华北电力大学(北京)2011年电力系统真题带答案

华北电力大学2011年硕士研究生入学考试初试试题一、不定项选择题1、广义电力系统包括（ABCD）A．发电机等生产电能的设备B.变压器等输送分配电能的设备C.电动机等消耗电能的设备D.保护控制装置及能量管理系统2、下列关于电力系统运行特征中，正确的说法包括（ABCD）A．电能不能大量储存B.输配电各环节不能分割C．过渡过程比较快D.电力系统地区性特点很强3、用电设备容许电压偏移一般为（A）A．10%B.7%C.5%D.2%4、发电机运行极限如图所示，其中圆弧S表示（B），直线BC表示（A）A.原动机功率约束B.定子绕组温升约束C．励磁绕组温升约束D.定子端部温升约束5、一台变压器，额定容量120MVA，额定电压10.5/121kV，空载损耗132kW，短路电压百分值为10%，变压器绕组电抗等于（C）p.u.（以变压器额定参数为基准）。A．13.280B．12.201C．0.100D．0.0926、电力线路自然功率是指（C）A．线路输送的额定功率B.线路允许输送的最大功率C．负荷阻抗为波阻抗时，该负荷所消耗的功率D．负荷端电压为额定电压时，该负荷所消耗的功率7、潮流调整的手段主要有（ABD）A．串联电容B.并联电容C.串联电抗D.附加串联加压器8、一台额定功率为50MW的发电机带一个40MW负荷运转，发电机的调差系数为4%,负荷的单位调节功率为1.5，那么系统的单位调节功率为（）。这道题我认为是26.2，大家有什么想法发送到我的邮箱。A．32.75B．29.75C．26.5D．23.59、使发电机组的静态特性曲线平行上移，以保证频率偏差在允许范围内是指电力系统的（B）A．一次调频B.二次调频C.三次调频D.最优分配10、一个处于稳态运行的系统，如果某一台发电机突然由于故障退出运行，该时刻，系统的频率将（C）。A．升高B.不变C.降低D.不一定11、电力系统的无功电源主要包括（ABCD）A．发电机B．电容器和调相机C．静止补偿器和静止调相机D．并联电抗器12、高峰负荷时升高电压，低估负荷时降低电压的中枢点电压调整方式称为（D）。A．不调压B．顺调压C．常调压D．逆调压13、无限大功率电源供电系统（工频），突然三相短路时，冲击电流将在短路发生后约（B）秒。A．0B．0.01C．0.02D．0.0514、架空输电线路的避雷线对零序阻抗的影响是（A）。A．减小线路的零序阻抗B．增大线路的零序阻抗C．无影响D．不确定15、由无限大电源供电的系统发生三相短路后出现非周期分量电流的原因是（D）。A．电容两端的电压可以突变B．电容两端的电压不能突变C．电感中的电流可以突变D．电感中的电流不能突变二、填空题16、电力系统总装机容量是指该系统中实际安装的发电机组（有功功率）的总和。17、我国所有交流电力系统的额定频率为（50Hz）。如果将系统额定频率升高10Hz，发电机感应电势将（升高）（升高或降低）（20）%。18、对电力系统的基本要求包括（可靠）（优质）（经济）。19、（电能质量）主要包括电压质量、频率质量、和（波形质量）三个方面。20、对于高压线路，当线路输送功率大于自然功率时，线路末端电压（小于）始端。21、作为潮流调整的手段之一，（串联电抗器）的作用主要在限流，将其串联在重载线路上可避免该线路过载。但由于其对电压质量和系统运行的稳定性有不良影响，这一手段未曾推广。22、（热）备用是指运转中的发电机设备可能发出的最大功率与系统发电负荷之差。（冷）备用是指未运转的发电设备可能发出的最大功率。三、简答和简单计算题24、某3节点系统如下：（1）如果变压器支路的变比为1:1，写出节点导纳矩阵Y。（2）如果变压器支路的变比为1:1.05（理想变压器在母线1侧，变压器电抗参数在母线2侧），请写出变压器型等值支路参数，并写出节点导纳矩阵Y’。首节点末节点RXB1200.040230.040.250.5230.080.30.5（1）25250250.829927.61200.82993.112000.82993.11200.82992.6120BjjYjjjjj（2）变压器等值支路参数略。25250250.829927061200.829930112000.82993.11200.82992.6120BjjYjjjjj25、试分析对于高压线路，改变电压的大小主要是改变无功功率分布，而改变电压的相位，所能改变的主要是有功功率分布。略。26、简要分析影响变压器零序电抗参数的因素有哪些。与绕组连接方式、变压器的结构有关。余下请参照暂态书P94自行总结。27、某系统接线及各元件参数如图所示，设在f点发生三相短路。若选,,（即变压器变比取平均额定变比），试计算：（1）做出系统等值电路。（2）流过短路点的短路冲击电流的有名值（设冲击系数）。（3）电源G对f点的转移电抗，。（4）如果根据运算曲线查得t=0.2s时的短路电流标幺值为，求t=0.2s时短路电流有名值。略。四、计算题28、一个两节点系统共有下列元件构成：平衡节点电压为1.00，负荷为0.3+j1.0并且装有一个无功补偿器，向负荷节点提供无功功率为1.1。两个节点之间的输电线路阻抗为j0.4。试求：（1）绘制系统单线图；略。