《电力系统分析》习题第3-6章(1)

3 简单电力系统潮流计算

3．1 思考题、习题

1）电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么？电力线路始、末端的电容功率表达式是什

么？

2）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？

3）什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率？

5）对简单开式网络、变电所较多的开式网络和环形网络潮流计算的内容及步骤是什么？

6）变压器在额定状况下，其功率损耗的简单表达式是什么？

9）为什么要对电力网络的潮流进行调整控制？调整控制潮流的手段主要有哪些？

10）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？

16）110kV双回架空线路，长度为150kM，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm，

三相导线几何平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为30+j15MVA，末端电压为106kV，求

始端电压、功率，并作出电压向量图。

17）220kV单回架空线路，长度为200kM，导线型号为LGJ-300，导线计算外径为24.2mm，

三相导线几何平均距离为7.5m。已知电力线路始端输入功率为120+j50MVA，始端电压为

240kV，求末端电压、功率，并作出电压向量图。

18）110kV单回架空线路，长度为80kM，导线型号为LGJ-95，导线计算外径为13.7mm，三

相导线几何平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为15+j10MVA，始端电压为116kV，求末

端电压和始端功率。

19）220kV单回架空线路，长度为220kM，电力线路每公里的参数分别为：

线路空载运行，当线路末端电压r1 0.108 /kM,x1 0.42 /kM,b1 2.66 10 6S/kM、

为205kV，求线路始端的电压。

20）有一台三绕组变压器，其归算至高压侧的等值电路如图3-1所示，其中

~~ZT1 2.47 j65 ,ZT2 2.47 j1.5 ,ZT3 2.47 j37.8 ,S2 5 j4MVA,S3 8 j6MVA,当变压器变比

为110/38.5（1+5%）/6.6kV，U3=6kV时，试计算高压、中压侧的实际电压。

图3- 1 图

3-2

21）某电力线路导线为LGJ-185，长度为100kM，导线计算外径为19mm，线路末端负荷为

90+j20MVA。该电力线路由110kV升至220kV运行，假设升压前后导线截面和负荷大小保持

不变，而且不考虑电晕损失的增加，导线水平排列，升压前后导线间距由4m增加到5.5m。试问升压前后电力线路的功率损耗减少了多少？电压损耗的百分数减少了多少？

22）对图3-2所示的环行等值网络进行潮流计算。图中各线路的阻抗参数分别为：

Zl1 10 j17.3,Zl2 20 j34.6,Zl3 25 j43.3,Zl4 10 j17.3;各点的运算负荷分别为：

~~~S2 90 j40MVA,S3 50 j30MVA,S4 40 j15MVA;而且U1=235kV。

23） 某35kV变电所有二台变压器并联运行，其参数分别为：T1： SN 8MVA,Pk 58MW,Uk% 7.5；

T2：SN 2MVA,Pk 24MW,Uk% 6.5。两台变压器均忽略励磁支路。变压器低压侧通过的

总功率为S 8.5 j5.3MVA。试求：①当变压器变比为KT1 KT1 35/11kV时，每台变压

器通过的功率为多少？②当KT1 34.125/11kV，KT2 35/11kV时，每台变压器通

过的功率为多少？ ~

3．2 习题解答

16） 始端电压为：U1=114.92 kV，δ=3.5°

始端功率为：S1=31.7689+j7.9884 MVA

电压相量图如图3-5所示。

17） 末端电压为：U2=209.715 kV，δ=9.93°

始端功率为：S1=113.1793+j50.3043 MVA

电压相量图如图3-6所示。

18） 末端电压为：U2=109.611 kV，δ=1.28°

始端功率为：S1=15.6599+j9.5734 MVA

19） 始端电压为：U1=199.46 kV，δ=0.41°

20） 高压侧实际电压为：U1=109.69 kV

