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东北电力大学电力系统分析分析简答题1

东北电力大学电力系统分析分析简答题

1.电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2）

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 。

8.什么是电晕现象,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。

32、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。

36、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,Q

41、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)阿

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

53、互联电力系统怎样调频才算合理？为什么？

答：

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？为什么？(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.

武汉大学电力系统分析实验报告

电气工程学院《电力系统分析综合实验》2017年度PSASP实验报告学号：姓名：班级：

实验目的：通过电力系统分析的课程学习，我们都对简单电力系统的正常和故障运行状态有了大致的了解。但电力系统结构较为复杂，对电力系统极性分析计算量大，如果手工计算，将花费大量的时间和精力，且容易发生错误。而通过使用电力系统分析程序PSASP，我们能对电力系统潮流以及故障状态进行快速、准确的分析和计算。在实验过程中，我们能够加深对电力系统分析的了解，并学会了如何使用计算机软件等工具进行电力系统分析计算，这对我们以后的学习和工作都是有帮助的。潮流计算部分：本次实验潮流计算部分包括使用牛顿法对常规运行方式下的潮流进行计算，以及应用PQ分解法规划运行方式下的潮流计算。在规划潮流运行方式下，增加STNC-230母线负荷的有功至1.5.p.u，无功保持不变，计算潮流。潮流计算中，需要添加母线并输入所有母线的数据，然后再添加发电机、负荷、交流线、变压器、支路，输入这些元件的数据。对运行方案和潮流计算作业进行定义，就可以定义的潮流计算作业进行潮流计算。因为软件存在安装存在问题，无法使用图形支持模式，故只能使用文本支持模式，所以无法使用PSASP绘制网络拓扑结构图，实验报告中的网络拓扑结构图均使用Visio绘制，请见谅。常规潮流计算：下图是常规模式下的网络拓扑结构图，并在各节点标注电压大小以及相位。下图为利用复数功率形式表示的各支路功率（参考方向选择数据表格中各支路的i侧母

线至j侧），因为无法使用图形支持模式，故只能通过文本支持环境计算出个交流线功率，下图为计算结果。

三峡大学电力系统分析答案

2008年春季学期《电力系统分析》课程考试试卷(A 卷) 参考答案及评分标准命题教师李咸善审题教师杨力森一、简答题(每小题5分，共40分) 1、高压输电线路的电路参数有哪些？各描述什么物理现象？答：电阻、电抗、电导、电纳（1分） 1、电阻反映了通电导线的热效应。（1分） 2、电抗导线中流过交流电流，在导线周围产生的磁场效应。（1分） 3、电导反映线路的泄漏和电晕现象。（1分） 4、电纳反映导线间、导线与大地间的电容，即电场效应。（1分） 2、电压降落、电压损耗、电压偏移是如何定义的？答：电压降落：指的是线路始末两端的电压相量差12()U U -或dU 。（1分）电压损耗：指的是线路始末两端的电压数值差12()U U -（2分）电压偏移：指的是线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差1()N U U -或 2()N U U -，也常以百分值表示。（2分） 3、电力系统常见的调压措施有哪些？答：1、改变发电机端电压调压（1.5分） 2、改变变压器变比调压（1.5分） 3、补偿设备调压：如并联电容器、调相机、静止补偿器等。（2分） 4、P-Q 分解法的修正方程对牛顿-拉夫逊法的修正方程做了哪些简化？对计算精度有无影响？答：第一个简化是：计及高压电力网络中各元件的电抗一般远大于电阻，以致各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各节点的注入无功功率。（2分）第二个简化是：由于状态变量i δ的约束条件是max ||||i j i j δδδδ-<-，即||||i j i j δδδ-<不宜过大。计及ij G <

