武汉大学电力系统分析总结

第一篇：武汉大学电力系统分析总结

1.同步发电机突然三相短路时，定子绕组中将产生基频自由电流、非周期电流、倍频电流三种自由电流分量以及稳态短路电流强制分量；转子绕组除了由励磁电压产生的励磁电流这种强制分量外，还会相对应产生自由直流和基频交流两种自由电流分量。这些电流分量的分析是以磁链守恒原则为基础的。

各种自由电流分量将随着时间逐步衰减，对于无阻尼绕组电机和有阻尼绕组电机其衰减的时间常数有所不同。对于无阻尼绕组同步电机，定子自由电流的非周期分量按定子绕组的时间常数Ta衰减，同它有依存关系的定子电流倍频分量以及转子电流的基频分量也按照同一时间常数衰减；励磁绕组的自由直流以及同它有依存关系的定子基频电流的自由分量按照励磁绕组的时间常数Td’衰减。对于有阻尼绕组同步电机，定子自由电流的非周期分量按定子绕组的时间常数Ta衰减，同它有依存关系的定子电流倍频分量以及转子各绕组中基频电流也按照同一时间常数衰减；定子横轴基频电流的自由分量同横轴阻尼绕组的自由直流对应，按照横轴阻尼绕组的时间常数Tq’；定子纵轴基频电流的自由分量同励磁绕组和纵轴阻尼绕组的自由直流对应，可以近似分为按不同的时间常数衰减的两个分量，其中迅速衰减的分量称为次暂态分量，时间常数为Td’’，衰减比较缓慢的分量称为暂态分量，其时间常数为Td’，且有Td’》Td’’。

在短路发生后，定子绕组中将同时衰减出现两种电流，一种是基频电流，产生一个同步旋转的磁势对定子各相绕组产生交变励磁，用以抵消转子主磁场对定子各相绕组产生的交变磁链；另一个是直流，共同产生一个在空间静止的磁势，它对各相绕组分别产生不变的磁势，这样维持定子三相绕组的磁势初值不变。当转子旋转时，由于转子纵轴向和横轴向的磁阻不同，只有在恒定磁势上增加一个适应磁阻变化的具有二倍同步频率的交变分量，才可能得到不变的磁通。因此，定子三相电流中，还应有两倍同步频率的电流（简称倍频电流），与直流分量共同作用，才能维持定子绕组的磁链初值不变。

突然短路后，定子电流将对转子产生强烈的纯去磁性的电枢反应。为了抵消电枢反应的影响，维持磁链不变，励磁绕组将产生一项直流电流。定子电流倍频分量所产生的两倍同步速的旋转磁场，也对转子绕组产生同步频率的交变磁链。为了抵消定子直流和倍频电流产生的电枢反应，转子绕组中将出现一种同步频率的电流。转子绕组中的这项基频电流也要反作用于定子。

d轴阻尼绕组中包含非周期自由分量和基频交流自由分量；q轴阻尼绕组中仅包含基频交流分量。定子绕组中基频周期分量电流和d轴阻尼绕组、励磁绕组中的非周期分量相对应，并随转子励磁绕组中非周期自由分量和d轴阻尼绕组中非周期分量的衰减而最终达到稳态值（与转子励磁绕组中强制直流分量相对应）；定子绕组中非周期分量和倍频分量与转子励磁绕组、阻尼绕组中的基频交流分量相对应，并随着定子绕组非周期分量和倍频分量衰减到零而衰减到零。

2.定子和转子绕组电流的互相影响是同步电机突然短路暂态过程区别于稳态短路的显著特点。

3.当定子绕组的电阻略去不计时，定子电流向量恰位于转子d轴的负方向，并产生纯去磁性的电枢反应。为了抵消电枢反应的影响，维持磁链不变，励磁绕组将产生一项直流电流，它的方向与原有的励磁电流相同，使励磁绕组的磁场得到加强。这项附加的直流分量产生的磁通也有一部分要穿入定子绕组，从而激起定子基频电流的更大增长。这就是在突然短路的暂态过程中，定子电流要大大地超过稳态短路电流的原因。

4.凸极式同步发电机原始磁链方程中，转子各绕组的自感系数、转子各绕组之间的互感系数为常数；定子绕组的自感系数，定子绕组间的互感系数、定子各绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的，变化的原因：一是凸极式同步发电机转子在d轴和q轴方向磁路不对称，二是定子绕组和转子绕组之间存在着相对运动。（定子绕组的自感系数是转子位置角的周期函数，周期为π，α=90°最小值，α=180°最大值。定子各项绕组间的互感系数也是转子位置角的周期函数，周期为π，α=150°最小值，α=60°最大值。定子绕组与转子绕组间的互感系数随位置角变化，周期为2π，α=0°正的最大值，α=90°或270°为零，α=180°负的最大值。由于转子的纵轴绕组和横轴绕组的轴线互相垂直，它们之间的互感系数为零。）

隐极式同步发电机原始磁链方程中，转子各绕组的自感系数、转子各绕组之间的互感系数为常数、定子绕组的自感系数，定子绕组间的互感系数均为常数；定子各绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的，变化的原因是定子绕组和转子绕组之间存在着相对运动。

解决方法：由于电机在转子的纵轴向和横轴向的磁导都是完全确定的，为了分析电枢磁势对转子磁场的作用，可以采用双反应理论把电枢磁势分解为纵轴分量和横轴分量，这就避免了在同步电机稳态分析中出现变参数的问题。

5.派克方程是将空间静止不动定子A、B、C三相绕组用两个随转子同步旋转的绕组和一个零轴绕组来等效替换，两个随转子同步旋转的绕组一个位于d轴方向，称为d轴等效绕组；一个位于q轴方向称为q轴等效绕组。

派克变换的目的是将原始磁链方程中的变系数变换为常数，从而使发电机的原始电压方程由变系数微分方程变换为常系数微分方程，以便于分析计算。

为什么要对同步电机原始方程进行坐标变换？变换的意义是什么？

答：转子旋转时，定、转子绕组的相对位置不断变化，在凸极机中有些磁通路径的磁导也随着转子的旋转作周期性变化。因此，同步电机磁链方程中的许多自感和互感系数也就随着转子位置而变化。若将磁链方程带入电势方程，则电势方程将成为一组以时间的周期函数为系数的微分方程。这类方程组的求解是颇为困难的。

