2014年电力系统上作业

第一篇：2014年电力系统上作业

选择题（每题5分，共80分）

1.发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时，发电机的额定电压比系统的额定电压（C）。

A．高10%

B．高2.5%

C．高5%

D．低5%

2.以下哪项不属于无备用接线的网络（D）。

A．单回路放射式

B．干线式

C．树状网络

D．环形网络

3.我国10kV及以上电压等级的电力用户，供电电压正常允许的偏移范围是额定值（B）

A．±5%

B．±7%

C．±5% ~±7%

D．±7% ~±10%

4.停电后可能发生危机人身安全的事故，或长时间扰乱生产秩序的电力负荷属于（C）

A．三级负荷

B．二级负荷

C．一级负荷

D．特级负荷

5.将大容量发电厂的电能输送到负荷集中地区的电力网是（C）。

A．高压网络

B．低压网络

C．输电网络

D．配电网络

6.输电线路参数中，反映带电导线周围电场效应的参数是（B）。

A．电阻

B．电感

C．电导

D．电容

7.节点导纳矩阵中，（A）是从节点i流入网络的电流同施加于节点k的电压之比。

A．节点互导纳

B．节点自导纳

C．支路导纳

D．节点导纳 8.标幺制是一种（B）。

A．绝对单位制

B．相对单位制

C．相对有名制

D．有名单位制

D．三相短路

9.输电线路参数中，反映带电导线周围电场效应的参数是（D）。

A．电阻

B．电感

C．电导

D．电容

10.非周期电流初值的大小与什么因素有关（A C D）。

A．短路发生的时刻

B．电流相位

C．短路发生时电源电势的初始相角

D．短路前和短路后电路的情况

11.节点导纳矩阵是一个（C）。

A．非稀疏不对称矩阵

B．非稀疏对称矩阵

C．稀疏对称矩阵

D．稀疏不对称矩阵

12.以下选项中，哪些是与电能生产相关的动力部分（A B C）

A．汽轮机和锅炉

B．火电厂热用户

C．水轮机和水库

D．变电站

13.电力网按其职能可以分为（A C）。

A．输电网络

B．高压网络

C．配电网络

D．低压网络

14.当三相导线排列不对称时，一般采取什么措施使三相恢复对称（B

A．导线重组

B．导线换位

C．分裂导线

D．多股绞线

D．三相短路

。）

D．阻尼绕组Q

15.电力系统中，既不接发电机也不接负荷的节点称为（B C）。

A．平衡节点

B．联络节点

C．浮游节点

D．空载节点

16.电力系统运行的特点（B C D）。

A．稳定运行A

B．电能不能大量存储

C．暂态过程非常短

D．与经济和生活密切相关

17.试说明电力系统降低网损的技术措施。（20分）

答：从目前市场经济和国民经济观点看，电力系统的经济运作及电能生产、输送和消费，都必须讲究经济效益，所有的电能用户都要节约用电，降低用电耗电量。

一、降低网损的意义

电力网的电能损耗不仅耗费一定的动力资源，而且占用了一部分发电设备容量。我县年供电量为0.65亿千瓦时的电力系统，以网损率为10%计算，全年损失电量达650万千瓦时，如果将网损率降低到8%，则一年可节约130万千瓦电量，相当于节约52万吨标准煤(0.4公斤/千瓦时计算)，这130万千瓦时相当于260千瓦年发电量设备的年发电量(以T=5000小时计)。因此，降低网损是电力部门增收节支的一项重要措施。

二、改善网络中的功率分布

1、提高用户的功率因数，减小线路输送的无功功率，实现无功功率的就地平衡，不仅改善电压质量，对提高电网运行的经济性也有着重大作用。

2、为了降低网络能量损耗，增设无功功率补偿装置。

3、闭式网络中实行功率的经济分布。

三、合理组织电力网的运行电压水平

1、适当地提高电力网的运行电压水平

变压器铁芯中的功率损耗在额定电压附近大致与电压平方成正比，如果网络电压水平提高，变压器的分接头也作相应的调整时，则铁损将接近于不变。而线路的导线和变压器绕组中的功率损耗则与电压平方成反比。因此这部分损耗在总网损中所占比重较大，所以当电压水平提高时，总电网的网损略有下降。

