢点出现无功缺额→迫使电源增
QM
b
a c
U
QL
QG
QG
加向中枢点输送无功→电压损耗 0 ↗→中枢点电压↘→恶性循环→系
Ub
U cr
Q Ua
统电压崩溃。
在b点运行时，电压是不稳定的。
能维持UG恒定，对应的发电机电抗为零。
则XdΣ ↘→PM↗；
在δ >90°的某个范围内仍然静态稳定，且人工静
态稳定区扩大。
3、PSS电力系统稳定器
是将发电机转速变化的信号作为输入信号，也可以将系统频 率的变化或转速与功率的变化的组合作为输入信号，可在发
电机的励磁系统中产生一个与发电机的转速变化同相位的正
复习：
电力系统中的电磁功率特性
P
E qU X d
sin
功率极限 Pm
E qU X d
电力系统静态稳定
1. 静态稳定点a （δ <90°)
Pem em
b a
0 900
2.静态不稳定点b（δ >90°）
静态稳定的实用判据和静态稳定储备系数
静态稳定实用判据 静态稳定储备系数
PM P0 KP 100% PM
1、电力系统电压的静态稳定性
在某一电压中枢点，电源的静态电压特性 QG—U曲线与负荷 的静态电压特性QL—U曲线有两个交点a、b，在这两点都是
无功功率平衡点。
a点
QM
b
a c
U
QL
QG
QG
1）干扰使U↗→QL↗→QL > QG ，中枢点出现无功缺额→ 迫使电源增加向中枢点输送无 功→造成电网内电压损耗↗→ 0 中枢点电压↘→恢复到a点
第0章作业答案电力系统的静态稳固性(已修订)
第十章 电力系统的静态稳固性10-1 电力系统静态稳固，是指电力系统在某一运行状态下受到某种小干扰后，系统能够自动答复到原先运行状态的能力。
10-2 关于简单电力系统，若功角δ在0090~0范围内，电力系统能够维持静态稳固运行；而090>δ时，电力系统不能维持静态运行。
从而能够得出电力系统静态稳固的有效判据为0>=δd dP S EqEq10-3 电力系统静态稳固储蓄系数为0P P P K m P -= 电力系统静态稳固整步功率系数为δd dP S EqEq =10-4 用小干扰法分析简单电力系统的静态稳固步骤为：（1）依照发电机转子运动方程写出状态方程（2）写出小干扰下的运动方程（3）将运动方程线性化（4）写出线性化后的运动方程的特点方程（5）求出特点方程的特点根（6）依照特点根分析静态稳固性10-5 提高电力系统静态稳固性的方法有：（1）采纳自动调剂励磁装置（2）减小元件的电抗（3）采纳串联电容器（4）改善系统结构和采纳中间补偿设备10-8 电力系统参数标幺值如下：373.02X ,14.0X ,169.0X ,12.1X 1T2T1d ==== 运行参数0.1V C =，发电机向受端输送功率为98.0cos ,8.0P 00=Φ=。
试计算q E 常数时，此系统静态稳固功率极限及静态稳固储蓄系数。
核心提示：1）依照给定的结尾电压和功率，计算发电机（首段）的内电势；2）计算发电机的电磁功率特性和静态稳固储蓄系数；解：作出系统等值电路如下所示：1）由于线路参数：1.8022X X X X X 1T2T1d d =+++=∑ 2）结尾电压 98.0cos ,8.0P ,00.1V 000C =Φ=∠=得： 00Q P tan(arccos0.98)0.162==线路损耗：00d C 0d 0C P R Q X 00.1621.802V 0.292V 1.0P X Q R 0.81.8020V 1.442V 1.0δ∑∑++⨯∆===+⨯-=== 3） 220d 0d q C C C 22Q X P X E (V )()V V 0.162 1.8020.8 1.802(1)()111.936∑∑=++⨯⨯=++= 因此静态稳固功率极限为：q Cm d E V 1.9361P 1.074X 1.802∑⨯=== 静态稳固储蓄系数为：m 0p 0P -P K 100%P 1.074-0.8100%34.25%0.8=⨯=⨯=注意事项：1）注意隐极机和凸极机电磁功率特性的区别；2）注意隐极机和凸极机电磁功率取最大值时的功角；。
电力系统静态稳定
电力系统静态稳定电力系统静态稳定是指系统在受到外部扰动或负载变化时恢复到稳定工作状态所需的时长和稳定性的能力。
