(完整版)2017年春《电力系统分析》期末考试复习题

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大连理工大学网络教育学院

2017年春《电力系统分析》期末考试复习题

☆ 注意事项：本复习题满分共：400分。

一、单项选择题

1、下列设备不属于电力系统一次设备的是（ ）。 A．发电机 B．变压器 C．输电线路 D．电压表 2、导线标号LGJ-400/50中LGJ表示（ ）。

A．铝绞线 B．铜绞线 C．钢芯铝绞线 D．电力电缆 3、（ ）指的是线路始末两端电压的相量差。

A．电压调整 B．电压损耗 C．电压偏移 D．电压降落

4、如果两节点没有直接的电气连接，则在列节点导纳矩阵时这两个节点互导纳为（ ）。 A．零 B．1

C．无穷 D．以上答案都不正确

5、负荷预测主要针对（ ）进行，可以作为有功功率和频率三次调整的依据。 A．幅度小、周期短的偶然性负荷 B．幅度较大、周期较长的冲击性负荷 C．幅度大、周期长的生产、生活负荷 D．幅度小、周期长的负荷 6、电力线路的并联电纳（ ）。

A．消耗无功功率，呈容性 B．消耗无功功率，呈感性 C．发出无功功率，呈容性 D．发出无功功率，呈感性 7、下列关于无限大容量电源说法不正确的是（ ）。

A．短路前后电源端口电压幅值恒定 B．电源的内阻抗为无穷大 C．短路前后电源频率恒定 D．真正的无限大容量电源不存在 8、对于电力线路，零序电抗和正序电抗总是（ ）。

A．相等 B．零序电抗大于正序电抗

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C．零序电抗小于正序电抗 D．二者大小关系不确定 9、下列说法不正确的是（ ）。

A．短路分析属于机电暂态分析 B．短路分析属于电磁暂态分析 C．功角稳定性分析属于机电暂态分析 D．电磁暂态过程与机电暂态过程并存 10、下列关于等面积定则说法不正确的是（ ）。 A．最大可能减速面积大于等于加速面积时，系统稳定 B．最大可能减速面积小于加速面积时，系统不稳定 C．减速面积等于加速面积时，系统临界稳定 D．只有当减速面积为零时，系统稳定

11、通常同步发电机接在线路首端，它的额定电压为电力线路额定电压的（ A．1.05倍 B．1.0倍 C．1.1倍

D．1.15倍

12、变压器的电导参数主要决定于实验数据（ ）。 A．短路损耗

B．空载损耗 C．短路电压百分比

D．空载电流百分比

13、线路两端的电压相量之差称为（ ）。 A．电压调整 B．电压损耗 C．电压偏移

D．电压降落

14、下列关于节点导纳矩阵说法不正确的是（ ）。 A．节点导纳矩阵是上三角矩阵 B．节点导纳矩阵是n×n维方阵

C．如果两节点没有直接的电气连接，则导纳矩阵中的互导纳为零 D．节点导纳矩阵是高度稀疏矩阵

15、下列调频属于事前调频的是（ ）。 A．一次调频 B．二次调频 C．三次调频

D．四次调频

16、一般综合负荷的功率因数为（ ）。 A．0.5左右 B．0.5-0.6 C．0.6-0.9

D．0.9-0.95

17、下列属于短路应对措施的是（ ）。

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。 ）

A．快速切除故障

B．快速恢复线路供电 D．以上说法都正确

C．降低短路发生概率

18、在任意某系统某点发生不对称短路时，短路点元件参数（ ）。 A．对称 C．相等

B．不对称 D．不确定

19、下列元件属于静止元件的是（ ）。 A．变压器和发电机 C．变压器和线路

B．变压器和电动机 D．发电机和电动机

20、引起电力系统大扰动的主要原因有（ ）。 A．负荷的变换

B．切除或投入系统的主要元件 D．以上都正确

C．电力系统的短路故障

21、若变压器二次侧与用电设备直接相连，则其二次侧额定电压是电网电压等级的（ ）。 A．1.05倍 C．1.1倍

B．1.0倍 D．1.15倍

22、一般长度超过300km的架空电力线路和长度超过100km的电缆线路称为（ ）。 A．短电力线路 C．长电力线路

B．中等长度电力线路 D．超长电力线路

23、降压变压器低压侧末端负荷的功率叫做（ ）。 A．负荷功率 C．运算负荷

B．运算功率 D．电源功率

24、下列不属于节点导纳矩阵特点的是（ ）。 A．n×n维方程

B．对称阵 D．上三角矩阵

C．高度稀疏矩阵

25、频率的（ ）是指由发电机的调频器进行的，对变化幅度较大、变化周期较长的负荷引起的频率偏移做调整。 A．一次调频 C．三次调频

B．二次调频 D．四次调频

26、我国规定，35kV及以上电压供电负荷电压偏移范围在（ ）之内。 A．±3% C．±5%

B．±4% D．±6%

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27、下列故障不属于横向故障的是（ ）。 A．三相对称短路 C．单相接地短路