中压侧实际电压为：U1=37.648 kV

21） 110kV运行，功率损耗△S1=101.8704+j45.2263MVA

电压损耗△U1%=22.1

220kV运行，功率损耗△S2=92.9146+j14.2263MVA

电压损耗△U2%=4.64

功率损耗减少△S=8.9558+j30.6905MVA

电压损耗减少△U%=17.46

22） 由节点1流入线路l1的功率为112.4934+j57.9522MVA

由线路l1流入节点2的功率为109.4453+j52.6729MVA

由节点2流入线路l2的功率为19.4453+j12.6729MVA

由线路l2流入节点3的功率为19.23+j12.3MVA

由节点4流入线路l3的功率为31.4209+j18.8273MVA

由线路l3流入节点3的功率为30.77+j17.7MVA

由节点1流入线路l4的功率为72.7112+j36.0622MVA

由线路l4流入节点4的功率为71.4209+j33.8273MVA

节点2的电压为226.017 kV

节点3的电压为222.36 kV

节点4的电压为229.5 kV

23） 变压器变比相等时，ST1=6.539+j4.253MVA，ST2=1.961+j1.047MVA

变压器变比不等时，ST1=6.6349+j4.8342MVA，ST2=1.5941+j0.4628MVA

4 复杂电力系统潮流的计算机算法

4．1 思考题、习题

1）电力网络常用的数学模型有哪几种？

2）节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵中各元素的物理意义是什么？

3）节点导纳矩阵有什么特点？

4）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？

5）电力系统潮流计算中变量和节点是如何分类的？

6）电力系统功率方程中的变量个数与节点数有什么关系？有哪些变量可以先确定下来？

7）电力系统中变量的约束条件是什么？为什么？

8）高斯-塞德尔法潮流计算的迭代式是什么？迭代步骤如何？对PV节点是如何考虑的？

9）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？

10）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？

11）电力系统如图4-1所示。各元件阻抗标幺值分别为：Z10 j30,Z20 j34，

假设节点1为平Z30 j29,Z12 0.08 j0.40,Z23 0.10 j0.40,Z13 0.12 j0.50,Z34 j0.30。

衡节点，节点4为PV节点，节点2、3为PQ节点。若给定：U1 1.05,S2 0.55 j0.13，

~S3 0.3 j0.18,P4 0.5,U4 1.10。试求：①节点导纳矩阵；②高斯-塞德尔法潮流计算第一~

次迭代结束时，各节点的电压。

12）电力网络图如图4-2所示，网络中的参数均以电抗标幺值给出，试求该电力网络的节

点导纳矩阵？

13）系统等值电路如图4-3所示，电路参数均以电抗标幺值给出：点1为平衡节点，

1.0 0 ；节点2为PV节点，U2=1.0，P2=1.0；节点3为PQ节点，P3=2.0，Q3=1.0。试U1

用牛顿-拉夫逊法计算潮流。

4. 2 习题解答

0.9347 j4.2616 0.4808 j2.4038YB 0.4539 j1.8911 0.0 j0.0 0.4808 j2.40381.0690 j4.7273 0.5882 j2.35290.0 j0.0 0.4539 j1.8911 0.5882 j2.35291.0421 j8.3247j3.70370.0 j0.0 0.0 j0.0 j3.7037 j3.3333

11) ①节点导纳矩阵

②假设U2（0）=U3（0）=1.0，δ（0）

1=δ（0）（0）（0）=δ3=δ4=0°，则高斯-塞德尔第一次2

迭代结束时的各节点电压为：

12) 节点导纳矩阵

j5 j7.5 YB j5 j7.5U 1 1 1 .05 j2 j2. 1 U 2 0.8881 7.3

1 U 3 0.9572 1 1 U 4 1.0721 3.25 修正为U 4 1.1 3.25

13) ⑴节点电压和注入功率 j2.5 j2 j4.75

U1=1.0，δ1=0°，P1=3.0 …… 此处隐藏：6698字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……