变换的意义就是通过“坐标变换”，用一组新的变量代替原来的变量，将变系数微分方程变换成常系数的微分方程，然后求解。

6.发电机额定运行状态下，因励磁系统故障而失磁时，若系统无功功率充足，试分析允许发电机继续运行将对电力系统稳定性产生什么影响。

答：额定运行状态下，发电机气隙磁场由励磁绕组电流和定子三相电流共同维持，发电机失磁后，励磁绕组中电流的强制分量变为零，使得励磁绕组磁链减少，根据超导磁链守恒原则，励磁绕组中将会感应出一个自由电流分量，但总的励磁电流还是变小，从而使得

第二篇：电力系统分析总结

第一章 电力系统的基本概念

1、电力系统概述（发电机 电力网 用电设备）

2、电力系统运行的基本要求：

1保障可靠的持续供电（一级负荷要保证不间断供电，二级负荷如有可能也要保证不间断供电，三级负荷可以短时断电）保证良好的电能质量（电压和频率是保证电能质量的两大基本指标；衡量电能质量的主要指标是电压偏差、频率偏差、谐波畸变率、三相不平衡度、电压波动、闪变）努力提高电力系统运行的经济性（经济性主要反映在降低发电厂的能源消耗、厂用电率和电力网的电能损耗等指标上）

3、电力系统的接线方式分为无备用（放射式、干线式、链式）和有备用（双回路的放射式、干线式、链式和环式、两端供电网等）两类。

4、线路始端电压比用电设备的额定电压高5%

5、变压器的一次侧是接受电能的，相当于用电设备；二次侧是送出电能的，相当于电源。

6、电力网分为：低压（1kv以下）、中压（1~35kv）、高压（35~330kv）、超高压（330~1000kv）、特高压（1000kv以上）。

7、电力网的额定电压就这几种：3、6、10、35、110、220、330、500、750、10008、电力系统中性点接地方式：不接地、经消弧线圈接地和直接接地。

第二章 电力系统各原件的参数和数学模型

1、电气参数：电阻、电抗、电导、电纳。

2、架空线路的电抗一般都在0.40欧姆/km左右；电纳一般在2.85×10的-6次方S/km左右。

3、分裂导线的采用 减小了没相导线的电抗。

4、例题2-2P275、电力系统的等效电路中的原件参数可以用有名值 也可用标幺值（百分值=标幺值表示×100）。

第三章 简单电力系统的潮流分布计算

1、励磁支路中的功率损耗是固定的，与变压器通过的功率大小无关。

2、电力系统的参数分为网络参数和运行参数。

3、潮流分布计算：通过已知的网络参数和某些运行参数来求系统中那些未知的运行参数。

4、无功功率分点往往是环形网中电压最低点，所以应选取无功功率分点作为功率分点。

5、辐射形网和环形网是电力网络结构中两种最基本形式。（常见的网络简化方法：等效电源法、负荷移置法、星—网变换法）

6、经济功率分布是使用网络中有功功率损耗最小的一种潮流分布。

7、自然功率分布（即按阻抗分布）、经济功率分布（即按电阻分布）。

第四章 复杂电力系统潮流分布的计算机算法

1、可把节点分为三种类型：PQ节点、PV节点、平衡节点。

2、通常把牛顿-拉夫逊法和高斯-赛德尔法结合起来使用（即先用高斯-赛德尔法进行几次迭代，将迭代后的结果作为牛顿-拉夫逊法初始值，然后再进行牛顿-拉夫逊迭代）。

3、牛顿-拉夫逊法的核心：逐次线性化过程。

第五章 电力系统的有功功率和频率调整

1、电力系统运行的基本任务：保证对用户供电的可靠性、电能质量和经济性。（保持系统的频率在允许的波动范围内也是电力系统运行的基本任务之一）

2、第一种负荷变化引起的频率偏移进行调整，称为频率的“一次调整”（调节方法是调节发电机组的调速器系统）；第二种负荷变换引起的频率偏移进行调整，称为频率的“二次调整”（调节方法是调节发电机组的调频器系统）。

3、一般备用容量占最大发电电负荷的15%~20%

4、系统的备用容量分为：负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用（负荷备用和事故备用是要求在需要的时候立即投入运行的容量，所以是热备用）。

5、所有的发电厂都可作为一次调频，二次调整的作用较（相比一次调整）大，二次调频在调频厂进行。

6、调频厂选择：

1具有足够的调整容量

2具有较快的调整速度

3调整范围内的经济性能较好

7、电力系统中有功功率最优分配的目标是：在满足一定约束条件的前提下，使电能在产生的过程中消耗的能源最少。

8、发电厂主要有：火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂三类。

第六章 电力系统的无功功率和电压调整

1、为保证系统的电压水平，系统中应有充足的无功功率电源。

2电力系统的无功功率电源，除了发电机（最基本）外，还有同步调相机、静止电容器和静止补偿器。

3、等网损微增率是无功功率电源最优分布的准则，最优网损微增率或无功功率经济当量则是衡量无功功率负荷最优补偿的准则。

4、允许电压偏倚：

35kv及以上电压供电的负荷为±5%

10kv及一下电压供电的负荷为±7%

低压照明负荷为+5%、-10%

农村电网为+7.5%、-10%

5、电力系统调整电压的目的：是要在各种运行方式下，各用电设备的端电压能维持在规定的波动范围内，从未保证电力系统运行的电能质量和经济性。

6、一般选择下列母线作为中枢点：

1大型发电厂的高压母线（高压母线上有多回出线时）

2枢纽变电所的二次母线

3有大量地方性负荷的发电厂母线

7、中枢点的调压方式：逆调压、顺调压、常调压

8、串联电容补偿调压一般用于供电电压为35kv或10kv、负荷波动大而频、功率因数又很低的配电线路。

9、在各种调压措施中，应首先考虑改变发电机端电压调压；当系统的无功功率比较充裕时，应考虑改变变压器分接头调压；无功功率不足的条件下，需要考虑增加无功补偿设备调压的手段。