2、组织变压器的经济运行

在一个变电所内装有n(≥2)台容量和型号都相同的变压器时，根据负荷的变化适当改变投入运行的变压器台数，可以减少功率损耗。

3、调整用户负荷的曲线

减少负荷曲线中高峰负荷和低谷负荷的差值，提高最小负荷率，可使形状系数K接近于1，从而降低能量损耗

4、合理安排检修

在检修运行方式下，网络的功率损耗要比正常运行时大。加强检修的计划性，配合工业用户的设备检修或节假日安排检修，缩短检修时间，以及实行带电检修等，都可以降低检修运行方式下的网损。

四、对原有网络进行技术改造

随着城市生活用电和工业生产用电的不断增长，负荷密度明显增加，原有的配电网络负荷越来越重，这样不但电能损耗很大，而且也难于保证电压质量。对原有的配电网络进行升压改造，可根据实际将10kV电网和35kV电网改为35kV和110kV电网。线路升压的降损效果极为明显，如果导线电阻不变，负荷功率不变，线路上的功率损耗与电压平方成反比，电压提高为原来数值的3倍，损耗便降低为原来数值的1/8，为改造电网所支付的投资，如采取相应的措施节约能量损耗，通常几年内可全部收回。

五、合理选择导线截面

选择线路导线截面是电力网设计中的一个重要问题。线路的能量损耗同电阻成正比，增大导线截面可以减少能量损耗。但是线路的建设投资却随导线截面的增大而增加。按经济电流密度选择导线截面就是综合考虑了这两个互相矛盾因素的一个合理办法。这样选择导线截面可使线路的运行具有最好的经济效果。

第二篇：2014华南理工电力系统上作业

选择题（每题5分，共80分）

1.发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时，发电机的额定电压比系统的额定电压

（C）。

A．高10%

B．高2.5%

C．高5%

D．低5%

2.以下哪项不属于无备用接线的网络（D）。

A．单回路放射式

B．干线式

C．树状网络

D．环形网络

3.我国10kV及以上电压等级的电力用户，供电电压正常允许的偏移范围是额定值的（B）

A．±5%

B．±7%

C．±5% ~±7%

D．±7% ~±10%

4.停电后可能发生危机人身安全的事故，或长时间扰乱生产秩序的电力负荷属于（B）

A．三级负荷

B．二级负荷

C．一级负荷

D．特级负荷

5.将大容量发电厂的电能输送到负荷集中地区的电力网是（C）。

A．高压网络

B．低压网络

C．输电网络

D．配电网络

6.输电线路参数中，反映带电导线周围电场效应的参数是（D）。

A．电阻

B．电感

C．电导

D．电容

7.节点导纳矩阵中，（A）是从节点i流入网络的电流同施加于节点k的电压之比。

A．节点互导纳

B．节点自导纳

C．支路导纳

D．节点导纳

8.标幺制是一种（B）。

A．绝对单位制

B．相对单位制

C．相对有名制

D．有名单位制

D．三相短路

9.输电线路参数中，反映带电导线周围电场效应的参数是（D）。

A．电阻

B．电感

C．电导

D．电容

10.非周期电流初值的大小与什么因素有关（A.C.D）。

A．短路发生的时刻

B．电流相位

C．短路发生时电源电势的初始相角

D．短路前和短路后电路的情况

11.节点导纳矩阵是一个（C）。

A．非稀疏不对称矩阵

B．非稀疏对称矩阵

C．稀疏对称矩阵

D．稀疏不对称矩阵

12.以下选项中，哪些是与电能生产相关的动力部分（A.B.C）

A．汽轮机和锅炉

B．火电厂热用户

C．水轮机和水库

D．变电站

13.电力网按其职能可以分为（A.C）。

A．输电网络

B．高压网络

C．配电网络

D．低压网络

14.当三相导线排列不对称时，一般采取什么措施使三相恢复对称（B

A．导线重组

B．导线换位

C．分裂导线

D．多股绞线

D．三相短路。）

D．阻尼绕组Q

15.电力系统中，既不接发电机也不接负荷的节点称为（B.C）。

A．平衡节点

B．联络节点

C．浮游节点

D．空载节点

16.电力系统运行的特点（B.C.D）。

A．稳定运行

B．电能不能大量存储

C．暂态过程非常短

D．与经济和生活密切相关

17.试说明电力系统降低网损的技术措施。（20分）

答：1.减少无功功率的传输

提高用户的功率因数，选择电动机容量应接近所带动的机械负载，采用同步电动机代替异步机，对异步机的绕组转子通以直流励磁，或在装设的同步电动机运行在励磁状态，减少电网的无功负荷。