（2）计算节点导纳矩阵Y；2.52.52.52.5BjjYjj（3）列写牛顿法直角坐标方程；节点2的功率方程：22112112211211222222222222222()()()()eGeBffGfBeeGeBffGfBeP22112112211211222222222222222()()()()fGeBfeGfBefGeBfeGfBeQGfxGjsxMi1.9MK0.23.2GIBS=100MVABUavU牛顿-拉夫逊法直角坐标形式的修正方程式222222222222PHNfQJLe其中222211211222222222211211222222PHGfBeBeGfBeGfBeGff222211211222222222211211222222PNGeBfGeBfBfGeBfGee222211211222222222211211222222QJGeBfGeBfGeGeBfBff222211211222222222211211222222QLGfBeGfGfBeGfBeBee（4）列写牛顿法极坐标方程；功率方程：212121212122222222222(cossin)(cossin)UUGBUUGBP212121212122222222222(sincos)(sincos)UUGBUUGBQ修正方程：2222222222222PHNUQJLU其中：22221212121212(sincos)PHUUGB2222221212121212222(cossin)2PNUUUGBUGU22221212121212(cossin)QJUUGB2222221212121212222(sincos)2QLUUUGBUBU（5）采用极坐标形式进行计算（收敛精度为0.01）；令初始值为：10第一次迭代的修正方程为：2222.82.500.102.5UU解得：2220.120.04UU(1)(0)(0)2220.12(1)(0)(0)2221.04UUU第二次迭代的修正方程为：2220.0112.5810.3110.0230.3112.827UU解得：2220.0030.008UU(2)(1)(1)2220.117(2)(1)(1)2221.032UUU由于(1)2，(1)2U均小于给定精度，故收敛。结果为：1.036.68（6）计算平衡节点功率。12222122()0.300.06SUYUYUj29、两个互联系统如图所示，系统频率50Hz时，区域1发电机功率为19000MW，旋转备用1000MW，负荷为20000MW，区域2发电机功率为41000MW，旋转备用1000MW，负荷为40000MW，联络线输送功率1000MW，从区域2送向区域1。所有机组的调差系数为5%，每个区域当频率每变化1%负荷也相应变化1%。试计算：（1）当区域1的负荷减少1000MW时，计算系统频率、各区域发电和负荷功率、联络线功率及方向。（2）假定每个区域带有旋转备用的发电机工作在辅助控制（ACE）方式，区域1的单位调节功率为250MW/0.5Hz，区域2的单位调整功率为500MW/0.1Hz。当区域1的发电量失去2000MW时（失去的部分不包括所有备用容量），计算系统频率、各区域发电和负荷功率、联络线功率及方向。（1）111200008000MW/Hz%0.0550GNGNPKf设区域2向区域1传输功率的变化量为：则式中解得050.0385Hzfff11118692MWGGGPPKf22240353.2MWGGGPPKf111119015.4MWLLLPPPKf22240030.8MWLLLPPKf现在区域2向区域1输送的功率为：2121211000677.6322.4MWPPP方向从2流向1120000400MW/Hz50LK2214200016800MW/Hz%0.0550GNGNPKf240000800MW/Hz50LK1118400MW/HzSGLKKK22217600MW/HzSGLKKK21P1211212SSPPKfPKf210.0385Hz677.6MWfP1=-1000MWP（2）设区域2向区域1传输功率的变化量为：则式中解得050.2985Hzfff11118850.75MWGGGPPKf22239507.5MWGGGPPKf111118119.4MWLLLPPPKf22240238.8MWLLLPPKf现在区域2向区域1输送的功率为：21212110001731.3731.3MWPPP方向从1流向2。30、系统等值电路图如图所示，，，。各段线段电阻如图所示。系统额定电压为35kV。设无功功率补偿设备总的容量为12Mvar，试在不计无功功率网损的前提下确定这些无功功率电源的最优分布。因无功功率流动而产生的有功功率网损为：110MVarLQ28MVarLQ35MVarLQ1500MW/HzGK25000MW/HzGK120000400MW/Hz50LK240000800MW/Hz50LK111900MW/HzSGLKKK2225800MW/HzSGLKKK1211212SSPPKfPKf210.2985Hz1731.3MWfP1=-2000MWP21P22211223321[10()20()30()]LCLCLCNPQQQQQQU网损微增率为：12120(10)35CCPQQ22240(8)35CCPQQ22360(5)35CCPQQ不及无功功率网损有：123CCCPPPQQQ又：12312CCCQQQ解得：14MvarCQ25MvarCQ33MvarCQ