B．两相接地短路 D．断相故障

28、电力系统中，通常认为发电机正常运行时（ ）。 A．电压、电流为负序

B．电压、电流为正序 D．电压正序、电流为零序

C．电压负序、电流为正序

29、下列参量中不属于电力系统电磁参量的是（ ）。 A．功率 C．频率

B．电流 D．电压

30、电力系统以正常运行方式时，静态稳定储备系数不小于（ ）。 A．15%-20% C．10%-15%

B．12%-15% D．5%-10%

31、下列设备不属于电力系统二次设备的是（ ）。 A．输电线路 C．电压表

B．电流表 D．继电保护装置

32、下列电力系统运行参量属于机械参量的是（ ）。 A．功率 C．电流

B．频率 D．电压

33、（ ）指的是电力线路始末端实际运行电压与线路额定电压的差值。 A．电压调整 C．电压偏移

B．电压损耗 D．电压降落

34、对于长度不超过100km、电压等级为220kV的电力线路，（ ）。 A．线路消耗容性无功功率 C．线路呈电阻性

B．线路发出感性无功功率 D．线路消耗感性无功功率

35、下列关于无限大容量电源说法正确的是（ ）。 A．短路前后电源频率恒定 B．电源的内阻抗为无穷大

C．短路前后电源端口电压幅值发生变化 D．同步发电机是无限大容量电源

36、下列关于节点阻抗矩阵说法正确的是（ ）。

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A．节点阻抗矩阵是稀疏矩阵 B．节点阻抗矩阵是满阵

C．节点阻抗矩阵中的互阻抗等于节点之间支路阻抗的负值 D．节点阻抗矩阵中的自阻抗等于所有连接于节点的支路阻抗之和 37、下列关于频率调节说法正确的是（ ）。 A．一次调频需要进行负荷曲线预测

B．对于变化幅度较大、周期较长的冲击性负荷，需要进行事前调频 C．对于变化幅度小、周期短的负荷，可以由发电机组调速器进行频率调节 D．对于变化幅度最大、周期最长的生活负荷，需要进行事后调频 38、对于变压器，正序电抗和负序电抗总是（ ）。 A．二者大小关系不确定 B．正序电抗大于负序电抗 C．正序电抗小于负序电抗 D．正序电抗等于负序电抗 39、下列说法正确的是（ ）。 A．短路分析属于电磁暂态分析 B．短路分析属于机电暂态分析 C．功角稳定性分析属于电磁暂态分析 D．电磁暂态过程与机电暂态过程互不影响 40、下列说法不正确的是（ ）。

A．当运行点位于功角特性曲线的上升部分时，该运行点是静态稳定的 B．当运行点位于功角特性曲线的下降部分时，该运行点是静态稳定的 C．静态稳定极限点对应的功率是发电机在给定参数下可能输出的最大功率 D．电力系统要保持一定的抗干扰能力，不应该在接近稳定极限的情况下运行 41、变压器一次侧与线路相连，则其一次侧额定电压是电网电压等级的（ ）。 A．1.0倍 B．1.05倍 C．1.1倍 D．1.15倍

42、当架空线路长度不超过100km，线路额定电压不超过60kV时，它的等值电路可以忽略（ ）。

A．电导 B．电纳

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C．电导和电纳 D．以上答案都不正确 43、降压变压器高压侧母线上负荷从电网中取用的功率叫（ ）。 A．负荷功率 B．等值负荷功率 C．电源功率 D．等值电源功率 44、下列说法不正确的是（ ）。 A．功率方程是线性方程组 B．功率方程中每个节点有6个变量

C．功率方程意义为各节点注入功率是各母线电压相量的函数 D．若网络中有n个节点，则功率方程可列出2n个方程 45、当原动机输入功率大于定子输出功率时，（ ）。

A．增大，f增大 B．减小，f减小 C．增大，f减小 D．减小，f增大

46、对于线路长度不超过100km、电压等级为220kV的电力线路，线路将（A．消耗容性无功功率 B．消耗感性无功功率 C．发出容性无功功率 D．发出感性无功功率 47、下列故障不属于电力系统横向故障的是（ ）。