(完整版)电力系统分析基础知识点总结

一．填空题 1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的（数值）的差。 3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01）秒左右。 4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。 5、所谓“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），在三相系统中短路的基本形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。 6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。 7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。 9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。 10、电力系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变比）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参数）。 11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%，他共有（5）个接头，各分接头电压分别为（220KV）（214.5KV）（209KV）（225.5KV）（231KV）。二：思考题 1.电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2）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、35、110、220、330、500 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%。变压器接电源侧为额定电压，接负荷侧比额定电压高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） S 。当功率一定时电压越高电流越小，导线答：三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为

东北大学自控原理期末试题(2009A)答案

自动控制原理期末试题（A ）卷答案一．概念题（10分）（1）简述自动控制的定义。（2）简述线性定常系统传递函数的定义。解：（1）所谓自动控制是在没有人的直接干预下，利用物理装置对生产设备或工艺过程进行合理的控制，使被控制的物理量保持恒定，或者按照一定的规律变化。（5分）（2）零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。（5分）二．（10分）控制系统如图1所示，其中)(s W c 为补偿校正装置，试求该系统闭环传递函数)()(s X s X r c ，并从理论上确定如何设计补偿校正装置)(s W c 可以使系统补偿后的给定误差为零。图1 控制系统结构图解： []) ()(1) ()()()()()(2121s W s W s W s W s W s X s X s W c r c B ++= = （5分）由此得到给定误差的拉氏变换为 )() ()(1) ()(1)(212s X s W s W s W s W s E r c +-= 如果补偿校正装置的传递函数为 ) (1 )(2s W s W c = （5分）即补偿环节的传递函数为控制对象的传递函数的倒数，则系统补偿后的误差 0)(=s E 三．（10分）已知某三阶单位负反馈系统具有一个有限零点为-1.5、三个极点分别为6.12.1j ±-和-1.49、且系统传递函数根的形式放大系数为4。试求系统在单位阶跃函数作用下，系统的动态性能指标超调量 %σ、调整时间s t 和峰值时间m t 。解： 49.13-=s 与5.11-=z 构成偶极子可相消，故系统可以用主导极点2,1s 构成的低阶系统近似（1分）：

邱关源电路教材重点分析兼复习纲要-武汉大学电路

第一章电路模型和电路定律，第二章电阻电路的等效变换，第三章电阻电路的一般分析，第四章电路定理。这四章是电路理论的基础，全部都考，都要认真看，打好电路基础。第一章1-2电流和电压的参考方向要注意哈，个人认为搞清楚方向是解电路最重要的一步了，老师出题，喜欢把教材上常规的一些方向标号给标反，这样子，很多式子就得自己重推，这也是考验你学习能力的方式，不是死学，比如变压器那章，方向如果标反，式子是怎样，需要自己推导一遍。第二章都要认真看。第三章3-1 电路的图。图论是一门很重要的学科，电路的图要好好理解，因为写电路的矩阵方程是考试重点，也是送分题，而矩阵方程是以电路图论为基础的。第四章4-7对偶原理。自己看一下，懂得什么意思就行了。其他小节都是重点，特别是特勒跟和互易。这几年真题第一题都考这个知识点。第五章含有运算放大器的电阻电路。这个知识点是武大电路考试内容，一定要懂，虚短和虚断在题目中是怎么用的，多做几个这章的题就很清楚了。5-2 比例电路的分析。这一节真题其实不怎么常见，跟第三节应该是一个内容，还是好好看一下吧。第六章储能元件。亲，这是电路基础知识，老老实实认真看吧。清楚C和L的能量计算哦。第七章一阶电路和二阶电路的时域分析。一阶电路的都是重点，二阶电路的时域分析，其实不怎么重要，建议前期看一下，从来没有出现过真性二阶电路让考生用时域法解的，当然不是不可以解，只是解微分方程有点坑爹，而且基本上大家都是要背下来那么多种情况的解。所以，这章的课后习题中，二阶的题用时域解的就不用做了，一般后面考试都是用运算法解。 7-1 7-2 7-3 7-4 都是重点，每年都考。好好看。 7-5,7-6，两节，看一下即可，其实也不难懂，只是很难记。 7-7，7-8很重要，主要就是涉及到阶跃和冲激两个函数的定义和应用，是重点。 7-9，卷积积分，这个方法很有用，也不难懂，不过我没看过也不会用也不会做，每次遇到题目都是死算，建议好好研究下卷积。 7-10 状态方程，这个是重点，这几年必考，一般不超过三个变量，让你写状态方程。 7-11 这节是前面的一些总结，好好看看，邱书特点就是细致，知识容易看懂。第八章相量法正弦稳态电路分析的基础。扎实掌握。计算开始复习的时候最好是自己知道复数运算，而且要多练练。其实现在计算器是可以直接进行复数和相量复合运算的，至于考试时候能不能用这种高级的，我不知道。。。自己问考点，自己决定。后期可能会说一下计算器的选择，前期打基础，还是好好掌握土包子计算器怎么快速复数相量运算吧。第九章正弦稳态电路分析。老老实实扎扎实实的掌握好。不算综合在其他题目中的部分，这个知识点，每年考两个题，30分左右。9-6节是要好好掌握的哈。每个习题都要认真做。第十章含有耦合电感的电路。全部是重点，每年必考。每个习题认真做，这章中，很有意思的一个东西就是耦合电感不消耗有功，但是转移有功，这个地方考了几次了噢，自己注

