浙江大学《电力系统稳态分析》A卷-20150421【含答案】

第1页，共8页浙江大学2014–2015学年春学期《电力系统稳态分析》课程期末考试试卷课程号：10190430__，开课学院：___电气工程学院____考试试卷：√A卷、B卷（请在选定项上打√）考试形式：√闭、开卷（请在选定项上打√），允许带__文具、计算器__入场考试日期：2015年5月4日,考试时间：120分钟诚信考试，沉着应考，杜绝违纪。考生姓名：学号：所属院系：_题序一二三四五六七八总分得分评卷人一、选择、填空题(共50分，1-30题为单选题，每题1分；31-35为多选题，每题2分，少选或者多选都不得分；36-40为填空题，每空1分)注意：选择题的答案请填写在第4页的选择题答题卡上，谢谢！（1）、单选题（每题1分）：1.电力系统中的每台机组都参加频率的一次调整。（B）A.对B.错2.牛顿-拉夫逊潮流计算结果比P-Q分解法潮流计算结果更精确。（B）A.对B.错3.P-Q分解法一般只适用于110kV以上电力网的潮流计算。（A）A.对B.错4.分裂导线的作用是减小线路的电抗和充电电容。（B）A.对B.错5.节点i和j间的互导纳等于节点i、j间支路导纳。（B）A.对B.错6.三绕组变压器的等值电路中，中压绕组的等值电抗可能为负数。（A）A.对B.错7.若牛顿-拉夫逊法潮流计算发散，则说明潮流方程无解。（B）A.对B.错第2页，共8页8.自藕变压器的高中低压侧负载均没有超过各自的额定容量时，公共绕组就不会过载。（B）A.对B.错9.发电机进相运行时，发出无功，吸收有功。（B）A.对B.错10.在我国，特高压是指由1000千伏级交流和正负800千伏级直流系统构成的高压电网。（A）A.对B.错11.架空线路采用换位的目的是（C）A.减小电抗B.减小电纳C.减小三相参数的不对称D.减小电阻12.影响系统频率的主要因素是(D)A.电流B.阻抗C.无功D.有功13.消弧线圈主要用于补偿通过线路的(D)A.短路电流B.负荷电流C.负荷的不平衡电流D.对地电容电流14.超高压输电线空载运行时，线路末端电压与始端电压相比(A)A.上升B.不变C.下降D.无法确定15.下列不属于无功功率电源的为（D）A．同步调相机B．同步发电机C．静止补偿器D．异步电动机16.逆调压是指（A）A.高峰负荷时，将中枢点的电压调高；低谷负荷时，将中枢点的电压调低B.高峰负荷时，将中枢点的电压调低；低谷负荷时，将中枢点的电压调高C.高峰负荷，低谷负荷中枢点的电压均低D.高峰负荷，低谷负荷中枢点的电压均高17.对一个1000节点的电力系统，若每节点平均与4个相邻节点有直接联系，则导纳矩阵中非零元素所占的百分比大致为（C）。A.0.3%B.0.4%C.0.5%D.0.6%18.若三绕组变压器高中低三侧容量比为100/66.7/100，变压器高中侧短路有功损耗的归算公式为：)21(kP（D）。()21(/kP为未归算值)A.)21(/32kPB.)21(/23kPC.)21(/94kPD.)21(/49kP19.用牛顿-拉夫逊法进行潮流迭代计算，修正方程求解的是（D）。A.线路功率B.节点注入功率C.节点电压新值D.节点电压修正量差20.电压降落指线路始末两端电压的（C）A.数值差B.分值差C.相量差D.矢量差21.电力系统有功功率最优分配的准则是(A)A.按等耗量微增率分配B.按等比耗量C.按效率相同D.按消耗量22.频率的二次调整是(C)A.发电机组的调速系统完成的B.负荷的频率特性来完成的C.发电机组的调频系统完成的D.功率确定的第3页，共8页23.有功功率流过电抗时(B)A.会产生有功损耗B.会产生无功损耗C.既不会产生有功损耗，也不会产生无功损耗D.不会产生无功损耗24.三绕组变压器的分接头只装在(C)A.高压绕组B.高压和低压绕组C.高压和中压绕组D.中压和低压绕组25.同一型号的110kV及更高电压的架空三相输电线，如果相间距离增大，则其每相导线单位长度的电阻(C)。A.增大B.减小C.不变D.无法确定26.通过改变变压器变比，实质上（C）A.改变了电压损耗的数值B.改变了负荷变化时次级电压的变化幅度C.改变了电力网的无功功率分布D.增加了整个电力系统的无功功率容量27.同步调相机可以向系统中(D)A.发出感性无功B.吸收感性无功C.只能发出感性无功D.既可发出感性无功，也可吸收感性无功28.电力线路中，电纳B主要反映线路流过电流时所产生的（B）A．热效应B．电场效应C．磁场效应D．电晕损耗29.峰荷时全网各节点电压为0.88，全网所有变电所运行人员同时调整各所变压器的变比，可以解决（D）问题。A.有功平衡B.无功平衡C.全网电压水平过低D.不能解决电压水平过低30.图示环网，已知两支路归算到低压侧的变压器和线路电抗之和都为5欧，T1的实际变比为110/10.5kV，T2的实际变比为110/11kV，则上面一条支路流过的功率为（A）A.4+j2.540MVAB.4+j3.445MVAC.4+j1.334MVAD.4-j3.445MVA（2）、多选题(每题2分)：31.对电力系统运行的基本要求是（ABC）。A．保证可靠地持续供电B．保证良好的电能质量C．保证系统运行的经济性D．保证供电功率恒定32.电力系统牛顿-拉夫逊法潮流计算的雅可比矩阵必定具有的性质为（AD）。A.方阵B.对称性C.奇异性D.矩阵元素与节点电压有关33.供电负荷包括（AD）A.综合用电负荷B.厂用电C.发电负荷D.网损第4页，共8页34.电压/无功控制是通过调整（ABCD），并满足全网各节点的电压要求，保证全网网损达到最少。A．发电机及调相机无功出力B．各电容器组的投切C．电抗器的投切D．