A．三相对称短路 B．单相接地短路 C．两相接地短路 D．断相故障 48、若发电机中性点不接地，则零序阻抗为（ ）。 A．零 B．1 C．无穷大 D．不确定 49、下列说法正确的是（ ）。

A．电力系统在小干扰稳定时，在大干扰下也稳定 B．电力系统在小干扰不稳定时，在大干扰下不一定稳定 C．电力系统在大干扰下是否稳定与干扰大小有关 D．电力系统在大干扰下是否稳定与干扰大小无关 50、在分析静态稳定时，发电机电抗为（ ）。

A．同步电抗 B．暂态电抗 C．异步电抗 D．三者皆可

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。 ）

答案：1～5 DCDAC 6～10 CBBAD 11～15 ABDAC 16～20 CDBCD

21～25 ACADB 26～30 CDBCA 31～35 ABCDA 36～40 BCDAB 41～45 ACBAA 46～50 BDCCA

二、填空题

1、电力系统中性点通常有三种接地方式，为 、 和 。 2、无功功率分点通常是系统中电压 点。

3、电力系统短路故障包括 、 、 和两相接地短路四类。 4、电力系统的无功功率电源包括 、 、并联电容器和静止补偿器等。 5、担负调整系统频率任务的发电厂母线往往被选作 节点。

6、电力线路的无功损耗分为 和 中的无功功率损耗两部分。 7、电力系统短路故障包括 、 、 和两相接地短路四类。

8、电力系统二次设备包括 、 和 。 9、系统备用容量根据机组运行状态的不同，可分为 和 。 10、电压偏移按照原因可分为 和 两类。

11、功角稳定性按照元件可分为 的稳定性和 的稳定性。 12、电力系统的基本结构包括 、 、 和 。 13、电力系统的负荷按范围划分可分为 、 和 三种。 14、当架空线路长度不超过100km，线路额定电压不超过60kV时，它的等值电路可以忽略 和 。

15、降压变压器高压侧的主分接头电压为220kV，若选择＋2×2.5%的分接头，则该分接头电压为 。

16、电力系统的无功功率电源包括 、 、并联电容器和静止补偿器等。

17、电源端口的 和 不随负载变化而变化的电源称为无限大容量电源。

18、输电线路的电气参数包括 、 、 和电纳。 19、电力系统一般由 、 和能量管理系统组成。

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20、给定时间（日、月、季、年）内，电力系统中所有发电厂的总发电量与厂用电量之差称为 。

21、频率变化反映机组的 关系，是机组 的依据。

22、不同类型的短路，相当于在短路点接一个各相 不同、 不同的三相负载。

23、电压等级是指国家标准规定的一定数量的标准电压，本质上就是 和 的额定电压。

24、发电设备单位时间内消耗的能源和发出有功功率之间的关系称为 。 25、衡量电能质量的指标包括 、 和 。 26、电力系统稳定性分析的核心问题是 。

27、电力系统受到扰动后，暂态过程按时间划分阶段可分为 、 和 。

28、电力系统一般由 、 和能量管理系统组成。

29、采用复功率表示方式时，负荷滞后功率因数运行吸收的无功功率为 ，超前功率因数运行吸收的无功功率为 。

30、电力系统备用容量根据机组运行状态的不同，可以分为 和 。 31、电力系统分析中用标幺值计算一般取 、 为基准值。 32、电力系统的接线方式通常分为两种，包括 和 。

33、等值变压器模型中，阻抗支路用 表示，导纳支路用 表示。 34、计算短路电流最大有效值的作用是检验电气设备的 和 。 35、采用复功率表示方式时，负荷滞后功率因数运行吸收的无功功率为 ，超前功率因数运行吸收的无功功率为 。 答案：

1．中性点直接接地、中性点不接地、中性点阻抗接地 2．最低

3．三相对称短路、单相接地短路、两相短路（不限顺序） 4．同步发电机、同期调相机 5．平衡

6．并联电纳、串联电抗（不限顺序）

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7．三相对称短路、单相接地短路、两相短路（不限顺序） 8．测量设备、保护设备、控制设备（不限顺序） 9．热备用、冷备用（不限顺序） 10．电压变动、电压波动（不限顺序） 11．电源、负荷（不限顺序）

