(2)等值图简化。支路并联、运算负荷、运算功率(网络节点多时) (3)用逐段推算法推算其潮流分布。 方法:
已知同一端的功率和电压,求另一端功率和电压;方法为从已知功率、电压端,齐头并进逐段求解功率和电压,如下图所示
1 求功率 求电压
2 求功率 求电压
3 求功率 求电压
4 U4(已知)
S4(已知)
计算起点
已知始端电压、末端功率,求始端功率、末端电压(以此居多);或已知末端电压、始端功率,求末端功率、始端电压。求解方法总结为“一来、二去”共两步来逼近需求解的网络功率和电压分布。
环网:
(1)化简网络,计算出各节点的运算负荷或运算功率,从电源点将环网解开。 (2)找出功率分点,使两端供电网拆成两个辐射网 (3)按辐射网的计算步骤进行潮流计算
31、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:改变电压大小——改变网络中无功功率的分布 改变电压相位——改变网络中有功功率的分布
32、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了网络中的功率损耗和电压降落? 答:
???UI?a?USa11I?3Z31?I?2Z31?I?2Z23???????????Z?S?(Z?Z)S33123123??????
Z12?Z23?Z31Z12?Z23?Z31不考虑。
33、力矩法计算公式在什么情况下可以简化?如何简化? 答:均一网。
~Sa?~~S3l31?S2(l31?l23)l12?l23?l31??~Smlml?
34、电力网络常用的数学模型有哪几种?
答:节点电压方程、回路电流方程、割集电压方程。
35、节点导纳矩阵有什么特点?节点导纳矩阵如何形成和修改?其阶数与电力系统的节点数有什么关系?
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答:导纳矩阵的特点: 1、阶数 n?n 2、对称性 3、稀疏性 1、增加一个节点
(1)节点导纳矩阵增加一阶 (2)?Yii(3)Yijyij
i j
?yij,Yjj?yij ?Yji??yij
2、增加一条支路
(1)导纳矩阵的阶数不变 (2)?Yii??Yjj?yij (3)?Yiji j yij
??Yji??yij
3、切除一条支路
(1)相当于增加一导纳为(?yij)的支路 (2)导纳矩阵的阶数不变 (3)?Yii??Yjj??yij (4)?Yiji j -yij
??Yji?yij
'yy4、修改一条支路的导纳值(ij 改变为ij)
(1)导纳矩阵的阶数不变 (2)?Yii(3)?Yij
??Yjj?yij?yij??Yji?yij?y'ij'
i j -yij yij '
5、修改一条支路的变压器变比值(k*改变为k*)
'(1)?Yii?0
(2)?Yjj?(1/k*?1/k*)yT (3)?Yij??Yji?(1/k*?1/k*)yT
''22iyT/k*yT(1?k*)/k*2jyT(k*?1)/k*36、在复杂电力系统潮流的计算机算法中,节点被分为几种类型,已知数和未知数各是什么?
答:1、PQ节点(Load Buses)
已知Pi,Qi ,求,ei, fi( Ui, ?i, ),负荷节点(或发固定功率的发电机节点),数量最多。 2、PV节点(Voltage Control Buses)
已知Pi, Ui ,求, Qi, ?i, ,对电压有严格要求的节点,如电压中枢点。 平衡节点(Slack Bus or Voltage Reference bus) 已知Ui , ?i,,求, Pi, Qi, ,只设一个。
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37、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? 答:
38、为什么牛顿-拉普逊法对初值的要求比较严?
答:牛顿-拉普逊法的基本思想是运用泰勒展开式将非线性问题近似线性化,然后进行求解,初值要选择得比较接近它们的精确解,否则迭代过程可能不收敛。 39、PQ分解法是如何简化而来的?它的修正方程式是什么?有什么特点?
答:PQ分解法是考虑了电力系统在运行实际中自身的特点来简化的。
第一个简化就是考虑电力网络中各元件的电抗一般远大于电阻,以致于各节点电压相角的
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。可略去下式中的子阵N、J略去,而将修正方程简化为
??P??H??????Q??00???????UL??U??i????