第七章 电力系统三相短路的分析与计算

1、短路类型：三相短路（对称短路）、单相接地短路（占大多数）、两相短路、两相接地短路

2、为了减少短路对电力系统的危害，采取的最主要的限制短路电流的措施是：迅速将发生短路的部分与系统其它部分隔开。

3、三相短路的特点：电压赋值和频率均为恒定（恒压恒频）

4、短路冲击电流是：短路电流在短路情况下的最大瞬时值。

第八章 电力系统不对称故障的分析与计算

1、电力系统不对称的分析方法：对称分量法

2、对称分量法特点：三相不对称的相量可以唯一地分解成为三相对称的相量（即对称分量）。

3、对称分量法在不对称故障分析中的应用：只适用于线性系统

4、对于静止原件，正序阻抗和负序阻抗总是相等的；对于旋转电机，各序电流通过时引起不同的电磁过程，三序阻抗总是不想等的。

5、当在变压器端点施加零序电压时，其绕组中有无零序电流以及零序电流的大小与变压器三绕组的接线方式和变压器的结构密切相关。

6、非全相运行称为纵向故障，短路故障为横向故障。

7、比较几种情况下输电线路阻抗的大小：

单回输电线零序阻抗<双回路输电线零序阻抗

单回输电线零序阻抗

单回输电线零序阻抗>有架空地线的单回输电线零序阻抗 >单回输电线正序阻抗

第三篇：电力系统分析总结

答: 电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及

负荷组成的系统。电力网： 由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。

动力系统：电力系统和动力部分的总和。

2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5）

答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。

电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。

3.电力系统运行的特点和要求是什么？（p5）

答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。（2）电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。（5）对电能质量的要求颇为严格。要求：（1）保证可靠的持续供电。（2）保证良好的电能质量。（3）保证系统运行的经济性。

4.电网互联的优缺点是什么？（p7）

答：可大大提高供电的可靠性，减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理的调配用电，降低联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合系统中发电设备的总容量；可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时，由于个别负荷在系统中所占比重减小，其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大，个别机组的开停甚至故障，对系统的影响将减小，从而可采用大容高效率的机组。

5.我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？系统各元件的额定电压如何确定？（p8-9）

答：额定电压等级有（kV）：3、6、10、20、35、60、110、154、220、330、500、750、1000平均额定电压有（kV）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525

系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5%。变压器一次接发电机比额定电压高5%，接线路为额定电压；二次接线路比额定电压高10%，变压器如果直接接负荷，则这一侧比额定电压高5%。

6.电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？（p8）

答：三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为。当功率一定时电压越高电流越小，导线的载流面积越小，投资越小；但电压越高对绝缘要求越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘设备投资越大。综合考虑，对应一定的输送功率和输送距离应有一最合理的线路电压。但从设备制造角度考虑，又不应任意确定线路电压。考虑到现有的实际情况和进一步发展，我国国家标准规定了标准电压等级。

7.导线型号LGJ-300/40中各字母和数字代表什么?（p27）

答：L表示铝，G表示钢，J表示多股导线绞合。300表示铝线额定截面积为300，40表示钢线额定截面积为40。

什么是电晕现象,它和输电线路的哪个参数有关?

答：电晕指在强电磁场作用下导线周围空气的电离现象。它和输电线路的电导G有关。

9.我国中性点接地方式有几种?为什么110kv以上电网采用中性点直接接地?110kv以下电网采用中性点不接地方式?(p10-11)

答:有不接地、直接接地、经消弧线圈接地三种接地方式。110kv以上电网采用中性点直接接地防止单相故障时某一相的电压过高。110kv以下电网采用中性点不接地方式可提高供电可靠性。

10.架空输电线路为什么要进行换位?(p28-29)答：为了平衡线路的三相参数。

11.中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时,各相对地电压有什么变化?单相接地电流的性质如何?怎样计算?（p11）

答：故障相电压等于0，非故障相电压升高 倍。单相接地电流为容性。（计算见书p11.）

12.电力系统的接线方式有哪些？各自的优缺点有哪些?（p7）

答：接线方式:有备用接线和无备用接线。

有备用接线优点：提高供电可靠性，电压质量高。缺点：不够经济。

无备用接线优点：简单，经济，运行方便。缺点：供电可靠性差。

14.按结构区分，电力线路主要有哪几类？（p26）答：架空线路和电缆线路。

15.架空线路主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？（p26）

答：有导线、避雷线、杆塔、绝缘子、金具等构成。作用：(1):导线：传输电能。

（2）避雷线：将雷电流引入大地以保护电力线路免受雷击。

（3）杆塔：支持导线和避雷线。

（4）绝缘子：使导线和杆塔间保持绝缘。

（5）金具：支持、接续、保护导线和避雷线，连接和保护绝缘子。

16.电力系统采用分裂导线有何作用？简要解释基本原理。（P27）答：改变导线周围的电磁场分布，减少电晕和线路电抗。

17.电力线路一般以什么样的等值电路来表示？（p46）答：π型。

18.什么是变压器的短路试验和空载试验？从这两个试验中可确定变压器的那些参数（p21）答：看电机书。短路试验确定电阻、电抗；空载试验确定电导和电纳

19.变压器短路电压百分数 的含义是什么？p21答：含义是短路时变压器的漏抗压降。

20.双绕组变压器的等值电路与电力线路的等值电路有何异同？

答：电力线路的等值电路忽略了电导G=0；对地支路性质不同，线路为容性，变压器为感性

21、等值变压器模型是以什么样的等值电路来表示变压器的？有哪些特点？又是如何推导的？(p67/p21)答:有四种形式，详见课本（参考第37、38题解答）。

22、变压器的额定容量与其绕组的额定容量有什麽关系？绕组的额定容量对于计算变压器参数有什麽影响？何为三绕组变压器最大短路损耗？p22-p23 答:最大短路损耗指两个100%容量绕组中流过额定电流，另一个100%或50%容量绕组空载时的损耗。

