配电网络课后习题(电自1306班委版)

配电网络课后习题(电自1306班委版)一1.与输电网相比，配电网有什么特点？答：与输电网相比，配电网主要有以下四方面特点：（1）输电网电压等级高（大于220Kv），配电网电压等级低（小于110Kv）（2）输电网线路公里数少，较稀疏，而线路公里数多、密集、覆盖面广（3）输电网所带负荷个数较少，配电网主要带负荷（4）从结构上说，输电网是环网结构、多环网运行，而配电网环网结构、开环运行2.为何大用户要用高压供电？答：提高对大用户的供电可靠性、稳定性3.实施配电网自动化的意义是什么？答：（1）提高供电的可靠性（2）提高供电质量（3）提高供电经济性（4）提高供电能力（5）提高管理水平和服务质量4.什么是智能配电网？答：智能电网就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。二1.什么是供电可靠性？什么是供电可靠率？什么是N-1准则？答：（1）供电可靠性是指供电系统持续供电的能力。（2）供电可靠率是指在统计期间内，对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值，记作RS-1(3)N-1准则是判定电力系统安全性的一种准则，又称单一故障安全准则。2.一级负荷、二级负荷、三级负荷的供电方式各有什么要求？答：一级负荷应由两个独立电源供电，两个独立电源是指其中任一电源故障，不影响另一电源继续供电：两个电源来自不同的发电机；两个电源间无联系，或虽有联系但能在其中任一电源故障时另一电源自动断开两者之间的联系。二级负荷应由两回线路供电，当负荷较小或取两回线路有困难时，可由一回专用线路供电。三级负荷对供电方式无要求。3.配电网结构必须满足哪些基本要求？高压、中压、低压配电网的接线方式各有哪些？答：配电网结构必须满足安全可靠性、运行灵活性和经济性三项基本要求。高压配电网最基本的接线形式是辐射形和环形两种；中压配电网以电缆线路、绝缘导线或裸导线架空线路组成辐射形和环形两种基本接线。低压配电网由380/220V架空线路或电缆线路构成，通常采用辐射形接线，直接给沿线用户供电。4.确定配电网中性点运行方式要考虑哪些因素？中性点常用运行方式有哪几种？各有何优缺点？我国配电网的中性点运行方式是怎样的？答：（1）确定配电网中性点运行方式要考虑到配电网运行的可靠性、安全性、经济性及人身安全等因素（2）运行方式：中性点不接地中性点经消弧线圈接地中性点直接接地中性点经低电阻接地四种方式；（3）中性点不接地:优点：这种系统发生单相接地时，三相用电设备能正常工作，允许暂时继续运行两小时之内，因此可靠性高，其缺点：这种系统发生单相接地时，其它两条完好相对地电压升到线电压，是正常时的√3倍，因此绝缘要求高，增加绝缘费用。中性点经消弧线圈接地优点：除有中性点不接地系统的优点外，还可以减少接地电流；其缺点：类同中性点不接地系统。中性点直接接地优点：发生单相接地时，其它两完好相对地电压不升高，因此可降低绝缘费用；其缺点：发生单相接地短路时，短路电流大，要迅速切除故障部分，从而使供电可靠性差。中性点经低电阻接地优点：使灵敏而有选择性的接地保护得以实现，幷能减小电弧接地过电压的危险性。由于这种系统的接地电流要比直接接地系统小得多，所以对邻近通讯系统的烕应千扰也就较弱。缺点：(1)同小接地电流系统相似，它也要求有较高的绝缘水平；(2)同大接地电流系统一样，在发生单相接地故障时，必须开断线路；(3)电阻器的制造相当困难（功率损耗使电阻发热，严重影响其机械强度），化在接地方面的投资也较大。（4）我国电力系统的中性点运行方式总体分为两种：①中性点直接接地方式，又称“大电流接地方式”，用于110kv及以上系统（包括220/380V三相四线制）。②中性点不接地或经过高阻抗接地方式，又称“小电流接地方式”，用于6000v至35kv系统。