它是电力系统中重要的稳定性问题之一，对电网的保障和运行安全起着至关重要的作用。
随着电力系统规模的不断扩大和负荷的不断增加，电力系统静态稳定性的研究也逐步成为电力工程中的热点问题。
在现代化电力网络中，静态稳定性具有极高的重要性。
当系统处于不稳定状态时，电力网可能会发生瞬态过程，造成过电压、过流和电力设备的故障等问题，严重时还可能导致电网的崩溃。
因此，保证电力系统静态稳定性是电力系统运行的基础和保障。
电力系统的静态稳定性是指在负荷或外界干扰的情况下，系统重建平衡的能力。
系统的平衡直接受到负荷功率、发电功率和传输线路参数的影响。
如果系统负荷容量超过了电源容量，将容易导致电力系统的失稳。
失稳可能会导致电力设备和输电线路的过载，从而进一步导致系统的短路和停电。
电力系统的静态稳定性问题可以帮助工程师和运营商确定最佳的控制策略和拓扑结构，从而保证电力系统的稳定运行。
常见的控制策略包括开关容量调节和变压器分接头调节。
开关容量调节是一种在线调节负荷电流的技术。
变压器分接头调节是一种在线调节变压器的额定电压值以及调节传输线路的电感值的技术。
电力系统静态稳定性问题在建设电力系统时也应该被考虑。
例如，设计阶段就可以将稳定性因素纳入设计考虑，如选择适当的线路悬垂，采用高规格的低损耗的电力设备等。
总之，电力系统的静态稳定性是电力系统运行的基石和保障。
保证电力系统的静态稳定性需要多种策略的协同应用。
未来，随着电力系统的发展，静态稳定性问题将会成为电力工程中的重点研究领域，促进电力系统跨越发展。
电力系统的静态稳定性分析与控制
电力系统的静态稳定性分析与控制下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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电力系统分析第章电力系统的静态稳定性
电力系统分析第章电力系统的静态稳定性背景介绍电力系统作为社会经济发展中不可或缺的基础设施，在保障国家供电安全方面扮演着重要角色。
现代电力系统越来越复杂，并且容易受到各种不稳定性因素的影响，而系统的稳定性是电力系统设计和运行的关键因素之一。
因此，如何对电力系统的静态稳定性进行准确的分析及评估，成为了当前电力系统工程研究的热点之一。
电力系统静态稳定性的概念所谓电力系统静态稳定性，是指在电力系统出现外界扰动的情况下，系统的各个变量（如电压、电流、功率等）能够保持在合理范围内，从而避免电力系统的崩溃。
简单来说，静态稳定性是指系统在扰动之后，回到原来的稳定状态的能力。
静态稳定性分析方法损耗灵敏度法一般情况下，损耗灵敏度法是用于分析电力系统静态稳定性的最常见方法。
该方法基于功率平衡原理和马斯基（Matthaei）矩阵，利用网络单元与源、负载单元之间的损耗比例，以建立节点电压和有功功率之间的关系，通过计算不同配置下系统状态参数的变化程度，来确定电力系统的稳定性。
扰动能量函数法扰动能量函数方法是一种基于能量理论的分析电力系统稳定性的方法。
该方法通过建立能量函数与电力系统的状态方程之间的关系，对电力系统进行分析和评估，确定电力系统的稳定性。
相因法相因法是用于评估电力系统稳定性的另一种广泛使用的方法。
相较于损耗灵敏度和扰动能量函数法，相因法具有更高的计算精度和独特的特点。
该方法根据相因和剩余矢量的概念，对电力系统做出分析和评估，确定电力系统稳定性。
电力系统稳定性评估电力系统稳定性评估的主要目标是确定在各种可能扰动和失效模式下的系统稳定性。
在现代电力系统中，由于互联网、智能电网等新技术的推广与应用，电力系统对应的运行和应对方法变得相对更加复杂。
因此，电力系统稳定性评估需要考虑的因素也更加多样化。
静态稳定状态的评估在静态状态下，电力系统通常用传统的输入输出土方（P-V）曲线来确定电力系统的稳定性。
曲线的垂直距离表示电力系统中各个节点的电压水平，曲线的水平距离表示线路、变压器和电容器等设备的电流容限。
电力系统静态稳定性
0
0
0 SVGq 0 0
RVGq
1
0
第十八章 电力系统静态稳定性
1、按电压偏差调节的比例式调 节器对静态稳定的影响