2008《电力系统分析》三峡大学复试考试试卷(B卷)答案

2008年春季学期《电力系统分析》课程考试试卷(B 卷) 参考答案及评分标准命题教师李咸善审题教师杨力森一、简答题(每小题5分，共40分) 1、变压器等值电路参数有哪些？各描述什么物理现象？答：电阻、电抗、电导、电纳（1分） 1、电阻反映了变压器绕组的热效应，短路损耗或铜耗。（1分） 2、电抗反应变压器的短路电压损耗。（1分） 3、电导反映变压器的开路损耗，铁耗。（1分） 4、电纳反映变压器的激磁效应，即建立磁场，实现能量传递。（1分） 2、电压降落、电压损耗、电压偏移是如何定义的？答：电压降落：指的是线路始末两端的电压相量差12 ()U U - 或dU 。（1分）电压损耗：指的是线路始末两端的电压数值差12()U U -（2分）电压偏移：指的是线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差1()N U U -或 2()N U U -，也常以百分值表示。（2分） 3、电力系统常见的无功电源有哪些？无功功率主要取什么作用答：1、发电机（1.5分） 2、调相机（1.5分） 3、补偿设备调压：如并联电容器、无功电源发生器等。（2分） 4、简述牛顿-拉夫逊法潮流计算的主要步骤。答：1）输入网络的原始参数，包括节电编号及分类； 2）形成节电导纳矩阵；（1分） 3）给定个节点变量的初始值； 4）置迭代次数k=0；（1分） 5）计算功率误差； 6）判断功率误差是否在要求的范围内，如果满足则转向11）步，否则进行下一步；（1分） 7）计算雅可比矩阵元素； 8）解修正方程，求出变量的增量；（1分） 9）计算个变量修正值；（1分） 10）置迭代次数k=k+1，返回5）； 11）计算整个系统的所有相关变量。（1分） 5、派克变换的物理意义？答：在abc 三相系统中，发电机的电压方程都是一组时变系数的微分方程，用这种方程分析发电机的运行状态十分困难。（2分）物理意义：在任一瞬间，将abc 三相绕组等值成为d 、q 两个绕组，并分别放置在该瞬间转子的d 轴方向和q 轴方向上，使发电机的电压方程转换为常系数的方程，便于分析问题。（3分） 6、什么是电力系统的一次调频和二次调频？答：一次调频：当系统负荷发生波动时，首先，系统中发电机的转子动能发生变化（通过转速变化），维持系统的功率平衡，发电机转速的变化导致了系统的频率变化，进一步通过发电机调速系统的调节作用和负荷本身的调节作用，使系统频率向着靠近初始频率变化，由于调速器的有差调节，系统频率不能恢复到额定值。（2.5分）二次调频：在一次调频的基础上，人为或自动指定调频机组或调频厂，强制性的增发或少发功率，完全或部分承担系统的负荷变化，使系统的频率恢复到要求的范围内。（2.5分） 7、电力系统潮流计算中，节点分哪几种类型？各有什么特点？答：电力系统潮流计算中，网络中的节点分为PQ 节点、PV 节点和平衡节点。（2分） PQ 节点：给定节点的注入有功功率和注入无功功率i i P Q 、，待求的是节点电压的大小i U 和相位i δ。（1分） PV 节点：给定节点的注入有功功率i P 和节点电压的大小i U ，待求的是节点注入无功功率i Q 和节点电压的相位i δ。（1分）平衡节点：一般只设一个。节点电压的大小和相位s s U δ、都是给定的。待求量是节点注入有功功率和节点注入无功功率（1分） 8、什么是对称分量法？序阻抗的基本概念如何？答：在三相系统中，任何一组不对称的三个相量（电流、电压）可分解为三组分别对称的分量（正序、负序和零序分量），再利用线性电路的叠加原理，对这三组对称分量分别按三相对称电路进行求解，然后对其结果进行叠加。正序分量：a 、b 、c 三相幅值相等，相位为a 相超前b 相120°，b 相超前c 相120° 负序分量：a 、b 、c 三相幅值相等，相序与正序相反零序分量：a 、b 、c 三相幅值、相位均相等（3分）三相对称元件各序的许阻抗分别为元件两端同一序的电压降与电流的比值（2分）二、10kV 线路的等值电路如图所示，已知末端电压为10kV 。试求始端电压大小？（12分） 2+j4Ω 10kV 4-j3MV A