5.什么是变电容载比？为什么容载比不宜太大、也不宜太小？答：变电容载比是配电网变电容量（kVA）在满足供电可靠性基础上与对应的负荷（kW）之比。不宜太大，否则初期投资大，设备利用率低；不宜太小，否则难以适应近期负荷的发展6.配电网规划设计的主要内容有哪些？答：(1)收集配电网现状结构、历史负荷和地区国民经济发展规划等资料，全面掌握有关电力负荷的信息。(2)负荷预测。做未来5-10年的电量与功率预测。(3)电力电量平衡。提出对电源点建设的要求。可能电量满足要求但电力不满足要求，需要增加电源点。(4)变电站布点和容量选择。(5)网架结构优化(动态规划)(6)无功补偿规划，确定无功补偿点和补偿量(7)调度、变电站和馈线综合自动化(8)规划期投资估算，列出重要设备的规格和数量。(9)效益分析。(10)编写规划说明书。7.如何理解低压配电网建设的“小容量、密布点、短半径”原则？采用该原则的目的是什么？答：采用尽量短的低压线路（即缩短供电半径）直接供应一个或一小片用户，配电变压器安装点尽量靠近负荷点，配电变压器的布点宜多而单台容量宜小。目的:以保证供电质量，降低电能损耗；三1.负荷预测的目的是什么？答：从已知的用电需求出发，考虑政治、经济、气候等相关因素，对未来的用电需求做出的预测，包括电力需求预测和电能需求预测两部分内容。对系统规划而言，电力需求预测决定发电、输电、配电系统新增容量的大小；电能预测决定发电设备的类型(如调峰机组、基荷机组等)。对系统运行而言，负荷预测用来合理安排机组启停、检修、以及确定系统的旋转备用容量。负荷预测在电网调度自动化系统的能量管理系统（EMS）等高级应用软件中起着非常重要的作用。2.电力负荷可划分成哪几类？答：按国民经济行业用电分类：①农、林、牧、渔、水利用电②工业用电—制造业、采掘业③地质普查和勘探用电④建筑业用电⑤交通、运输、邮电通信业用电⑥商业、公共饮食、物质供销和仓储⑦其它事业用电—房地产、公共事业、卫生、体育、文化、教育、机关⑧城乡居民生活用电（城镇居民、乡村居民）按照全社会用电情况分为：第一产业（农业）；第二产业（工业）；第三产业（按照全社会用电情况分为：第一产业（农业）；第二产业（工业）；第三产业（3-7项）；居民用电4大类。3.电力负荷预测的基本方法有哪些？答：直观分析法、统计分析法、综合法4.分行业负荷预测的思路是什么？答：①对负荷分类②预测未来年各类负荷的年电量③各类负荷叠加得规划区的年电量④用宏观分析法(弹性系数法和年均增长率法)的结果综合考虑，适当调整规划区的最终年电量⑤用最大负荷利用小时求规划区未来各年的最大负荷。5.分区负荷预测的思路是什么？答：①分区②收集资料③预测各区水平年用电量④用最大负荷利用小时求各区水平年最大负荷⑤叠加求全区水平年最大负荷6某地区国内生产总值和用电量的资料如下表，试配合适当的回归模型并进行显著性检验。若2016年该地区国内生产总值为150亿元，试估计2016年用电量的预测值。答：设y=b0+bxn=3x=1𝑛∑𝑥𝑖3𝑖=1=75y=1𝑛∑𝑦𝑖3𝑖=1=275𝑆𝑥𝑥=∑(𝑥𝑖−x)23𝑖=1=1250𝑆𝑥𝑦=∑(𝑥𝑖−x)(𝑦𝑖−y)3𝑖=1=3375b=𝑆𝑥𝑦𝑆𝑥𝑥=2.7b0=y−bx=72.5故ｙ＝７２．５＋２．７ｘ代入ｘ＝１５０得于ｙ＝４７７.５四1.配电网潮流计算的方法有哪些？配电网潮流计算方法与输电网潮流计算方法可以通用吗？为什么？答：（1）配电网潮流计算的方法：牛顿类方法（N-R法和PQ分解法）、母线类方法（ZBus法和YBus法）和支路类方法（回路法、前推回代法）。（2）不能通用，因为配电网中：1、收敛性差。配电线的线径比输电网细，电缆线路多，导致配电网的R/X较大。2、数据不全。6-10kV电网中的供电台区很多无负荷数据记录表，无法提供潮流计算所需要的节点功率。2.