23、何为负荷定义？何为综合用电负荷、供电负荷和发电负荷的定义和区别？p54答:负荷:电力系统中所有消耗功率的用电设备。

综合用电负荷：将工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率总和相加。

供电负荷：就是综合用电负荷加上网络中的损耗功率。

发电负荷：供电负荷加上厂用电。

24、电力系统负荷曲线有哪些？他们有何用途？p54-p55

答：详见课本。

25、组成电力系统等值网络的基本条件是什么？如何把多电压级电力系统等值成用有名制表示的等值网络？ 答：进行电压等级归算可把多电压级电力系统等值成用有名制表示的等值网络。

26、标么值及其特点是什么？在电力系统计算中，基准值如何选择？（p60）

答：特点：没有单位，是个相对值。如何选择：基准值的单位与有名值的单位相同；阻抗、导纳、电压、电流、功率的基准值之间应该符合电路的基本关系。电压、电流的基准值为线电压、线电流。阻抗，导纳的基准值为相值。功率的基准值为三相功率。

27、电力系统参数用标幺值表示时，是否可以直接组成等值网络？为什么？p61-p65答：可以，28电力系统元件参数标么值得两种计算方法是否相同？为什么？答：相同。

30、电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么？其电压降落的计算公式是一相电压推导的，是否合适于线电压？为什么？（p75-76）答：合适于线电压。因为基准值一样。

31、什么叫电压降落？电压损耗？电压偏移？电压调整及输电效率？（p75-76）答：电压降落：线路始末两端的电压的相量之差。电压损耗：线路始末两端的电压的数值之差。

电压偏移：线路始端或末端电压与线路额定电压的数值之差。电压调整：线路末端空载与负载时电压的数值之差。输电效率：线路末端输出有功与线路始端输入有功的比。影响电压因素有哪些？

答：电压等级、导线的截面积、线路的长度、线路中的无功流动等。

33、什么叫运算功率？什么叫运算负荷？一个变电所的运算负荷如何计算?答：运算功率：将变电所或发电厂母线上所连线路对地电纳中无功功率的一半并入等值电源功率。

运算负荷：将变电所或发电厂母线上所连线路对地电纳中无功功率的一半并入等值负荷。

34、开式网络和环式网络潮流计算的内容及步骤是什么？答：开式网络步骤：1：作等值电路。2：化简。3：逐个递推求解。环式网络步骤：1：作等值电路。2：化简。3：逐步递推计算出各节点的运算功率，运算负荷，从电源点将网络打开计算初步的功率分布，求出功率分点，然后形成两个开式网络进行计算。

35、欲改变电力网络的有功功率和无功功率分布，分别需要调整网络的什么参数？ 答：调节相位可改变有功分布，调节电压可改变无功分布。

求环形网络中功率分布的力矩法计算公式是什么？用力矩法求出的功率分布是否考虑网络中的功率损耗和电压降落？p93

答：力矩法求出的功率分布没有考虑网络中的功率损耗和电压降落。

37力矩法计算公式在什麽情况下可以简化？如何简化？

答：力矩法计算公式在均一网中可以简化，将阻抗用线路长度代替。即：

38电力网络常用的数学模型有哪几种？答：节点电压法，回路电流法，割集电流法。

39、节点导纳矩阵有什么特点？节点导纳矩阵如何形成和修改（p115）？其阶数与电力系统的节点有什么关系？答：特点：方阵，对称阵，稀疏阵。阶数等于节点数

40在复杂电力系统潮流的计算机算法中，节点被分为几个类型，已知数和未知数是什么？(p126)

答：（1）PQ节点，已知注入功率P,Q 未知节点电压U和相角（2）PV节点，已知注入功率P,和电压U 未知注入无功Q和相角(3)平衡节点，已知节点电压U和相角，未知注入功率P,Q41、牛顿-拉夫逊法的基本原理是什么？其潮流计算的修正方程式是什么？用直角坐标形式表示的与用极坐标形式表示的不平衡方程式的个数有何不同？为什么？与节点导纳矩阵有什么关系？（P127-134）答：基本原理：非线性曲线局部线性化。

采用极坐标时，较采用直角坐标表示时少（n-m）个PV节点电压大小平方值的表示式。因对PV节点，采用极坐标表示时，待求的只有电压的相位角 和注入无功功率，而采用直角坐标表示时，待求的有电压的实数部分、虚数部分 和注入无功功率。前者的未知变量既少（n-m）个，方程式数也应相应少（n-m）个。

42、为什么牛顿-拉夫逊法对初值的要求比较严？

答:因为牛顿-拉夫逊法的基本思想是将函数或者方程进行泰勒展开,将非线性曲线局部线性化,在选择初值时,若选择不好，结果会有很大误差,甚至发散。

43、PQ分解法是如何简化而来的？它的修正方程式什么？有什么特点？(p142-144)

答：PQ分解法是由极坐标表示的牛拉法简化而来的。第一个简化：考虑了电力系统的一

些特征（如网络参数，所以各节点电压相位角的改变主要影响各元件中的有功功率潮流从而影响各节点的注入有功功率；各节点电压大小的改变主要影响各元件中的无功功率潮流从而影响各节点的注入无功功率。

第二个简化：将雅可比矩阵中H、L化简

44、电力系统频率偏高和偏低有哪些危害？(p201-202)

答：电力系统频率的频率变动会对用户、发电厂、电力系统产生不利的影响。1.对用户的影响：频率的变化将引起电动机转速的变化，从而影响产品质量，雷达、电子计算机等会因频率过低而无法运行；2.对发电厂的影响：频率降低时，风机和泵所能提供的风能和水能将迅速减少，影响锅炉的正常运行；频率降低时，将增加汽轮机叶片所受的应力，引起叶片的共振，减短叶片寿命甚至使其断裂。频率降低时，变压器铁耗和励磁电流都将增加，引起升温，为保护变压器而不得不降低其负荷；3.对电力系统的影响：频率降低时，系统中的无功负荷会增加，进而影响系统，使其电压水平下降。