《电力系统分析基础(Ⅰ)》第二次作业答案

首页 - 我的作业列表 - 《电力系统分析基础（Ⅰ）》第二次作业答案欢迎你，窦建华(FH112258006) 你的得分：85.0 完成日期：2014年01月23日09点14分说明：每道小题括号里的答案是您最高分那次所选的答案，标准答案将在本次作业结束(即2014年03月13日)后显示在题目旁边。一、单项选择题。本大题共2个小题，每小题20.0 分，共40.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. ( A ) A. B. C. 2. ( B )

A. B. C. 二、多项选择题。本大题共5个小题，每小题6.0 分，共30.0分。在每小题给出的选项中，有一项或多项是符合题目要求的。 1.电力系统中枢点的调压方式有( ) ( ACD ) A.顺调压 B.改变变压器的变比调压 C.逆调压 D.常调压 E.发电机调压 2.电力系统稳定性按干扰的大小可分为( ) ( AD ) A.静态稳定 B.电压稳定 C.动态稳定 D.暂态稳定 E.频率稳定 3.功角δ的物理意义为( ) ( ABC ) A.作为电磁参数代表发电机q轴电势之间的夹角 B.作为继续参数代表发电机转子之间的相对位置 C.各发电机机端电压之间的夹角 4.架空输电线路各序参数的特点有( ) ( AD ) A.正序参数与负序参数相等 B.正序参数大于负序参数 C.零序参数大于正序参数 D.零序参数大于负序参数

E.架空地线使等值的零序阻抗参数减小 5.电力系统中的无功功率负荷有( ) ( BCDE ) A.异步电动机 B.同步调相机 C.变压器 D.输电线路 E.电抗器三、判断题。本大题共10个小题，每小题3.0 分，共30.0分。 1.采用自动重合闸将使最大可能的减速面积减小。（） (错误) 2.电力系统一般采用火电厂作为主调频厂。（） (错误) 3.电力系统电压大小主要受有功功率影响。（） (错误) 4.不对称故障一般采用对称分量法进行分析。（） (正确) 5.最大可能的减速面积大于加速面积，系统将失去暂态稳定。（） (错误) 6.电压降落是指首末端两点电压的相量差。（） (正确) 7.快速切除故障可以提高电力系统的暂态稳定性。（） (正确) 8.自动励磁调节器是提高电力系统静态稳定的有效措施。（） (正确) 9.电力系统二次调频可以实现无差调节。（） (正确) 10.短路冲击电流是短路电流的最大有效值。（） (错误) @Copyright2007 四川大学网络教育学院版权所有