4) 消去非状态变量
dx
dt
b
Axx yz
Any x
Ayy
y
Axx Axy Axy1rAyx
dEq
df dEq
df
d
df
d
dt
d
1 Te
1
Tdo 0
0
dt
0
0
0
0
0 0 0 0 S E q
0
0 0 0 S Eq S E q
00
0 1 Tdo
10 00
0 REq 00
KV Te 0
0 0
0 0
0
0 0
N
TJ 1 1
Eqe
E
q
E
q
VGq
Pe
1 Te
1 Tdo
0
0
KV RE q Te RVGy
RE q Tdo Req 0
N RE q
TJ
K v (SGVQ S E q )
Te RVGq S E q S Eq
Tdo REq 0
N S E q
TJ
0
Eqe
0
Eq
1
0
第十八章 电力系统静态稳定性
1、按电压偏差调节的比例式调 节器对静态稳定的影响
第十八章 电力系统静态稳定性
3、线性系统的稳定性
设 P1 Pn为特性方程的根或矩阵A的特征值，当
无重根时，线性微分方程组(1)的通解其有如下 的形式：
xi (t) ki1e p1t ki2e p2t kine pn (i 1,n)
第章作业答案电力系统的暂态稳定性(已修订)
第十一章电力系统的暂态稳定性11-1电力系统暂态稳定性是指电力系统在某一运行状态下受到某种较大的干扰后，能够过渡到一个新的稳定运行状态或恢复到原来运行状态的能力。
11-2等面积定则是基于能量守恒原理导出的，发电机受到大扰动后转子将产生相对运动，当代表能量增量的加速面积与减速面积相等时，转子的相对速度达到零值。
保持暂态稳定的条件为：最大可能的减速面积大于加速面积。
11-3根据等面积定则，最大可能的切除功角为极限切除角。
从功角曲线上找到极限切除角对应的时间极为极限切除时间。
11-4把暂态过程中功角变化计算出来并绘成曲线，这种曲线称为发电机转子摇摆曲线。
根据发电机转子摇摆曲线可以判断发电机暂态稳定性，如果功角随时间不断增大（单调变化），则系统在所给定的扰动下不能保持暂态稳定；如果功角增大到某最大值后便开始减小，以后振荡逐渐衰减，则系统是稳定的。
11-5分段计算法把时间分成一个个小段（又称计算步长），在每一个小短时间内，把变加速度运动近似地看成等加速度来计算功角的变化。
改进欧拉法的算法为：对于一时间段，先计算时间段初变量的变化速度，得到时间段末变量的近似值，然后再计算时间段末变量的近似速度，最后，以时间段初的初始速度和时间段末的近似速度的平均值作为这个时间段的不变速度来求变量的增量，从而得到时间段末变量的修正量。
11-6在多发电机的复杂电力系统中，当发生大扰动时，非发电机输出的电磁功率将按扰动后的网络特性重新分配。
这样，有的发电机因电磁功率小于原动机功率而加速，有的则因电磁功率大于原动机功率而减速。
至于哪些发电机加速，哪些发电机减速，则与网络的接线、负荷的分布、各发电机与短路点的电器连接有关。
11-7提高电力系统暂态稳定性的措施有：（1）快速切除故障和自动重合闸快速切除故障减小了加速面积，增加了减速面积，提高了发电机之间并列运行的稳定性。
电力系统的故障特别是高压输电线路的故障大多是暂时的，采用自动重合闸装置，重合闸的成功率很高，可以提高系统暂态稳定性。
电力系统静态稳定性分析
电力系统静态稳定性分析一、电力系统静态稳定性的概念静态稳定性是指电力系统在外部扰动（如大负荷突然失去或电网连锁故障等）下，维持基本工作状态的能力。
电力系统静态稳定性分析主要研究系统的平衡和不平衡工作状态，以及在系统发生扰动后的响应过程。
主要包括潮流分析、电力系统潮流控制、稳定裕度分析等。
二、电力系统静态稳定性分析方法1.潮流分析潮流分析是电力系统静态稳定性分析的基础。
通过潮流分析可以确定系统各个节点的电压、电流、功率等参数，以及线路、变压器的负载情况。
潮流计算方法主要包括高斯-赛德尔迭代法、牛顿-拉夫逊迭代法和直接潮流法等。
通过对潮流分析的结果进行评估和判断，可以得出系统的稳定性状况。
2.电力系统潮流控制电力系统潮流控制主要通过调整发电出力和负荷的分配来实现。
常用的方法包括静态无功补偿装置的投入和退出、变压器调压控制、发电机调压控制、风电和光伏发电等分布式电源的接入控制等。