装设并联电容进行补偿提高用户的功率因数，电力网方面装设无功补偿装置，在电网运行中，实行无功负荷分配。

2在闭式网络中实行功率的经济分布

一，选择适当地点作开环运行。

二，对环网中比值进行串联电容补偿。

三，加调压变压器，以改善功率分布。

3．合理确定电力网的运行电压

农村电力用户的负荷比较低，变压器处于轻载状态，应降低功率损耗和电能损耗降低运行电压。

4．组织变压器的经济运行

对季节性变化的负荷，使变压器投入的台数符合损耗最小的原则。

第三篇：电力系统自动化作业

电力系统自动化作业

1、电力自动化SCADA 的功能是什么？

2、什么是电力系统RTU 的四遥功能？如何实现？

3、同步发电机以自动准同期方式并列时，说明产生冲击电流的原因。又为何要检查并列合闸时的滑差？

4、用什么方法来测量ZZQ-5 型装置中的导前时间？并分析准确度。

5、ZZQ-5型装置中，若频差要求控制在0.2Hz，试说明整定的方法、步骤。

6、ZZQ-5型装置中，若接入ug 时极性反接或者将ug 和us 两者接错，试分析装置的行为？此时会出现什么现象和结果？

7、同步发电机励磁控制系统的主要任务有哪些？

8、对同步发电机励磁控制系统的基本要求有哪些？

9、简述交、直流励磁机励磁系统的基本构成、特点及使用范围。

10、何谓同步发电机励磁控制系统静态工作特性？何谓发电机端电压调差率？

11、何谓滑差、滑差周期？与ug 和us 的相角差δ有什么关系？

12、某电力系统总有功负荷为6000 MW(包括电网的有功损耗)，系统的频率为50 Hz，若KL ∗ =1.8，求负荷频率调节效应系数KL的值。

13、某电力系统中，有40%的机组容量已被充分利用，其余40%为火电机组，有10%的备用容量，单位调节功率为20；20%为水电机组，有15%的备用容量，单位调节功率为30；系统的有功负荷的频率调节效应系数为1.5。试求：

(1)系统的单位调节功率；

(2)当负荷功率增加5%时系统的稳态频率；

(3)当系统频率降低到48 Hz 时，系统承担的负荷增量是多少？

14、某电力系统有两台额定功率为200 MW的发电机，每台发电机的调速器的调差系数为0.04，额定频率为50 Hz，系统总负荷为320 MW，负荷的频率调节效应系数KL=20 MW/Hz，在额定频率运行时，若系统增加负荷60 MW，试计算下列两种情况下系统频率的变化值。

(1)两台机组原来平均承担负荷；

(2)原来一台机组满载，另一台带120 MW 的负荷。说明两种情况下频率变化的不同原因。

第四篇：电力系统继电保护——作业2

如图已知：网络的正序阻抗Z1=0.45Ω/km，阻抗角L65。线路上采用三段式距离保护，其第I、II、III段阻抗元件均采用0°接线的方向阻抗继电器，继电器的最灵敏角sen65，保护2的延时t22s，线路AB、BC的最大负荷电流均为400A，负荷

IIIK2,K1.2，K0.85K1.15，负ssrerelrel的自起动系数继电器的返回系数并设，荷的功率因数cosD0.9，变压器采用了能保护整个变压器的无时限纵差保护。试求：距离保护1第 I段的动作阻抗，第II段、第III段的灵敏度与动作时间。

A1B30km2C38kmT162kmDEA115/3kVXsA.min10XsA.max20EB115/3kVXsB.min30XsB.max40

T2ZT1ZT284.7

第五篇：电力系统建模仿真作业

风电并网后静态电压稳定性分析的建模与仿真

电力系统经常采用P-V曲线分析法来分析有关静态电压稳定性的问题,P代表穿越传输断面传送的功率或者一个区域的总负荷,V代表代表性节点或关键节点的电压。P-V曲线分析法即是建立一个区域负荷或者传输界面潮流和节点电压之间的关系曲线,从电力系统当前的稳定运行点开始,通过不断增加P,使用潮流计算,描出代表节点的电压变化曲线,用P-V曲线的拐点来表示区域负荷或者传输界面功率的增加导致整个系统临界电压崩溃的程度,即系统静态电压稳定极点。

在把P-V曲线法用于研究风电的接入对电压静态稳定性的影响时,P代表的是风电场输出的有功功率,V为机端电压、风电接入点电压（PCC电压）等其他需要监测的母线电压。

实际上，P-V曲线法是在静态情况下,研究风速变化导致的风电场输出有功功率的变化对电网电压的影响。用风电输出的有功功率引起的电压水平的变化及当前运行点到电压崩溃点的“距离”,反映风电接入的电网的电压稳定裕度。