答案东大 20年7月电力系统分析 (A)

学习中心：院校学号：姓名课程名称: 电力系统分析 1 东北大学继续教育学院电力系统分析试卷（作业考核线上2） A 卷（共4页）注：请您单面打印，使用黑色或蓝色笔，手写完成作业。杜绝打印，抄袭作业。一、选择题 (每题2分，共计30分) 1、下列故障形式中对称的短路故障为（ C ） A.单相接地短路 B.两相短路 C.三相短路 D.两相接地短路 2、应用等面积定则分析简单电力系统暂态稳定性，系统稳定的条件是（ C ） A.整步功率系数大于零 B.整步功率系数小于零 C.最大减速面积大于加速面积 D.最大减速面积小于加速面积 3、电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷的划分依据是用户对供电的（ A ） A.可靠性要求 B.经济性要求 C.灵活性要求 D.优质性要求 4、中性点不接地系统发生单相接地短路时，非故障相电压升高至（ A ） A.线电压 B.1.5倍相电压 C.1.5倍线电压 D. 倍相电压 5、频率的一次调整是（ B ） A.由发电机组的调频系统完成的 B.由发电机组的调速系统完成的 C.由负荷的频率特性完成的 D.由无功补偿设备完成的 6、潮流方程是( D ) A.线性方程组 B.微分方程组 C.线性方程 D.非线性方程组 7、分析简单电力系统的暂态稳定主要应用( B ) A.等耗量微增率原则 B.等面积定则 C.小干扰法 D.对称分量法 8、顺调压是指( B ) A.高峰负荷时，电压调高，低谷负荷时，电压调低 B.高峰负荷时，允许电压偏低，低谷负荷时，允许电压偏高 C.高峰负荷，低谷负荷，电压均调高 D.高峰负荷，低谷负荷，电压均调低 9、系统发生单接地短路故障时，复合序网的连接方式为（ A ） A.正序、负序、零序串联 B.正序、负序并联、零序网开路 C.正序、零序并联、负序开路 D.零序、负序并联，正序开路 10、系统中无功功率不足，会造成( D )。 A.频率上升 B.频率下降 C.电压上升 D.电压下降 11、已知一节点所带负荷，有功功率为P ，视在功率为S ，则功率因数角为（ D ） A ．arctan P S B ．arcsin P S C ．arccos S P D ．arccos P S 12、减小输电线路有功损耗可通过（ C ） A.增大线路有功功率 B.增大线路无功功率 C.提高线路两端电压 D.增大输电线路电阻 13、电力系统并列运行暂态稳定性分析中不考虑非周期分量、负序分量和零序分量的影响，