第二个简化基于对状态变量为
cos?ij?1的约束条件 ij?i??j??ij不宜过大,再计
Gij?Bij,可以认
;
Gijsin?i?Bj于是可以得到P-Q分解法的修正方程
?P?QUU??B?U????B???U
特点:(1)以一个(n-1)阶和一个(m-1)阶系数矩阵B?、B??替代原有的(n+m-2)阶系数矩阵J,提高了计算速度,降低了对贮存容量的要求。
(2)以迭代过程中保持不变的系数矩阵B?、B??替代其变化的系数矩阵J,显著地提高计算速度。
(3)以对称的系数矩阵B?、B??替代不对称的系数矩阵J,使求逆等运算量和所需的贮存容量都大为减少。
40、电力系统频率偏高或偏低有哪些危害?
答:频率变动不定时:用户使用的电动机的转速与系统频率有关,当频率变化时会引起电动机转速的变化,从而影响产品的质量;频率的不稳定还将会影响到电子设备的工作,于
是近代工业、国防和科学技术中的电子设备都会受到影响。
频率降低时:影响火力发电厂中的主要厂用机械(风机和泵)的正常运行;对锅炉、汽轮机的正常运行、发电机所发功率、变压器负荷都有不同程度的影响;频率降低时,系统的无功功率负荷将增大,从而又促使系统电压水平的降低。
41、电力系统有功功率负荷变化的情况与电力系统频率的一、二、三次调整有何关系?
答:电力系统中的负荷变化大至分为三种。
第一种负荷变化频率很快,周期很短,变化幅度很小。对于这种负荷变化引起的频率偏移
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进行调整称为频率的“一次调频”。
第二种负荷的变化频率较慢,周期较长,幅度较大。对于这种负荷变化引起的频率偏移进行调整,称为频率的二次调整。
第三种负荷的变化通常是根据预计的负荷曲线,按照一定的优化分配原则,在各发电厂间、发电机间实现功率的经济分配,称为有功功率负荷的最有分配,即三次调频。
42、什么是备用容量?如何考虑电力系统的备用容量?备用容量的存在形式有哪些?备用容量主要分为哪
几种?各自的用途是什么?
答:系统电源容量大于发电负荷的部分称系统的备用容量。总的发电容量应占最大发电负荷的15%~20%。系统的各种备用归纳起来无非以热备用和冷备用的形式存在于系统中。
备用容量主要分负荷备用(调整系统中短时的负荷波动并担负计划外的负荷增加而设置的备用)事故备用(是使电力用户在发电设备发生偶然性事故时不受严重影响,维持系统正常供电所需的备用)检修备用(是使系统中的发电设备能定期检修而设置的备用)和国民经济备用(除上面几种备用外,还应计及负荷的超计划增长而设置一定的备用) 43、电力系统中有功功率最优分配问题的主要内容有哪些?
答:有功功率的最优分配有两个主要内容,即有功功率电源的最优组合(是系统中发电设备或发电厂的合理组合,也就是通常所谓机组的合理开停,即涉及的是电力系统中冷备用容量的合理分布问题)和有功功率负荷的最优分配(系统中有功功率负荷在各个正在运行的发电设备或发电厂之间的合理分配,通常指所谓负荷的经济分配原则,即涉及电力系统
中热备用容量的合理分布问题)。
44、什么是机组的耗量特性、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?
答: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称为耗量特性;单位时间内输入能量与输出功率之比称比耗量。耗量微增率是单位时间内输入能量微增率与输出能量微增率的比值;两个有相同的单位,但是两个不同的概念,而且它们的数值也一般不相等。只有在耗量特性曲线上的某一特殊点它们才相等,在这一点,比耗量的数值恰最小。
45、什么是等耗量微增率准则?等耗量微增率准则成立的条件是什么?
答:它表示为使总耗量最小,应按相等的耗量微增率在发电设备或发电厂之间分配负荷。 46、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?
答:负荷的单位调节功率标志了随着频率的升降负荷消耗功率增加或减少的多寡,指一定频率下负荷随频率变化的变化率。
47、何为发电机组的有功功率-频率静态特性?何为发电机组的单位调节功率?
答:电源的有功功率静态特性通常可理解为就是发电机组中原动机机械功率的静态频率特性。发电机的单位调节功率标志了随频率的升降发电机组发出功率减少或增加的多寡。 48、什么是调差系数?它与发电机组的单位调节功率的标幺值有何关系?