为什么常规PQ分解法不适合配电网潮流计算？如何改进？答：（1）因为配电网中配电线的线径比输电网细，电缆线路多，导致配电网的R/X较大，使PQ分解法收敛性差。（2）改进方法：采用自动支路分解法。3.简述配电网前推回代潮流计算方法的思路。答：前推回代法基本思想：一般给定配电网络的始端电压和各节点负荷，以馈线为基本计算单位。前推—先由末端向始端推算：初次迭代时设全网电压都为额定电压；根据负荷功率由末端向首端逐段推导，仅计算各元件中的功率损耗而不计算电压，求得各条支路上的电流和功率损耗，并据此获得始端功率。回代—再由始端向末端推算：根据给定的始端电压和求得的始端功率由始端向末端逐段计算各段的电压降，求得各点电压。如此重复上述过程，直至各个节点的电压偏差满足容许条4.什么是配电网的网损率，如何降低配电网的网损率？答：（1）在同一时间内，配电网的有功电能损耗占供电量的百分比，称为配电网的损耗率，简称网损率或线损率。（2）配电网降损措施：1调整电网运行电压降损效果2无功补偿3更换节能变压器4增大导线截面积5提高功率因数5.配电网网损计算方法有哪些？答：1最大负荷损耗小时数法2均方根电流法3节点等效功率法4等值电阻法5负荷损耗率法6.什么是最大负荷损耗小时数法？它与哪些量有关？答：（1）最大负荷损耗小时数法是由最大负荷损耗小时数推算配电网网损的计算方法。（2）与元件的最大负荷利用小时数、功率因数和元件最大负荷时的功率损失有关。7.提高配电网运行电压可以降低网损。该说法正确吗？答：不正确，变压器铁芯损耗与电压的平方成正比，绕组中的损耗（铜损）和输电线路电阻中的损耗与电压的平方成反比。提高运行电压会使铁损增大，铜损减小。如果变压器铁损在网损中所占比例较大时，提高电压反而会增加网损。8.什么是无功功率经济当量？五1.配电网电压调整的方法主要有哪些？答：主要有并联电容器调压、变压器分接头调压、改变发电机机端电压与改变电网参数R、X等。2.为什么配电网中变压器分接头调压不能替代无功补偿调压？答：只有当无功充足时，用改变变压器变比调压才会有效，当系统无功不足时，必须先增设无功补偿设备。若在无功不足时调节变压器分接头升压，可能引起整个系统电压的“崩溃”，因为节点电压平方与无功功率成正比，若该点电压升上去了，则该点所需要的无功会更多，最终导致整个系统的电压继续下降，导致电压“崩溃”。3.变电站电压无功控制的目标是什么？答：电压：控制变压器二次电压，其上、下限根据相关规程及实际情况决定，通常不随时间改变整定值。亦可实施逆调压，视各个负荷时段确定电压上限。无功：控制界面设在变压器高压侧，力图从电网吸收最少量的无功，但是，考虑电容器组投、切的稳定性，其上、下限的宽度应略大于电容（抗）器组单组容量。4.简述变电站电压无功控制九区图法的原理。答：在直角坐标上，横坐标表示系统向变压器输送的无功功率Q，纵坐标表示低压侧电压U。按电压、无功的上、下限，可将电压、无功平面划分为9个区域，称为九区图。对变压器分接头和电容器组进行综合调节控制，使实时电压与无功处在均不越限的最优状态，即第9区。1区:电压偏低、无功补偿不足；先投电容器，当全部电容均投入(或被闭锁)后，电压仍低于下限值，升分接头。2区:电压正常、无功补偿不足；投电容器组，当全部电容器组均投入后仍在该区，则维持。3区:电压偏高、无功补偿不足；先降分接头，当变压器档位调到下限位置后，仍在该区，则强切电容器组。4区:电压偏高、无功补偿正常；先降分接头，当变压器档位调节到下限位置后，仍在该区，则强切电容器组。5区:电压偏高、无功补偿过剩；先切电容器组，若电容器组切完后仍在该区，则降分接头。6区:电压正常、无功补偿过剩；先切电容器组；若电容器切完后仍在该区，则维持。7区:电压偏低、无功补偿过剩；先升分接头，当变压器档位调到上限位置后仍在该区，则强投电容器组。8区:电压偏低、无功补偿正常；先升分接头，当变压器档位调到