[东北大学]20年7月考试《电力系统分析》考核作业100分答案

东北大学继续教育学院电力系统分析试卷（作业考核线上2） A 卷（共 4 页） 1、下列故障形式中对称的短路故障为（ C ） A.单相接地短路 B.两相短路 C.三相短路 D.两相接地短路 2、应用等面积定则分析简单电力系统暂态稳定性，系统稳定的条件是（ C ） A.整步功率系数大于零 B.整步功率系数小于零 C.最大减速面积大于加速面积 D.最大减速面积小于加速面积 3、电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷的划分依据是用户对供电的（A） A.可靠性要求 B.经济性要求 C.灵活性要求 D.优质性要求 4、中性点不接地系统发生单相接地短路时，非故障相电压升高至（A） A.线电压 B.1.5倍相电压 C.1.5倍线电压 D. 倍相电压 5、频率的一次调整是（ B ） A.由发电机组的调频系统完成的 B.由发电机组的调速系统完成的 C.由负荷的频率特性完成的 D.由无功补偿设备完成的 6、潮流方程是( D ) A.线性方程组 B.微分方程组 C.线性方程 D.非线性方程组 7、分析简单电力系统的暂态稳定主要应用( B ) A.等耗量微增率原则 B.等面积定则 C.小干扰法 D.对称分量法 8、顺调压是指( B ) A.高峰负荷时，电压调高，低谷负荷时，电压调低 B.高峰负荷时，允许电压偏低，低谷负荷时，允许电压偏高 C.高峰负荷，低谷负荷，电压均调高 D.高峰负荷，低谷负荷，电压均调低 9、系统发生单接地短路故障时，复合序网的连接方式为（A） A.正序、负序、零序串联 B.正序、负序并联、零序网开路 C.正序、零序并联、负序开路 D.零序、负序并联，正序开路 10、系统中无功功率不足，会造成( D )。 A.频率上升 B.频率下降 C.电压上升 D.电压下降 11、已知一节点所带负荷，有功功率为P，视在功率为S，则功率因数角为（D ） A．arctan P S B．arcsin P S C．arccos S P D．arccos P S 12、减小输电线路有功损耗可通过（C） A.增大线路有功功率 B.增大线路无功功率 C.提高线路两端电压 D.增大输电线路电阻 13、电力系统并列运行暂态稳定性分析中不考虑非周期分量、负序分量和零序分量的影响，原因是（C）。 A．认为非周期分量、负序分量和零序分量都已衰减到零；

东北大学自动控制原理必备课后简答

第一章 1.什么是自动控制系统？自动控制系统通常由哪些基本环节组成？各环节起什么作用？ 1) 在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。 2) 6部分：控制对象：要进行控制的设备或过程；执行机构：直接作用于控制对象，使被控制量达到所要求的数值；检测装置：检测被控制量；给定环节：设定被控制量的给定值的装置；比较环节：检测的被控制量与给定量比较，确定两者之间的偏差量；中间环节：一般为放大环节，将偏差信号变换成适于控制执行机构执行的信号。 2.试比较开环控制系统与闭环控制系统的优缺点 1) 工作原理：开环控制系统不能检测误差，也不能校正误差，控制精度和抑制干扰的性能都比较差，而且对系统参数的变动很敏感。闭环控制系统可以根据检测误差，从而抗干扰性强。 2) 结构组成：开环系统没有检测设备，组成简单。闭环系统由于添加了纠正偏差的环节，所以成本较高。 3) 稳定性：开环控制系统的稳定性比较容易解决。闭环系统中反馈回路的引入增加了系统的复杂性。 3.什么是系统的暂态过程？对一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加到某一个值时，输出量的暂态过程如何？ 1) 系统从一个稳态过度到另一个稳态的需要经历的过渡过程。 2) 单调过程；衰减振荡过程；持续振荡过程；发散振荡过程。第二章 1.什么是系统的数学模型？在自动控制系统中常见的数学模型形式有哪些？ 1) 描述系统因果关系的数学表达式 2) 微分方程、传递函数、状态方程、传递矩阵、结构框图和信号流图。 2.简要说明用解析法编写自动控制系统动态微分方程的步骤。 1) 确定系统的输入量和输出量； 2) 从系统的输入端开始，沿着信号传递方向，逐次依据组成系统各元部件的有关物理规律，列写元件或环节的微分方程； 3) 消除中间变量，建立只有输入量和输出量及其各阶导数构成的微分方程。 3.什么是小偏差线性化？这种方法能够解决哪类问题？