通过潮流控制，可以有效控制系统的电压、无功功率等参数，从而提高系统的稳定性。
3.稳定裕度分析稳定裕度分析是针对电力系统可能发生的故障和异常情况进行评估和分析，以判断系统在不同工况下的稳定性水平。
常见的稳定裕度指标包括暂态稳定裕度、稳定边界等。
通过稳定裕度分析，可以识别和解决系统的潜在稳定问题，保证系统的稳定运行。
三、电力系统静态稳定性常见问题1.电压稳定问题：电力系统电压的稳定性是影响系统静态稳定性的重要因素。
过高或过低的电压都会导致系统稳定性下降，甚至发生电压失稳。
通过控制无功功率的输出、调整电网结构等措施，可以有效解决电压稳定问题。
2.功率平衡问题：系统内的功率平衡是保证系统稳定运行的基础。
发电出力和负荷之间的失衡会导致系统频率的变化，进而影响系统的稳定性。
通过合理调整发电出力和负荷分配，保持功率平衡，可以提高系统的静态稳定性。
3.事故短路问题：电力系统中的事故短路是可能引起系统瞬态稳定失稳的重要因素。
当发生事故短路时，会导致系统的电压下降、频率波动等现象，进一步影响系统的稳定性。
电力系统静态稳定
第十章 电力系统静态稳定一 例题例10-1 如图10-7示出一简单电力系统，并给出了发电机（隐极机）的同步电抗、变压器电抗和线路电抗标幺值（均以发电机额定功率为基准值）。
无限大系统母线电压为1∠0°。
如果在发电机端电压为1.05时发电机向系统输送功率为0.8，试计算此时系统的静态稳定储备系数。
解 此系统的静稳定极限即对应的功率极限为 q dE X ∑u=11.3q E ⨯下面计算空载电势q E 。
（1）计算UG 的相角0G σ 电磁功率表达式为 E p =001 1.05sin sin 0.80.3G G G T L UU X X σσ⨯==+求得0G σ=13.21º (2)计算电流(3)计算q E例10-2 简单系统如图10-10所示,试考察此系统的稳定性.A点所接负荷当电压为1.0时的容量为0.5MVA,功率因数为0.8(参数折算到同一基准值).图10-10 系统接线图解系统等效网络如图10-11所示.根据已知条件计算参数A 点电压为A U == 1.128=二 习题1． 何为电力系统静态稳定性？2．简单电力系统静态稳定的实用判据是什么？3．何为电力系统静态稳定储备系数和整步功率因数？4．如何用小干扰法分析简单电力系统的静态稳定性？5．提高电力系统静态稳定性的措施主要有哪些？6. 简单电力系统如图10-4所示，各元件参数如下：（1）发电机G，PN=250MW，cosφN=0.85,UN=10.5KV,Xd=1.0Ω,Xq=0.65Ω,Xd’=0.23Ω;(2)变压器T1，SN=300MVA，uk%=15,KT1=10.5/242;(3)变压器T2，SN=300MVA，uk%=15,KT2=220/121。
（4）线路，l=250km,UN=220KV,X1=0.42Ω/km;(5)运行初始状态为U0=115KV，P[0]=220 MW，cosφ[0]=0.98。
(1)如发电机无励磁调节，Eq=Eq[0]=常数，试求功角特性PEq(δ),功率极限PEqm,δEqm,并求此时的静态稳定储备系数Kp%;(2)如计及发电机励磁调节，Eq’=Eq’(0)=常数，试作同样内容计算。
电力系统稳定性(高起专)华北电力大学开卷题库及答案
电力系统稳定性（高起专）华北电力大学开卷题库及答案一、选择题1. 电力系统静态稳定的主要衡量指标是：A. 潮流分布B. 电压水平C. 频率偏差D. 暂态过程2. 以下哪种情况可能导致电力系统失稳？A. 负载增加B. 线路故障C. 发电机励磁调整D. 电源增加3. 电力系统暂态稳定的主要衡量指标是：A. 暂态电压偏差B. 暂态频率偏差C. 暂态功率分配D. 暂态过程中发电机转子角度偏差4. 在电力系统中，哪种设备主要用于提高系统稳定性？A. 变压器B. 线路C. 发电机励磁装置D. 断路器5. 当电力系统发生三相短路故障时，系统的：A. 电压降低B. 频率升高C. 电流增大D. 以上都对二、填空题1. 电力系统稳定性分析主要包括静态稳定和_______稳定。