45、电力系统有功功率负荷变化情况与电力系统频率的一、二、三次调整有何关系？(p219)答：电力系统频率的一、二、三次调整分别对应电力系统的第一、二、三种负荷。频率的一次调整由系统中的所有发电机组分担，依靠调速器完成，只能做到有差调整；频率的二次调整由系统中的调频发电机组承担，依靠调频器完成，可做到无差；频率的三次调整由系统中所有按给定负荷曲线发电的发电机组分担。

46什么是备用容量？如何考虑电力系统的备用容量？备用容量存在形式有哪些？备用容量主要分为哪几种？各自用途是什么？(p175-176)

答：备用容量：系统电源容量大于发电负荷的部分。系统调度部门应及时确切的掌握系统中各发电厂的备用容量。备用容量存在形式是系统中可投入发电设备的可发功率。备用容量可分为：热备用、冷备用或负荷备用、事故备用、检修备用、国民经济备用。用途：热备用，指运转中的发电设备可能发的最大功率与系统发电负荷之差。冷备用，指未运转的发电设备可能发的最大功率。负荷备用，指调整系统中短时的负荷波动并担任计划外的负荷增加而设置的备用。事故备用，指用户在发电设备发生偶然性事故时，不受严重影响维持系统正常供电。检修备用，指使系统中发电设备能定期检修而设置的备用。国民经济备用，指计及负荷的超计划增长而设置的备用。

47、电力系统有功功率最优分配问题的主要内容有哪些？(p176-178)答：有有功功率电源的最优组合，和有功功率负荷的最优分配。

48、什么是机组耗量特征、比耗量和耗量微增率？比耗量和耗量微增率的单位相同，但其物理意义有何不同？(p179-180)

答：耗量特性，发电设备单位时间内消耗的能源与发出有功功率的关系，即发电设备输入与输出的关系。比耗量，单位时间内输入能量与输出功率的比。耗量微增率，指耗量特性曲线上某一点切线的斜率

50、何为电力系统负荷的有功功率-频率静态特性？何为有功负荷的频率调节效应？(p206)答：电力系统负荷的有功功率-频率静态特性是一个斜率.有功负荷的频率调节效应：是一定频率下负荷随频率变化的变化率

51、何为发电机组有功功率-频率静态特性？何谓发电机组的单位调节功率？（p203-204）答：发电机组有功功率-频率静态特性就是发电机组中原动机机械功率的静态频率特性。发电机组的单位调节功率：

52、什么是调差系数？它与发电机组的单位调节功率的标么值有何关系？(p205)

答： 它与发电机组的单位调节功率的标么值的关系是互为倒数

54、电力系统的一次调频、二次调频和三次调频有什麽区别？(p204-214)

答：电力系统频率的一、二、三次调整分别对应电力系统的第一、二、三种负荷。频率的一

次调整由系统中的所有发电机组分担，依靠调速器完成，只能做到有差调整；频率的二次调整由系统中的调频发电机组承担，依靠调频器完成，可做到无差；频率的三次调整由系统中所有按给定负荷曲线发电的发电机组分担

55、电力系统中无功负荷和无功损耗主要指什么？(p220)

答：无功功率负荷是指各种用电设备中除相对很小的白炽灯照明负荷只消耗有功功率、为数不多的同步电动机可发出一部分无功功率外，大对数都要消耗无功功率。无功损耗，主要表现在变压器的励磁支路损耗和绕组漏抗损耗。

56、如何进行电力系统无功功率的平衡？在何种状态下才有意义？定期做电力系统无功功率平衡计算主要内容有那些？(P224)

答：无功功率平衡条件：。在系统的电压水平正常情况下才有意义。主要内容有

1、参考累积的运行资料确定未来的、有代表性的预想有功功率日负荷曲线。

2、确定出现无功功率日最大负荷使系统中有功功率的分配。

3、假设各无功功率电源的容量和配置情况以及某些枢纽点的电压水平。

4、计算系统中的潮流分布。

5、根据潮流分布情况统计出平衡关系式中各项数据，判断系统中无功功率能否平衡。

6、如果统计结果表明系统中无功功率有缺额，则应变更上列假设条件，重做潮流分布计算。而如果无功功率始终无法平衡，则应考虑增设无功电源。

57、电力系统中无功功率电源有哪些？其分别的工作原理是什么？(P221-223)

答：

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，其感应的无功功率与其端电压的平方成正比，调相机是只能发出无功功率的发电机。

3、静止补偿器和静止调相机，依靠的仍是其中的电容器。

4、并联电抗器，它不是电源而是负荷，用以吸取轻载和空载线路过剩的感性无功，它对高压远距离输电线路而言可以提高输送能力，降低过电压等作用。

58、电力系统中无功功率与节点电压有什麽关系？答：在有功充足时，无功的充足与否可以决定节点电压的高低，无功充足则电压高，无功不足则电压低。

59、电力系统中电压变动对用户有什么影响？(P236)答：电压变动会影响工农业生产产品的质量和产量，损耗设备，引起系统性的“电压崩溃”。造成大面积停电。电压降低异步电机转差率变大，使电动机各绕组电流增大，温度升高效率降低，缩短寿命。电炉会因电压过低而影响冶炼时间，从而影响产量。电压过高会使电气设备绝缘受损，尤其对于白炽灯电压高，其寿命将大为缩短，电压低其亮度和发光效率将大幅下降。

60、电力系统中无功功率最优分布主要包括哪些内容？其分别服从什么准则？(P227/P228)答：电力系统中无功功率最优分布主要包括无功功率电源的最优分布和无功功率负荷的最优补偿。无功功率电源最优分布服从等网损微增率准则，无功功率负荷的最优补偿服从最优网损微增率准则。

61、电力系统中电压中枢点一般选在何处？电压中枢点调压方式有哪几种？哪一种方式容易实现？哪一种最不容易实现？为什(P241)