东北大学离线作业自动控制原理

东北大学继续教育学院自动控制原理试卷（作业考核线上2）B 卷（共 4 页）一、（30分）回答下列各题 1、自动控制系统由哪些基本环节组成？各环节的功能是什么？（10分）答：（1）控制对象或调节对象——要进行控制的设备或过程。（2）执行机构——一般由传动装置和调节机构组成。执行机构直接作用于控制对象，使被控制量达到所要求的数值。（3）检测装置或传感器——该装置用来检测被控制量，并将其转换为与给定量相同的物理量。（4）给定环节——设定被控制量的给定值的装置。（5）比较环节——将所检测的被控制量与给定量进行比较，确定两者之间的偏差量。（6）中间环节——一般包括比较环节和校正环节。 2、传递函数适合哪类控制系统？如何定义？（10分）答：传递函数适合线性连续系统。其定义为：零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 3、通常有哪几种减小稳态误差的途径？（10分）答：减小稳态误差的途径：增大系统的开环放大系数；提高开环传递函数中的串联积分环节的阶次N；采用补偿的方法——复合控制或前馈控制。

二、（20分）控制系统的动态结构图如图1所示，试求系统输出Y(s)对输入信号R(s)和扰动信号N(s)的传递函数Y(s)/ R(s)、Y(s)/ N(s)。 Y(S) R(S) N(S) F H1 W2 W1 + + - - H2 图1 题二图解： (1) 令，可得 (2) 令，可得

三、（30分）一闭环反馈控制系统的动态结构图如图2所示。（1）试求当%20% σ≤，() 5% 1.8 s t s =时，系统的参数 1 K及τ值。（2）试求上述系统的位置稳态误差系数 p K、速度稳态误差系数 v K、加速度稳态误差系数 a K 及其相应的稳态误差。图2 题三图解 (1) 系统开环传递函数为 1 2 1 11 2 1 1 () ()1 11 K K K s W s K s s s K s s s K τ ττ τ === +?? ++ ? ?? 与标准型相对比，得 2 1 1 K 2 1 K= n n K K ω ξωτ τ ? ?= ? = ? ? ? ? 由%20% σ≤,得 22 0.46 (ln0.2) ξ π ≥≈ + 由() 5% 1.8 s t=，得 3 3.65 n s t ω ξ ≤= 所以

电力系统分析三峡大学复试考试试卷试卷A卷答案

学习-----好资料 <2> 顺调压：最大负荷时中枢点电压不低于网络额定电压的102.5%，最小负荷时不高于网络年春季学期 2009额定电压的107.5%。 <3> 常调压（恒调压）：介于上述两种调压方式之间，即在任何负荷下，中枢点电压保持基本) 卷《电力系统分析》课程考试试卷(A不变，一般比网络额定电压高2%~5%。参考答案及评分标准4、电力系统常见的调压措施有哪些？答：1、改变发电机端电压调压2、改变变压器变比调压 3、补偿设备调压：如并联电容器、调相机、静止补偿器等。审题教师命题教师李咸善 5、P-Q分解法修正方程对牛顿-拉夫逊法的修正方程做了哪些简化？P-Q分解法潮流计算有哪些特点？) 5一、简答题(每小题分，共40分答：第一个简化是：计及高压电力网络中各元件的电抗一般远大于电阻，以致各点电压相得分角的改变主要影响各元件中的有功功率潮流从而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各节点的注入无功功率。????????||?||??|||??|，即的约束条件是第二个简化是：由于状态变量ijiijijjmaxi高压输电线路的电路参数有哪些？各描述什么物理现象？画出输电线路的集中参数表示的1、??sin?1cosGGBB；不宜过大。计及<<<<，认为；ijijijijijij∏型等值电路。在上述两个简化下，原来的功率修正方程可分解成相互独立的有功功率修正方程和无功答：电阻、电抗、电导、电纳功率修正方程。1、电阻反映了通电导线的热效应。分解法潮流计算的特点：P-Q 导线中流过交流电流，在导线周围产生的磁场效应。、电抗2 )直角坐标系下线性方程组；阶线性方程组代替了牛顿法中一个2n阶(1 用两个n 3、电导反映线路的泄漏和电晕现象。 2 系数矩阵的所有元素在迭代过程中维持常数；反映导线间、导线与大地间的电容，即电场效应。、电纳4 3 系数矩阵是对称矩阵。∏型等值电路： ' Z?lsinh、什么是电力系统的一次调频？一次调频能做到无差调节吗？二次调频能做到无差调节吗？6?ZZ??l答：一次调频：当系统负荷发生波动时，首先，系统中发电机的转子动能发生变化（通过转 U ，维持系统的功率平衡，发电机转速的变化导致了系统的频率变化，速变化）