12．发电系统、输电系统、配电系统、用户（不限顺序） 13．综合用电负荷、供电负荷、发电负荷 14．电导、电纳

15．231kV 17．电压幅值、频率 19．一次设备、二次设备 21．有功平衡、有功调节 23．用电设备、电力线路

25．频率质量、电压质量、波形质量 27．起始阶段、中间阶段、后期阶段 29．正、负 31．功率、电压

16．同步发电机、同期调相机 18．电阻、电抗、电导 20．供电量

22．阻抗、中性点接地方式 24．耗量特性

26．功角稳定性问题

28．一次设备、二次设备 30．热备用、冷备用

32．开式网络（也称辐射网络）、两端供电网络

33．阻抗值、导纳值 34．断流能力、耐力强度 35．正、负

三、简答题

1、简述标幺值等值网络的优点。

答：（1）可通过基准电压的选取，消去等值网络电路里的变压器；（2）线电压和相电压的标幺值相同；（3）计算结果清晰，易于判断结果的正确性。 2、简述功率方程中变量的类型。

答：功率方程中的变量可分为不可控变量或扰动变量、控制变量、状态变量。 3、电力系统的负荷按范围划分可分为哪几种？

答：电力系统的负荷按范围划分可分为综合用电负荷、供电负荷和发电负荷。 4、为什么电力网络方程通常采用节点电压方程？

答：①节点电压方程独立节点数远少于回路数，方程维数比较小；②节点导纳矩阵便于形成

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与修改；③并联支路无需进行合并简化。 5、简述电压中枢点的概念。

答：电压中枢点是指某些可以反映系统电压水平的主要发电厂或枢纽变电所母线。 6、简述功率方程的特点。

答：功率方程有如下特点：1)非线性方程组；2）每个节点有6个变量；3）有2n个方程；4）存在损耗；5）各节点注入功率是各母线电压相量的函数。 7、电力系统分析内容是什么？

答：电力系统分析内容：采用数学方式模拟计算电力系统稳态运行和暂态运行过程中的各种电磁参量和机械参量。

8、频率变化对用户有哪些影响？

答：对用户的影响：系统频率的变化将引起工业用户的电动机转速的变化，这将影响产品的质量。当频率降低，使电动机有功功率降低，将影响所有的转动机械的出力。频率的不稳定，将会影响电子设备的准确性。

9、频率变化对发电厂自身会产生哪些影响？

答：对发电厂自身的影响：发电厂的厂用机械多使用异步电机带动，系统频率降低使电动机出力降低，若频率降低过多，将使电动机停止运转，会引起严重后果。 10、简述电力系统的基本要求。

答：基本要求：①安全：电源充裕、布局合理、电网结构合理；②优质：控制频率偏差、电压偏差、谐波含量；③经济：优化运行；④环保：节能减排、发展绿色能源、低碳。

四、论述题

1、论述频率变化对用户和发电厂及系统本身的影响。

答：对用户的影响：系统频率的变化将引起工业用户的电动机转速的变化，这将影响产品的质量。频率降低，使得电动机有功功率降低，将影响所有转动机械的出力。频率的不稳定，将会影响电子设备的准确性。

对发电厂自身的影响：发电厂的厂用机械多使用异步电机带动，系统频率降低使电动机出力降低，若频率降低过多，将使电动机停止运转，会引起严重后果。

对电力系统本身的影响：系统频率降低时，异步电动机和变压器的励磁电流将大为增加，引起系统所需无功功率的增加，其结果是引起电压的降低，增加电压调整的困难。 2、论述电力系统中有功功率最优分配的概念。

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答：负荷可根据波动规律分解为三种负荷。其中，第三种负荷由于其具有很强规律性且周期性较长，可通过负荷预测提前预测出。为保证负荷平衡，可提前把该负荷分配给各发电厂形成各发电厂的计划。实时调度时，责成各发电厂按事先给定的负荷发电，即可满足该类负荷。这就是有功功率的最优分配问题，包括有功功率电源的最优组合和有功功率负荷的最优分配。它要求在保证系统安全的条件下，在所研究的周期内，以小时为单位合理选择电力系统中哪些机组应该运行、何时运行及运行时各机组的发电功率，其目标是在满足系统负载及其它物理和运行约束的前提下使周期内系统消耗的燃料总量或总费用值为最少。 3、论述中枢点电压三种调节方式及它们的使用环境。 答：