答：一般选择下列母线作为中枢点，1、大型发电厂的高压母线（高压母线有多回出线时）。

2、枢纽变电所的二次母线。

3、有大量地方性负荷的发电厂母线。电压中枢点调压方式有

1、逆调压。

2、顺调压。

3、常调压。顺调压最易实现，逆调压最不容易实现。

62、电力系统电压调整的基本原理是什么？当电力系统无功功率不足时，是否可以通过改变变压器的变比调压？为什么？

答：原理是常常在电力系统中选择一些有代表性的点作为电压中枢点，运行人员监视中枢点电压将中枢点电压控制调整在允许的电压偏移范围，只要中枢点的电压质量满足要求，其他各点的电压质量基本上满足要求。当电力系统无功功率不足时不可以通过改变变压器的变比调压，因为这种调压方式只改变了系统的无功功率的流动，并没有产生新的无功，即使这一

处的无功得到了补充，会在其他地方更加缺少无功。

63、电压系统常见的调压措施有哪些?(四种,见填空十)答：有四种，1、改变发电机端电压

2、改变变压器的变比

3、借并联补偿设备调压

4、改变输电线路参数。

64、有载调压变压器与普通变压器有什麽区别？在什么情况下宜采用有载调压变压器？(P243)

答：区别是，有载变压器不仅可在有载情况下更改分接头，而且调节范围比较大，这是普通变压器没有的功能。一般如果系统中无功功率充足，凡采用普通变压器不能满足调压的场合如长线路供电、负荷变动很大系统间联络线两端的变压器以及某些发电厂的变压器，均可采用有载调压变压器

66、并联电容器补偿和串联电容器补偿有什么特点？其在电力系统中使用情况如何(P245)答：并联电容器补偿是对系统进行无功补偿，串联电容器补偿是改变了线路的参数。以下为暂态部分

67、什么是电力系统短路故障？电力系统短路的类型有哪些？哪些类型与中性点接地方式有关？(P3)

答：短路是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。短路类型有三相短路、两相短路、单相短路接地、两相短路接地。单相短路接地、两相短路接地与中性点接地方式有关。

68、什么是横向故障？什么是纵向故障？(P5)

答：横向故障是相与相之间的故障。纵向故障是断线故障。

69、什么时短路？简述短路的现象和危害？(P1-2)

答：短路是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。危害有发热、电动力效应、电网中电压降低、干扰通信设备、改变电网的结构破坏系统的稳定。

70、无限大功率电源的特点是什么？(P11)

答：功率无限大，电压恒定，内阻为零，频率恒定。

71、什么是短路冲击电流？出现冲击电流的条件是什么？(P13)

答：是指短路发生在电感电路中、短路前为空载情况下的最大瞬时值。

条件是电路为空载下的感性电路（即φ≈90°）

72、无限大容量电源供电系统发生对称三相短路周期分量是否衰减？(P13)答：不衰减。

73、无限大容量电源供电系统发生对称三相短路是否每一相都出现冲击电流？

答：不是每一相都有冲击电流。只是某一相可能出现冲击电流。

75、无限大容量电源供电系统短路电流含哪些分量？交流分量、直流分量都衰减吗？衰减常数如何确定？(P11)

答：含有直流分量、交流分量，其中交流分量不衰减，直流分量衰减。衰减常数Ta=L/R。

76、如何算转移电抗？转移电抗和计算电抗有什么关系？(P83)

答：转移电抗 就是消去中间节点后，网型网络中电源与短路点间的阻抗，将各电源的转移电抗，按该电源发电机的额定功率归算就是各电源的计算电抗。

77、简述运算曲线法计算三相短路电流步骤？(P81)

答：

1、化简网络，得到各电源电动势与短路节点间的转移电抗。

2、求各电源的计算电抗。

3、按时刻t和计算电抗查运算曲线，得到各电源送至f点的短路电流标幺值。

4、求3中各电流的有铭值，其和即为短路电流的有铭值。

78、用曲线法查出的各发电机电流后是否可直接相加得到短路点电流？

答：不能。因查曲线法查出的是各发电机的电流必须转换到同一基准之下才可直接相加。

79、简述利用对称分量法进行不对称故障分析的基本思路？(P90)

答：首先要列出各序的电压平衡方程，或者说必须求得各序对故障点的等值阻抗，然后组合故障处的边界条件，解方程即可算得故障处a相的各序分量，最后求得各相的量。（符合序网法）。

80、发电机零序电抗为什么与中性点接地有关？

答：中性点不接地时发电机无零序电抗，中性点接地时有零序电抗，因为不接地时零序电流无法流通，接地时零序电流可通过中性点流通。

82、系统三相短路电流一定大于单相短路电流吗？为什么？答：不一定。

84、变压器零序激磁电抗和正序激磁电抗是否相同？说明理由。电力线路通过零序电流时，有架空线与无架空线的零序电流通路有何不同？(P95/P101-109)

答：不相同。电力线路通过零序电流时，有架空线的线路可以在导线与架空地线形成回路，而无架空线的零序电流通路为导线与大地形成的回路。有架空线的零序电抗小。

85、发电机、变压器、线路的正序电抗与负序电抗是否相同？(P91-109)

答：发电机的正序与负序电抗不同，变压器、线路正序与负序电抗相同。

87、电源处与短路点哪一点的负序电压高？电源处负序电压值为多大？

答：短路点的负序电压高，电源处负序电压值为0.