答:调差系数用来描述一次调频时发电机组的频率特性。它与发电机的单位调节功率互为倒数关系。
49、互联电力系统怎样调频才算合理?为什么?
答:联合系统频率的变化取决于这系统总的功率缺额和总的系统单位调节功率。
50、电力系统的一次调频、二次调频和三次调频有什么区别?(同题44)
答:频率的一次调频是系统中所有发电机组都要分担的调整任务,依靠调速器完成,只能
做到有差。频率的二次调整,即通常所谓的频率调整,只是系统中被挑选出来的调频发电机组应承担的调整任务,依靠调频器完成,可以做到无差。频率的三次调整是系统中所有按给定负荷曲线发电的发电机组分担的调整任务,这任务的分配以系统总耗量最小为目标,受约束于系统中有功、无功功率都必须保持平衡以及各类变量都不得逾越一定限额。 51、电力系统中无功负荷和无功损耗主要是指什么?
答:各种电力设备中,除相对很小的白枳灯照明负荷只消耗有功功率,为数不多的同步电
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动机可发出一部分无功功率外,大多数都要消耗无功功率。无功损耗一般在变压器和线路中产生,变压器中的无功功率损耗分两部分,即励磁支路损耗和绕组漏抗中损耗;电力线路伤得损耗也分两部分,即并联电纳和串联电抗中的无功功率损耗。
52、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的主
要内容有哪些?
答:无功功率平衡即电源供应的无功功率等于负荷消费的无功功率加上无功功率损耗。无功功率平衡的计算的前提时应是系统的电压水平正常。定期做电力系统无功功率平衡计算的主要内容:
参考累计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。 确定出现无功功率日最大负荷时系统中有功功率负荷的分配。
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。
计算系统中的潮流分布。
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。 如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,重新作潮流分布计算,而如无功功率始终无法平衡,则应考虑增设无功电源的方案。 53、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?
答:发电机,发出无功功率;电容器,只能向系统提供感性无功功率,大小与其端电压的平方成正比;调相机,实质上是只能发无功功率的发电机;静止补偿器和静止调相机分别与电容器和调相机相对应而又属于“灵活交流输电系统”范畴的两种无功功率电源;并联电抗器,在某些电力系统中装有这种设施用以吸取轻载或空载线路过剩的感性无功功率,而对于高压远距离输电线路而言,他还有提高输送能力,降低过电压等作用。 54、电力系统中无功功率与节点电压有什么关系?
答:系统中无功功率的充足与否决定其节点的电压的高低。
55、电力系统的电压变动对用户有什么影响?
答:电压偏移过大:会影响工农业生产产品的质量和产量,损坏设备,甚至引起系统的“电压崩溃”,造成大面积停电。
电压过低:发电机出力,变压器的负荷减少;各类负荷的异步电动机效率降低,寿命缩短 电压过高:电器设备的绝缘受损,寿命缩短。
56、电力系统中无功功率的最优分布主要包括哪些内容?其分别服从什么准则?
答:无功功率最优分布包括无功功率电源(等网损微增率)的最优分布和无功功率负荷(最
优网损微增率)的最优补偿两方面。
57、电力系统中电压中枢点一般选在何处?电压中枢点的调压方式有哪几种?哪一种方式容易实现?哪一
种方式最不容易实现?为什么?
答:中枢点一般指某些可反映系统电压水平的主要发电机或枢纽变电所母线因很多负荷都
由中枢点供电,控制了这些点的电压偏移,也就控制住了系统大部分负荷的电压偏移。常调压,逆调压,顺调压。
58、电力系统中电压中枢点一般选在何处?电压中枢点的调压方式有哪几种?哪一种方式容易实现?哪一
种方式最不容易实现?为什么?
答:选在可反映系统电压水平的主要发电厂或枢纽变电所母线;包括逆调压、顺调压和常
调压三种调压方式;
59、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:不可以,因为这样会引起网络其它部分的无功更加恶化。
60、电力系统常见的调压措施有哪些?
答:改变发电机端电压调压;改变变压器变比调压;借补偿设备调压;组合调压 61、有载调压变压器与普通变压器有什么区别?在什么情况下宜采用有载调压变压器?
答:有载调压变压器可以在带负荷运行的情况下调节变压器分接头;
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