电力系统复习题(新)

暂态

第1章稳态习题

1. 什么是电力系统？有哪些特点和基本要求？

答：电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。

电力系统的特点是：电能不能大量储存，发电、供电、用电必须同时完成，过渡过程非常迅速。对电能质量要求很高，电能质量的优劣，直接影响各行各业。电力生产的事故，也是其它行业的灾难。

电力系统的基本要求：①保证可靠地持续供电；②保证良好的电能质量；③保证系统运行的经济性。

2.我国电力系统的现状如何？

答：①发电装机容量、发电量持续增长。截止2007年底，全国新增装机容量10,009万千瓦，总量达到71,329万千瓦。其中，水电新增1,306.5万千瓦，火电新增8,158.35万千瓦。同时，华能玉环电厂、华电邹县电厂、国电泰州电厂共七台百万千瓦超超临界机组的相继投运，标志着中国已成功掌握世界先进的火力发电技术，电力工业已经开始进入“超超临界”时代。此外，中国电网建设快速发展，新增220千伏及以上输电线路回路长度4.15万公里，新增220千伏及以上变电设备容量18,848万千伏安。

②电源结构不断调整。上大压小的举措提高了火电行业平均单机装机容量，增强了行业的

总体经济效益，提高了环境效益。对于新能源的各项政策及规划，将引导降低火电在电力中的占比，增加水电、核电、风电的比例，优化电力结构。

③西电东送和全国联网发展迅速。我国能源资源和电力负荷分布的不均衡性，决定了“西电

东送”是我国的必然选择。西电东送重点在于输送水电电能。按照经济性原则，适度建设燃煤电站，实施西电东送。

目前，西电东送已进入全面实施阶段：贵州到广东500千伏交、直流输变电工程已先后投产运行，向广东送电规模已达1088万千瓦。三峡到华东、广东±500千伏直流输变电工程先后投产。蒙西、山西、陕西地区向京津唐电网送电能力逐步增加。华北与东北、福建与华东、川渝与华中等一批联网工程已经投入运行， 2003年跨区交换电量达到862亿千瓦时。

截至2005年7月，除海南外已经初步实现了全国联网，初步实现了跨区域资源的优化配置，区域电网间的电力电量交换更加频繁，交易类型出现了中长期、短期、超短期、可中断交易等多种模式，呈现多样化的良好局面，由于跨区跨省电力交易比较活跃，部分联网输电通道长期保持大功率送电。西电东送、全国联网工程对调剂电力余缺、缓解电力供应紧张和促进资源优化配置起到重要作用。

④可再生能源发电取得进步：A.风力发电建设规模逐步扩大。从“七五”开始建设风电场，

到2004年底，内地已建成43个风电场，累计装机1292台，总装机容量达到76.4万千瓦，占全国电力装机的0.17%。单机容量达到2000千瓦。B.地热发电得到应用。到1993年底，西藏地热发电的总装机达到28.13兆瓦，约占全国地热发电装机(包括台湾在内)的94%；年发电量9700万千瓦时，占拉萨电网约20%。C.太阳能发电开始起步。至1999年，光伏发电系统累计装机容量超过13兆瓦。2004年建成容量为1兆瓦的太阳能发电系统，这是目前中国乃至亚洲总装机容量第一的并网光伏发电系统，同时，也是世界上为数不多的兆瓦级大型太阳能光伏发电系统之一。D.小水电建设取得巨大成绩。截止到2000年底，全国已建成小水电站4万多座，装机达2485万千瓦，占全国水电装机的32，4％，占世界小水电开发量的40％以上，年发电量800亿千瓦时，占全国水电发电量的36.27%。

⑤结构性矛盾突出，技术升级任重道远：A. 电源结构有待优化；B. 电力生产主要技术指

标与国际水平还有一定差距。

3.电力系统有哪些控制？各种控制的特点是什么？

答：（1）提高系统稳定的措施由快速励磁、电力系统稳定器（PSS ）、电气制动、快关汽机和切

机、串联补偿、静止无功补偿（SVC ）、超导电磁蓄能和直流调制等。

（2）维持系统频率的措施有低频减负荷、低频降电压、低频自起动、抽水蓄能机组低频抽水改发电、低

频发电机解列、高频切机、高频减出力等。

（3）预防线路过负荷的措施有过负荷切电源、过负荷切负荷等。

● 电源：励磁控制（PSS ）、调速控制（汽门、蝶阀）、AGC 、电气制动等

● 电网：断路器、HVDC 、FACTS 、有载调压、无功补偿设备等

● 负荷：DSM （分时电价、峰谷电价）、拉闸限电等

4. 现代电力系统的一般特点是什么？

答：大机组、大电网、高电压

打破垄断，引入竞争，施行商业化运营

电力电子技术应用，FACTS

交流和直流互联系统

大量新型负荷（信息电力）出现

新技术应用

5. 潮流计算的概念时什么？目的是什么？其数学模型时什么？计算方法是什么？有何特

点？（06，07真题）

答：概念：是指电力系统在某一个稳态的正常运行方式下，电力网络各节点的电压和功率分布的计算。

目的：（1） 检查电力系统各元件是否过负荷；

（2） 检查电力系统各节点的电压是否满足电压质量的要求；

（3） 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；

（4） 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；

（5） 为电力系统扩建和规划提供依据；

（6） 为调压计算、经济运行计算、短路计算等提供必要的数据。

数学模型为：潮流计算所用的电力网络系由变压器、输电线路、电容器、电抗器等静止线

性元件所构成，并用集中参数表示的串联或并联等值支路来模拟。普遍采用节

点法，公式如下：

I Y U ••=或U Z I ••=,其展开式分别为：1n i j ij j I Y U ••

==∑ (1,2,...)i n =

1n j i ij j U Z

I ••

==∑ (1,2,...)i n = 上四式中Y 、Z 、ij Y 、ij Z 分别为节点导纳矩阵、节点阻抗矩阵及其相应的元素；

n 为电力系统节点数。

在实际工程中应用的公式为：

*1n i i

j ij j i P jQ Y U U •

=-=∑ (1,2,...)i n =