第四篇：电力系统分析总结（推荐）

电力系统分析期末总结

14电气工程自动化 第一章

绪论

1.发电厂、变电站、电力网、电力系统、动力系统 2.描述电力系统的基本参量

3.电能的质量指标、我国电压允许偏差、频率变化允许偏差 4.电力系统额定电压制定原则、我国电压等级 5.接地及接地的种类 6.中性点的地方式及特点 第二章

发电系统 1能源的分类、电能 2.火电厂、水电厂特点 3.核电压组成、分类 4.太阳能发电

第三章

输变电系统 1.开关电器功能与分类 2.电流互感器特点 3.电气主接线基本形式 4.配电装置及分类 5.接地装置组成 第四章

配电系统 1.保护接零方式 第五章

1.电力系统负荷、负荷分类、负荷曲线 2.用电设备按工作制进行分类 第六章

电力网的稳态计算 1.电力线路的结构

2.架空线路的组成、分裂导线、电力电缆的结构、3.架空线路的参数、等效电路

4.变压器的参数、等效电路、三相变压器的连接方式

5.同一电压等级开式电力网的潮流计算，参考例题6-

5、本章习题6-8 第七章

电力系统的短路计算

1短路、短路的原因、后果、类型、故障几率 2.标么制

3.无限大功率电源

4.短路全电流、周期分量、非周期分量、冲击电流、最大有效值电流 5.无限大功率系统三相短路电流计算，参考例题7-

2、本章习题7-3 6.对称分量法、用途

7.不对称短路的边界条件，公式与画图 第八章

1.电气设备选择的一般条件 第九章

现代电力系统的运行 1.电力系统的频率调整 2.电力系统的无功电源

3.中枢点的调压管理、逆调压、顺调压 4.电力系统调压措施 5.电力系统运行的稳定性 6.电力系统暂态稳定性

潮流计算是必考题

已知某水电厂有两台机组，其耗量特性为：Q10.01P21.2P25，Q20.015P21.5P10。每台机组的额定容量均为100MW，试求：电厂负荷为120MW时，两台机组如何经济分配负荷？

dQ1/dP10.02P11.2

dQ2/dP20.03P21.5

P1P2120

P178MW

P242MW

第五篇：电力系统分析总结

电力系统分析总结

1、有发电厂中的电气部分、各类变电所、输配电线路及各种类型的用电器组成的整体，称为电力系统

2、按电压等级的高低，电力网可分为：1低压电网（<1kv）2中低电网（1

4、超高电网（330~750KV）

5、特高压网（V>1000kv）

3、负荷的分类：1.按物理性能分：有功负荷、无功负荷 2.按电力生产与销售过程分：发电负荷、供电负荷、和用电负荷 3.按用户性质分：工业、农业、交通运输业和人民生活用电负荷 4.按负荷对供电的可靠性分：一级、二级、三级负荷

4、我国电力系统常用的4种接地方式：1.中性点接地 2.中性点经消弧线圈接地 3.中性点直接接地 4.中性点经电阻的电抗接地 小电流接地方式：（1.2）优点：①可靠性能高 ②单相接地时，不易造成人身或轻微轻微的人身和设备安全事故 缺点：经济性差、容易引起谐振，危及电网的安全运行。大接地电流方式：（3.4）优点：①能快速的切除故障、安全性能好 ②经济性好。缺点：系统供电可靠性差（任何一处故障全跳）

5、消弧线圈的工作原理：在单相接地时，可以线圈的电流Il补偿接地点的容性电流消除接地的不利影响 补偿方式：① 全补偿：Ik=Il时，Ie=0.容易发生谐振，一般不用 ②负补偿，Il< Ik时，Ie为纯容性，易产生谐振过电压 ③过补偿：Il>Ik时，Ie为纯感性，一般都采用过电压法。

6、架空线路的组成：①导线、②避雷线、③杆塔、④绝缘子、⑤金具

7、电力网的参数一般分为两类：一类是由元件结构和特性所决定的参数，称为网络参数，如R、G、L等；另一类是系统的运行状态所决定的参数，称为运行参数，如I、V、P等。

8、分裂导线用在什么场合，有什么用处？ 一般用在大于350kv的架空线路中。可避免电晕的产生和增大传输容量。

9、导线是用来反映的架空线路的泄漏电流和电晕所引起的有功损耗的参数。

10、三绕组变压器的绕组排列方式：①中、高、低 ②低、中、高 排列原则：①高压绕组电压高，故绝缘要求也高，一般在最外层、②升压变压器一般采用：----

11、标么值：是指实际有名值与基准值得的比值。优点：可以用来简化计算 缺点：同一实际值可能对应着多个不同的标么值。基准值的选取：①基准值的单位应与有名值的单位相同、②所选取的基准值物理量之间应符合电路的基本关系、③P33

12、短路：指一切不正常的相与相之间的或相与地面之间的通路。形式：①三相电路、②单相短路接地、③两相短路、④两相短路接地。

13、短路计算的任务;①在选择电气设备时，要保证电气设备要有足够的动稳定性和热稳定性，这都要以短路计算为依据。②为了合理地配置各种继电保护装，并正确整定其参数，必须进行短路电流的计算。③在设计发电厂的变电所的主接线时，需要对各种可能的设计方案进行详细的技术经济比较，以便确定最优设计方案，这也要以短路计算为依据。④进行电力系统暂态稳定的计算，也包含一些电流计算的内容。

14、无穷大电源：是一种为了理论上简化分析的需要，所假定的可以输出无穷大的功率的电源。特点：①电源频率和电压保持不变、②电源的内阻为零。

15、短路要做的假设：①由无穷大电源供电、②短路前处于稳态、③电路三相对称。

16、短路电流实际上包括两个分量：①是周期性分量，即稳态短路电流，它是短路电流中的强迫分量，其幅值Im取决于电源电动势的幅值和电路参数。②是非周期分量，它是短路电流中的自由分量，按指数形式衰减。

17、短路冲击电流：是指短路电流中最大可能的瞬时值，同非周期分量有关。

18、对称分量法：是将一组不对称的三相量看成三组不同的对称三相量之和。三相量为：①正序分量：各相量的绝对值相等、相互之间有120°的相位，且与系统在正常对称运行下的相序相同。Ib1=Ia1•e-j120、Ic1= Ia1•ej120;②负序分量：各相量的绝对值相等，相互之间有120°的相位差但与正常运行时的相许相反，以A相为基准相，有Ib2=Ia2•ej120、Ic2=Ia2•ej-120；③零序分量：各相量的绝对值相等，相位相同，也即Ia0=Ib0=Ic0。

19、力系统元件的序参数：同步发电机的负序和零序阻抗：正序电抗、负序电抗、零序电抗。20、电网中各发电机之间合并的条件：①发电机的特性（类型、参数等）是否大致相同，②发电机到短路点的电气距离是否大致相等。

21、短路功率主要用来校验断路器的切断能力。

22、不对称故障：①纵向故障：指的是网络中的两个相邻节点k和k′之间出现不正常的断开或三相阻抗不相等的情况。②横向故障：

23、非全相断线：是指一相断线和两相断线的非全线断线形式。非全相断线的运行是在故障口出现了某种不对称状态，系统的其余某部分的参数还是三相对称的，可以运用对称分量法进行分析。