2. 电力系统静态稳定分析的基本方法有_______法和_______法。
3. 在电力系统中，暂态稳定的关键因素是发电机的_______。
4. 提高电力系统暂态稳定的措施有增加_______、改善系统结构、提高设备_______等。
5. 同步发电机的功角特性是描述发电机在运行过程中_______与_______之间关系的曲线。
三、简答题1. 请简要说明电力系统静态稳定的概念及其主要衡量指标。
2. 请简要说明电力系统暂态稳定的概念及其主要衡量指标。
3. 请简述提高电力系统稳定性的主要措施。
四、计算题1. 一台额定容量为300MW的同步发电机，在额定电压和频率下运行。
当负载增加到400MW时，发电机的功角从30°增加到60°。
求：(1) 新的功率极限(2) 发电机的新旧负载功率差2. 某电力系统在稳定运行时，系统的有功功率负荷为P_load = 1000MW，无功功率负荷为Q_load = 500Mvar。
系统的发电机额定电压为U_n = 220kV，额定容量为S_n = 600MW。
当负载增加10%时，系统的电压下降了2%。
求：(1) 负载增加后的有功功率极限(2) 负载增加后的无功功率极限3. 一台发电机在额定电压和频率下运行，其励磁电流为I_f1 = 10A，功角为θ1 = 30°。
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第十章 电力系统的静态稳定性
10-1电力系统静态稳定，是指电力系统在某一运行状态下受到某种小干扰后，系统能够自动回复到原来运行状态的能力。
10-2对于简单电力系统，若功角δ在0090~0范围内，电力系统可以保持静态稳定运行；而090>δ时，电力系统不能保持静态运行。
从而可以得出电力系统静态稳定的实用判据为
0>=δd dP S Eq
Eq
10-3电力系统静态稳定储备系数为
0P P P K m P -= 电力系统静态稳定整步功率系数为
δd dP S Eq
Eq =
10-4用小干扰法分析简单电力系统的静态稳定步骤为：
（1）根据发电机转子运动方程写出状态方程
（2）写出小干扰下的运动方程
（3）将运动方程线性化
（4）写出线性化后的运动方程的特征方程
（5）求出特征方程的特征根
（6）根据特征根分析静态稳定性
10-5提高电力系统静态稳定性的措施有：
（1）采用自动调节励磁装置
（2）减小元件的电抗
（3）采用串联电容器
（4）改善系统结构和采用中间补偿设备
10-8电力系统参数标幺值如下：373.02X ,14.0X ,169.0X ,12.1X 1T2T1d ==== 运行参数0.1V C =，发电机向受端输送功率为98.0cos ,8.0P 00=Φ=。
试计算q E 常数时，此系统静态稳定功率极限及静态稳定储备系数。
核心提示：
1）根据给定的末端电压和功率，计算发电机（首段）的内电势；
2）计算发电机的电磁功率特性和静态稳定储备系数；
解：作出系统等值电路如下所示：
1）由于线路参数：
1.802
2
X
X
X
X
X1
T2
T1
d
d
=
+
+
+
=
∑
2）末端电压
98
.0
cos
,8.0
P,
0.1
V
C
=
Φ
=
∠
=
得：
00
Q P tan(arccos0.98)0.162
==
线路损耗：
00d
C
0d0
C
P R Q X00.1621.802
V0.292
V1.0
P X Q R0.81.8020
V1.442
V1.0
δ
∑
∑
++⨯
∆===
+⨯-
===
3）
22
0d0d
q C
C C
22
Q X P X
E(V)()
V V
0.162 1.8020.8 1.802
(1)()
11
1.936
∑∑
=++
⨯⨯
=++
=
因此静态稳定功率极限为：
q C
m
d
E V1.9361
P1.074
X 1.802
∑
⨯
===
静态稳定储备系数为：
隐极机
T1 T2
Vc=1
Po
3 m 0p 0
P -P K 100%P 1.074-0.8100%34.25%0.8=⨯=⨯=
注意事项：
1）注意隐极机和凸极机电磁功率特性的区别；
2）注意隐极机和凸极机电磁功率取最大值时的功角；。