吉林大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 2019-2020學(xué)年第一學(xué)期期末考試《電力系統(tǒng)分析》大作業(yè)學(xué)生姓名專業(yè)層次年級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)習(xí)中心成績年月日作業(yè)完成要求：大作業(yè)要求學(xué)生手寫，提供手寫文檔的清晰掃描圖片，并將圖片添加到word文檔內(nèi)，最終wod文檔上傳平臺(tái)，不允許學(xué)生提交其他格式文件（如JPG，RAR等非word文檔格式），如有雷同、抄襲成績按不及格處理。一、簡答題（每小題8分，共80分）1、動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)的基本構(gòu)成形式如何？動(dòng)力系統(tǒng)：包括火電廠百的鍋爐、汽輪機(jī)，熱力網(wǎng)和用熱設(shè)備;水電廠的水庫、水輪機(jī)等核電廠的核反應(yīng)堆等。

電力系統(tǒng)：由生產(chǎn)、變換、輸送、分配、消費(fèi)電能的發(fā)電機(jī)、變壓器、變換器、電力度線路和各種用電設(shè)備〔一次設(shè)備）以及測量、保護(hù)、控制等智能裝置〔二次設(shè)備）組成的統(tǒng)一整體。

電力網(wǎng)絡(luò)：由變壓器、電力線路等變換、輸送、分配電能的設(shè)備所組成的部分常稱為電力網(wǎng)絡(luò).即電力系統(tǒng)中除發(fā)電機(jī)和電力用戶以外的部分。根據(jù)發(fā)電廠使用一次能源的不同，發(fā)電廠主要有哪幾種形式？發(fā)電廠主要有火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠和其他能源（太陽能、風(fēng)能、潮汐）發(fā)電廠電力變壓器的主要作用是什么？主要類別有哪些？主要作用是變換電壓,以利于功率的傳輸.在同一段線路上,傳送相同的功率,電壓經(jīng)升壓變壓器升壓后,線路傳輸?shù)碾娏鳒p小,可以減少線路損耗,提高送電經(jīng)濟(jì)性,達(dá)到遠(yuǎn)距離送電的目的,而降壓則能滿足各級(jí)使用電壓的用戶需要架空線路與電纜線路有什么特點(diǎn)？（1）、架空線路的特點(diǎn)：架設(shè)及維修比較方便，成本較低，但容易受到氣象和環(huán)境（如大風(fēng)、雷擊、污穢、冰雪等）的影響而引起故障，同時(shí)整個(gè)輸電走廊占用土地面積較多，易對(duì)周邊環(huán)境造成電磁干擾。（2）、電纜線路的特點(diǎn)：電纜線路具有使用壽命長，通信容量大，傳輸質(zhì)量穩(wěn)定，受外界干擾小，保密性能好等優(yōu)點(diǎn)，因而在有線電通信線路中占主要地位。5、直流輸電與交流輸電比較有什么特點(diǎn)？一、高壓直流輸電與交流輸電相比有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)輸送相同功率時(shí)，線路造價(jià)低(2)線路有功損耗小(3)適宜于海下輸電(4)系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題(5)能限制系統(tǒng)的短路電流(6)調(diào)節(jié)速度快，運(yùn)行可靠二、直流輸電適用于以下場合：遠(yuǎn)距離大功率輸電；海底電纜送電；不同頻率或同頻率非同期運(yùn)行的交流系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)；用地下電纜向大城市供電；交流系統(tǒng)互聯(lián)或配電網(wǎng)增容時(shí)，作為限制短路電流的措施之一；配合新能源的輸電。6、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣怎樣形成？各元素的物理含義是什么？在進(jìn)行微波系統(tǒng)分析時(shí)，可以把一個(gè)微波系統(tǒng)用一個(gè)電路和網(wǎng)絡(luò)來等效，從而把一個(gè)本質(zhì)上是電磁場的問題化為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的問題，然后利用網(wǎng)絡(luò)理論來進(jìn)行分析，求解出系統(tǒng)各個(gè)端口之間信號(hào)的相互關(guān)系。節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣就是微波網(wǎng)絡(luò)中用端口電壓（自變量）表示端口電流（因變量）的參量矩陣自導(dǎo)納：與節(jié)點(diǎn)直接連接的支路上的導(dǎo)納之和,理想電壓源相當(dāng)于短路（Z=0）,理想電流源相當(dāng)于開路(Z=∞),實(shí)際電源用理想電源與阻抗組合表示.假如說一個(gè)節(jié)點(diǎn)上連了m個(gè)支路,各支路阻抗為（Z1,Z2,Z3……Zm）（這些電阻不能有0,如果有零這就是一個(gè)虛節(jié)點(diǎn)）,總導(dǎo)納為G=(1/Z1+1/Z2+……+1/Zm).注意,Z是復(fù)數(shù).

互電導(dǎo)：直接連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的各支路導(dǎo)納之和的相反數(shù).如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)直接有n條支路（實(shí)際上是并聯(lián)）各支路阻抗為（Z1,Z2,Z3……Zn）,互導(dǎo)納為G=-(1/Z1+1/Z2+……+1/Zn)簡述影響線路負(fù)載能力的因素。A.導(dǎo)線的熱穩(wěn)定電流。B.線路靜態(tài)穩(wěn)定極限傳輸功率C.線路暫態(tài)穩(wěn)定極限傳輸功率D.線路充電功率E.線路自然功率8、簡述正常三相電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件。靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。(1)電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小干擾后，不發(fā)生非周期性的失步，度自動(dòng)恢復(fù)到起始運(yùn)行狀態(tài)的能力。(2)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定指的是電力系統(tǒng)受到大干擾后，各知發(fā)電機(jī)保持同步運(yùn)行并過渡到新的或恢復(fù)到原來穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的能力，道通常指第一或第二擺不失步。(3)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定是指系統(tǒng)受到干擾后，不發(fā)生振幅不斷增大的振蕩而失步9、簡述電力系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的類型和作用。PQ節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)注入的有功功率無功功率是已知的

PV節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)注入的有功功率已知，節(jié)點(diǎn)電壓幅值恒定，一般由武功儲(chǔ)zd備比較充足的電廠和電站充當(dāng)；專

slack節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)的電壓為1*exp(0°)，其注入的有功無功功率可以任意調(diào)節(jié)，一般由具有調(diào)峰能力的水電廠充當(dāng)。10、電力系統(tǒng)中變量的約束條件是什么？等式約束和不等式約束條件，等式約束條件是，整個(gè)系統(tǒng)有功，無功平衡。不等式約束條件是電壓兩邊不等，頻率雙邊不等，母線電流有最大值，還有就是發(fā)電機(jī)，變壓器，用電設(shè)備功率有上限二、計(jì)算題（共20分）如圖3-28習(xí)題3-13所示三相電力系統(tǒng)，系統(tǒng)、負(fù)荷和發(fā)電機(jī)參數(shù)見表習(xí)題3-13(1)-（2）。節(jié)點(diǎn)2的電壓被限定在1.03，節(jié)點(diǎn)2上發(fā)電機(jī)無功出力范圍為35Mvar到0Mvar。把節(jié)點(diǎn)1當(dāng)做平衡節(jié)點(diǎn)。試用牛頓-拉夫遜法計(jì)算潮流。圖3-28習(xí)題3-13表習(xí)題3-13(1)傳輸線的阻抗和導(dǎo)納節(jié)點(diǎn)號(hào)輸電線阻抗輸電線導(dǎo)納1-20.08+j0.2401