在求取风电接入系统的P-V曲线时 ,除了系统平衡节点外,一般不考虑网内其他常规机组的有功功率的变化以及网内负荷的变化情况。

综上,电网基于静态电压稳定性的风电接纳能力,即是以电网的静态电压稳定性作为约束条件,在保证电网静态电压稳定的基础上尽可能多接入风电。通常系统静态电压越限临界点所接入的风电容量即为系统可接纳的最大风电并网容量。

1算例

本文通过IEEE14节点标准测试系统作为算例，风电场通过变压器和110 kV线路接入IEEEl4节点标准测试系统的14号节点，使用以上算法对基于静态电压稳定性下的一风电场的并网功率极限进行计算。

风电场110kv线路IEEE14节点系统图2.2 风电场接入IEEE14系统图

图中变压器标幺变比取1（在实际运行中，可以通过改变变压器的分接头来调控特定节点的电压），风电场接入系统的线路参数为12.6+j24.96Ω。本文基于双馈感应风机的风电场进行电压静态稳定约束下接纳能力计算。1.1基于双馈感应风机的风电场接纳能力计算 1.1.1Powerworld仿真软件简介

Powerworld是一个面向对象的电力系统大型可视化分析和计算程序,其拥有优异的交互性能以及友好的用户界面。PowerWorld软件集电力系统潮流计算、静态安全分析、灵敏度分析、经济调度EDC/AGC、短路电流计算、,最优潮流OPF、GIS功能、无功优化、用户定制模块、电压稳定分析PV/QV、ATC计算、等多种庞大复杂功能于一体,并使用数据挖掘技术来实现强大丰富的三维可视化显示技术。

1.1.2Powerworld仿真算例

按照前文所介绍的算例，仿真系统单线图如下图所示：

图1.1 Power World下的ieee14节点系统接线图

本文在原模型中另加入15号母线，并在15号母线上添加了一台双馈式感应风机来等值一个风电场。

本例中双馈异步电机风电机组采用恒功率因数控制方式,且功率因数cosφ = l，利用Powerworld中P-V曲线绘制功能，不断增加在15号母线处的双馈式感应电机的有功输出，绘制出风电接入处电压随风机并网功率变化的P-V曲线图。如下图所示：

图1.2 风电接入处P-V曲线图

大规模风电接入后,电力系统电压稳定性降低的原因是风机会消耗一定的无功功率。由上图可以看出，当风电输出有功功率功率较小时，风电接入地区的电压有所上升，这是因为风电的接入为接入地区的电网提供了一定的有功功率，减少了该地区从主网吸收的功率，使得传输线路及变压器上的无功损耗减小，降低了主网与风电接入点的电压差。

当风电场输出的有功功率进一步增加时，风电接入地区电压下降，这是因为当风电场输出较大时，风电场附近局部电网由受端系统转化为送端系统。当外送的有功出力继续增加时，线路及变压器上的无功消耗增大，需要从主网吸收大量的无功功率，无功功率的传输导致风电接入点的电压与主网的压差不断增大，导致接入点电压水平不断下降。当系统电压升高或降低超过电力系统的规程规定的标准时，就容易导致电压失稳。

此外，风电接入前的并网点电压水平以及风电场的功率因数也是影响电网接纳风电能力的重要因素。风电接入前,并网点的电压水平由整个系统决定，当并网点的电压水平很高时，如果风电的接入容量较小，则对并网点的电压的抬升效果可能会造成电压越上限。当风电场运行在不同的功率因数下，即风电机组吸收或发出无功功率会抬升或降低并网点及附近母线电压，可能会造成电压越限,使电网失去电压稳定性。由于常规电机具有一定的无功调节能力，可以在机组的无功极限内通过控制其无功输出以保证连接节点的电压维持稳定，所以当风电场出力较小时，与常规机组连接的母线电压变化不大。

但是在风电场出力持续增大的过程中，如果常规机组的无功调节能力达到了机组极限，即发出的无功功率超过极限值时，则随着风电场并网功率的持续增加，其输出无功不会再改变，以保证风电机组的稳定运行，因此，母线电压仍会下降。如下图所示：

图1.3 发电机母线的P-V曲线图

再绘制出其余节点的P-V曲线图，如图1-4和1-5所示：

图1.4 剩余母线P-V曲线图

图1.5 剩余母线P-V曲线图

绘制出所有母线的P-V曲线图后，分别观察其母线电压是否越限，得到节点电压越限时风电场输出功率的集合，取其最小值即为基于电力系统静态电压稳定性下的风电最大并网功率。