中枢点的电压调节方式分为逆调压、顺调压和恒调压。

逆调压是指负荷高峰时升高电压、负荷低谷时降低电压的中枢点调压方式。

顺调压是指负荷高峰时允许电压稍有下降，负荷低谷时允许电压略有上升的电压中枢点调压方式。

恒调压是指高峰或低谷时，电压基本保持某一数值不变的中枢点调压方式。

逆调压是要求最高的调压方式，一般需要专门的调压设备。适用于各供电负荷变化规律大致相同，且供电线路电压损耗较大的电压中枢点。

顺调压是要求最低的调压方式，一般不需要专门的调压设备。适用于供电线路不长，负荷变动不大，线路压降变化不大的中枢点。

恒调压的调压要求介于逆调压和顺调压之间。其适用范围亦为介于两者之间的电压中枢点。

4、论述提高电力系统静态稳定性的基本原理及措施。 答：

由功角特性曲线可知，发电机功率极限越大，其抗干扰能力越强，系统越稳定。提高系统稳定性，本质上就是提高发电机的功率极限。因此，可以从三个方面来提高电力系统静态稳定性：

（1）提高E，可以采用自动励磁装置；

（2）减小x，如采用分裂导线、串联电容器补偿、改善电网结构； （3）提高U，可以提高线路额定电压等级。

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五、计算题

1、某系统发电机组的单位调节功率为740MW/Hz，当负荷增大200MW时，发电机二次调频增发40MW，此时频差为0.2Hz，求负荷的单位调节功率。 答：

根据公式 f-PLPG

KGKL 于是 -0.2-20040

740KL 所以 KL160/0.274060MW/Hz

2、某系统发电机组的单位调节功率为740MW/Hz，负荷的单位调节功率为60 MW/Hz，当负荷增大200MW时，此时频差为0.2Hz,求发电机二次调频增发的功率。 答：

根据公式 f-PLPG

KGKL 于是 -0.2-200PG

74060 所以 PG2000.2(74060)40MW

3、某电力系统及其标幺值参数如下图所示，当f点发生a相单相接地短路故障时，求故障处各相短路电流及电压的值。

f 10.5kv

110kv

10kv

xG0.140 xT10.102 xL(1)0.300 xT20.170

xL(0)0.920

答：首先计算各序阻抗：

z(1)jxGjxT1j0.140j0.102j0.242，z(2)z(1)j0.242，z(0)jxT1j0.102

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当a相发生单相接地短路，由边界条件得复合序网图为三序序网串联。

Ifa(1)Ifa(2)Ifa(0)Uf|0|z(1)Ufa(1)z(2)Ufa(2)z(0)Ufa(0) 由复合序网求各序电流、电压，并合成各相电流、电压

Ifa(1)Ifa(2)Ifa(0)Uf|0|z(1)z(2)z(0)1j1.706

j(0.2420.2420.102)合成IfaIfa(1)Ifa(2)Ifa(0)j5.118Ifb0,Ifc0

Uf(1)Uf|0|If(1)z(1)1(j1.706)j0.2420.587

Uf(2)If(2)z(2)(j1.706)j0.2420.413，Uf(0)If(0)z(0)(j1.706)j0.1020.174

Ufa0合成Ufba2Ufa(1)aUfa(2)Ufa(0)0.5872400.4131200.1740.261j0.866

2UfcaUfa(1)aUfa(2)Ufa(0)0.5871200.4132400.1740.261j0.866

4、在下图所示的网络中，当降压变电所10.5kV母线上发生了三相短路时，可将系统视为无限大容量电源，请问：A、B、C三相是否会同时发生冲击电流？

31210km0.4/kmk(3)4S20MVA110/38.5kVUK(%)10.523.2MVA35/10.5kVUK(%)7

答：不会。因为三相直流分量的初始值不会同时最大。

5、在下图所示的网络中，当降压变电所10.5kV母线上发生了三相短路时，可将系统视为无

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限大容量电源，请问：三相短路后，中心点如果接地，是否会有电流？

31210km0.4/kmk(3)4S20MVA110/38.5kVUK(%)10.523.2MVA35/10.5kVUK(%)7

答：在中心点和地之间，任一时刻均没有对地电流。即任一时刻，三相全电流之和为0。

6、在下图所示的网络中，当降压变电所10.5kV母线上发生了三相短路时，可将系统视为无限大容量电源，请问：三相短路后，A、B、C三相直流分量之和是否为0？

31210km0.4/kmk(3)4S20MVA110/38.5kVUK(%)10.523.2MVA35/10.5kVUK(%)7

答：在任一时刻均为0。因为系统三相对称，三相全电流之和为零，而其中周期分量之和也为零，故三相直流分量之和也为0。

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