24、潮流计算的几个量：①电压降落：指供电支路首末端电压的相位差；②电压损耗：指供电支路首末端两端电压的数量差，即为（U1-U2）；③电压偏移：指电网中某点的实际电压U与其额定电压UN之差，有时用百分数表示，即：电压偏移=（U-Un）/Un*100%;④电压调整：指线路末端在空载时的电压U20与负载时的电压U2的数量差。由于输电线路的电容效应，特别是超高压输电线路的电容效应，在空载时线路末端电压值上升较大。

25、电源输出的功率由两部分组成：①一部分与负荷和线路阻抗有关、②第二部分与负荷无关，只与两端电源的电压差和线路阻抗有关，称为循环功率。

26、通过对负荷节点的功率流向的分析会发现：①有的负荷只需要单方向提供电力就能满足负荷供电的要求，②而有的负荷必须从两个方向或两个以上方向同时同时提供电力才能满足负荷的供电要求。这种必须同时从两个方向或以上提供电力才能满足负荷供电要求的负荷节点，称为功率分点。

27、闭式网络中电压最低点的判断：功率分点就是整个电力网电压的最低点。①在较高电压级的电网中，由于X>>R，此时电压最低点往往是无功功率分点。②在较低电压级的电网中，由于R>>X,此时电压最低点往往是有功功率分点。

28、潮流计算的主要内容：①电流和分布的计算、②节点电压和电压损耗的计算、③功率损耗的计算。

29、对每个节点i来讲，通常有四个变量：①发电机发出的有功功率和无功功率、②电压幅值和相位 30、根据电力系统的实际运行条件，一般将节点分为以下三种类型：①PQ节点：这类节点P和Q是给定的，节点电压（幅值、相位）是待求量。电力系统中的绝大多数节点属于这一类型。②PU节点：这类节点是P和U是给定的，节点的Q和电压的相位待求。③平衡节点：平衡节点只有一个，它的电压幅值U和相位已给定，P和Q为待求量。

31、①平衡节点：在潮流分布算出之，网络中的功率损耗是未知的。因此网络中至少有一个节点的P不能给定，这个节点承担了系统的有功功率平衡，故称为平衡节点。②基准节点：必须选定一个节点，指定电压相位为0，作为计算各点电压相位的参考。这个节点称为基准节点。习惯上把基准节点和平衡节点选为同一点，称为平衡节点。

32、高斯—塞得尔潮流计算步骤： P130 功率因数：cos＠=Pmax/Sn

33、每一次选代中，对于PU节点，必须作以下几项计算：①修正节点电压、②计算节点无功功率、③无功功率超限检查。

34、几种常见的无功功率电源：①同步发电机、②同步调相机及同步电动机、③并联电容器、④静止无功功率补偿器svc、⑤ 高压输电线的充电功率。

35、中枢点电压的调节方式：①逆调压：对于中枢点至各负荷点的供电线路较长，各负荷变化规律大致相同，且负荷波动较大的网络中，在最大负荷时，线路上电压损耗增大，适当提高中枢电压以抵偿增大的电压损耗防止负荷点的电压过低；在最小负荷时，线路上电压损耗减小，适当降低中枢点电压以防止负荷点的电压过高。这种在最大负荷时提高中枢电压，在最负荷时降低中枢点电压的调压方式i，称为逆调压。②顺调压：对于负荷变化较小哦，线路不长的网络，在允许电压偏移范围内，最大负荷时，电压可以低一些；最小负荷时，电压可以搞一些，这种方式称为顺调节。③恒调压：对于负荷变动较小，供电线路上电压损耗也较小的电力网络，无论是最大负荷还是最小负荷，只要中枢点电压维持在允许电压偏移范围内的某一个或较小范围内，就是可以保证各负荷点的电压质量。

36、变压器的分接头：一般设在高压和中压绕组上。对于6300kv•A 及以下的变压器中，高压侧有三个分接头。每个分接头可使电压变化5%，各分接头电压分别为：0.95Un、Un、1.05Un。对于容量为8000kv•A 及以上的变压器，高压侧有5个分接头。各分接头电压分别为：0.95Un、0.975Un、Un、1.025Un、1.05Un，记为：Un（+/-）2*2.5%

37、绕组变压器：三绕组变压器除高压侧有分接头外，一般中压侧也有分接头可供选择。首先根据低压侧母线的调压要求，在高—低压绕组之间进行计算，选取高压侧的分接头电压，即变比Uth/Un;然后根据中压侧母线的调压要求及选取的高压侧分接头电压Uth在高—中压侧绕组之间进行计算，选取中压侧的分接头电压Utm。确定变比为Uth/Utm/Un1

38、频率的一次调整：当负荷波动时，将引起频率的变化。这时发电机组的出力在调速器的作用下，也将作适当的调整；负荷从系统中吸收的实际功率也将作一定调整，从而在新的频率下，达到新的功率平衡。

39、频率的二次调整：一次调整是由调速器来调节，其结果是发电机增加的输入功率小于实际增加的负荷功率，此时频率仍旧小于fn。为了使系统稳定运行在fn下，此时用自动调频装置去调整，使发电机的静态曲线向上平移，直至系统发电机组的输入功率能符合负荷功率的增长的需要使系统频率运行于fn上。序参数：对称的三相电路中流过不同序列的电流时，所遇到的阻抗是不同的，然而同一相序的电压和电流间仍符合欧姆定律。

40、降低网损的技术措施：①提高用户处的功率因数，避免无功功率还距离传送；②在闭式网络中实行功率经济分布；③组织变压器经济运行;④合理组织各发电厂经济运行；⑤合理选择导线的截面积；⑥调整用户的负荷曲线，调峰节电。⑦合理安排检修计划；⑧适当提高电力网的运行电压水平。

41、等微增率准则：就是运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷，这样就是使系统总的燃料消耗为最小，从而是最经济的。

42、提高电力系统静态稳定性的措施：①减小元件的电抗、②采用自动调节励磁装置、③改善系统的结构和采用中间补偿设备。