三峡大学电气信息学院导师介绍

王斌老师简介王斌，男，1963年3月10日出生，中共党员，毕业于法国BLAISE PASCAL大学获博士学位，教授，博士生导师，现从事电力系统及其自动化的教学与科研工作。主讲课程：《电机学》、《电力电子技术》、《电力系统电磁兼容》、《电力系统自动控制》、《电机与传动》、《电力电子电磁兼容》、《风能与新能源发电技术》等。教学与科研成果：主持“应用电力电子技术专业方向的研究与实践”、“电气信息类专业人才培养模式的研究”、“计算机基础课程教改研究与实践”等教学改革项目；主要从事电力电子、柔性输电、计算机控制、风能发电等方面的科学研究工作。近年来，先后主持或参加省科技攻关、省自然科学基金和省教育厅、市科技局以及三峡开发公司、南方电网公司等10余项纵横向项目的研究，发表学术研究论文40余篇，其中EI、ISTP收录论文10余篇。教学与科研奖励：主研的教改项目获三峡大学教学成果奖2项、湖北省高等学校教学成果二等奖1项，多次被授予三峡大学“优秀教师”、“优秀硕士生导师”称号；获湖北省科技进步奖2项、南方电网云南电力科技进步奖1项，被宜昌市政府授予第六届“宜昌市优秀专家”称号。李咸善老师简介李咸善，男，博士，教授，硕士生导师，1964年10月出生，1990年3月参加工作。全国优秀教师，享受湖北省政府津贴专家，三峡大学“学生评教免评教师”，湖北省精品课程《电力系统分析》课程负责人，湖北省品牌专业“电气工程及其自动化”本科专业负责人，湖北省重点学科“电力系统及其自动化”学科负责人。主讲课程：《电力系统分析》本科课程教学，《电力系统运行与控制》硕士研究生课程教学教学特点：师德好，学术造诣高，教学效果好，能够将当代电气工程学科前沿动态、自己的科研成果有机融合到教学之中，深入浅出，通俗易懂，深受学生好评，教书育人，多次被评为全国优秀教师、三峡大学优秀教师、师德标兵、高教研究积极分子。研究方向：从事大型水电站仿真研究、电力系统运行与控制研究、电力系统电磁兼容研究、电气工程教育研究。获奖及科研教研论文等：发表学术论文40余篇，教研论文8篇，其中三大检索收录11篇；近四年来，主持2项省级教学研究项目，其中“水电站仿真培训实验教学体系研究与实践”获2005年湖北省高等学校教学成果一等奖。汪芳宗老师简介汪芳宗，男，1966年1月6日生。1991年7月博士毕业后正式参加工作。华中科技大学（与比利时列日大学联合培养）电力系统及其自动化专业工学博士（1991年７月）、博士后（1991年11月至1993年11月）。 1994年11月破格晋升为教授。1994年11月经国家人事部批准为“有突出贡献的中青年科学、技术、管理专家”。现主要从事电力系统及其自动化的教学与科研工作。迄今为止，主持并完成国家自然科学基金项目一项、省级杰出青年科学基金项目一项，完成国家“八五”重大科技攻关项目一项，主持并完成横向科技项目多项。已有7个项目通过相关单位组织的科技成果鉴定；获厅级科技进步奖一项、省级自然科学二等奖（论文）一项、湖北省科技进步三等奖一项。出版《电力系统并行计算》（中国电力出版社）专著一部。已发表约30多篇论文，其中EI收录8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E q减小，定子电流由滞后于发电机端电压的感性电流变为超前的容性电流，发电机由原来的向系统供出无功功率变为从系统吸收无功功率，造成了系统的无