变压器分接头位置35.牛顿-拉夫逊法潮流计算步骤的先后顺序依次为(BDACFGE)A.求雅可比矩阵元素B.形成节点导纳矩阵,给各节点电压设初值C.求解修正方程得电压增量D.求功率误差E.计算支路功率分布，PV节点无功功率和平衡节点注入功率F.求取节点电压的新值G.检查是否收敛，如不收敛，返回步骤D重新迭代；否则转入下一步选择题答题卡（评分以下表为准）：123456789101112131415BBABBABBBACDDAD161718192021222324252627282930ACDDCACBCCCDBDA3132333435ABCADADABCDBDACFGE（3）、填空题(每空1分，共10分)36.一台将电源侧10kV升到220kV的变压器，其额定变比为10.5/242。37.电力系统潮流计算中，三类节点数量最多的是PQ节点。38.电力系统中有功功率不足，必定会造成频率下降。39.n个节点的电力系统，PV节点数m，其节点导纳矩阵为n阶、直角坐标表示的雅可比矩阵为2(1)n阶、极坐标表示的雅可比矩阵为2(1)nm阶。40.已知变压器铭牌参数Sn、PK、PO、UK%及IO%。若变压器运行电压一直保持为额定电压Un，当变压器负荷从空载变化到满载时，用以上铭牌参数表示，变压器的有功功率损耗近似地从0P变化到0KPP，变压器的无功功率损耗近似地从0%100nIS变化到0(%%)100KnIUS。第5页，共8页二、计算题(4题，共50分)1、（12分）试计算如图所示的简单电力系统各元件电抗（忽略对地导纳）的标么值，并绘出相应的等值电路图。（系统基准功率SB取100MVA，110kV级基准电压取121kV）各元件的参数如下：发电机G：SGN=30MVA，UGN=10.5kV，XGN*=0.26；变压器T1：ST1N＝31.5MVA，Uk%=15，kT1=10.5kV/121kV；架空线路L：长100km，每km每回电抗为0.4欧，双回；变压器T2：ST2N＝25MVA，Uk%=10.5，kT1=110kV/6.6kV；电缆线路C：长3km，每km电抗为0.08欧，单回。答：选择相邻的基准值电压比kb(1-2)=kT1kb(2-3)=kT2kVUB1212kVkUUbBB5.101215.10121)21(21kVkUUbBB26.71106.61211)32(23(1分)则各元件电抗的标幺值为87.05.10100305.1026.0222221BBGNGNGGUSSUXXX(2分)48.05.101005.315.1010015100%222112112BBNTNTkTUSSUUXX(2分)14.01211001004.021212223BBLLUSXXX(2分)35.0121100251101005.10100%222222224BBNTNTkTUSSUUXX(2分)52231000.0830.467.26BCCBSXXXU(2分)1/0.872/0.483/0.144/0.355/1.536/0.461/0.872/0.483/0.144/0.355/1.536/0.46(1分)L10.5kVT1T26.3kV115kVGC第6页，共8页2、（9分）变压器等值电路如图，已知变压器压高侧电压1U和低压侧负荷如图所示。设变压器为Y0/Y接线。求变压器低压侧电压2U和输入功率1S（要求来回迭代一次）。1112UkV1S460j110/11kV2U1812jMVA6(1.812)10jS222221122-611118121)4600.1552.321'110'18120.1552.32118.15514.321(-)112(1.812)*100.0230.151'18.15514.321znzyyPQSRjXjjUSSSjjjSUGjBjjSSSj解：0.0230.15118.17814.472()jjMVA（4分）11111121max222221max22''18.155*414.321*602)8.32112'-'18.155*6014.321*49.214112'-112-8.32103.68'(-)(112-8.32)9.214103.689.214104.09PRQXUUPXQXUUUUUUUUU或-1-11max•229.2145.08-103.68'103.685.0810.3685.08110/11UtgtgUUUUkVK（）（5分）第7页，共8页3、（15分）简单电力系统如图所示。图中各参数均已化成导纳形式，假定节点4为平衡节点，节点5为PV节点，其他节点都为PQ节点。（1）求节点导纳矩阵Y。注：需列写出Yii的计算过程。（2）求PQ分解法中的B’和B”矩阵。答：由于有两台变压器，所以先将两台变压器进行等效，由于2和4间的变压器变比为1:1，所以不用等效。2和4间的变压器等效为-j4.41j0.21-j0.220535（1分）1.577.082.243.028.234.0131211jjjyyY55.1594.154.86.128.234.013.02423212022jjjjjyyyyY7205.1503.241.44.86.182.243.02205.013.03532313033jjjjjjyyyyY54244jyY2.421.041.4535055jjjyyY（5分）2.4041.4000505041.407205.1503.24.86.182.243.0054.86.155.1594.128.234.00082.243.028.234.01.577.0jjjjjjjjjjjjjjjY（3分）'5.12.282.8202.2815.558.402.828.415.72