1.电力系统运行的特点：电能不能大量储存、过渡过程非常迅速、与国民经济各部门密切相关；基本要求：保证可靠地持续
供电、保证良好的电能质量、努力提高电力系统运行的经济性。
2.按供电可靠性的要求将负荷分为三级：
一级负荷：属于重要负荷，如果对该负荷中断供电，将会造成
人身事故、设备损坏、产生大量废品，或长期不能恢复生产秩序，给国民经济带来巨大损失。
二级负荷：如果对该负荷中断供电，将会造成大量减产、工人
窝工、机械停止运转、城市公用事业和人民生活受到影响。
三级负荷：指不属于第一、二级负荷的其他负荷，短暂停电不
会带来严重后果，如工厂的不连续生产车间或辅助车间、小城镇、农村用电等。
3.电力系统的接线方式和特点：无备用接线的特点是简单、经济、运行方便，但供电可靠性差、电能质量差；有备用接线的
优点是供电可靠、电能质量高，缺点是运行操作和继电保护复杂，经济性较差。
4.中性点接地方式：一般电压在35及其以下的中性点不接地或
经消弧线圈接地，称小电流接地方式；电压在110及其以上的
中性点直接接地，称大电流接地方式。
5.为了减小电晕损耗或线路电抗，电压在220以上的输电线还
常常采用分裂导线。
6.在精度要求较高的场合，采用变压器的实际额定变比进行归算，即准确归算法。在精度要求不太高的场合，采用变压器的
平均额定变比进行归算，即近似归算法。
7.线电压与相电压存√3倍的关系，三相功率与单相功率存在3
倍关系，但他们在标幺值中是相等的。
8.电压降落是指线路始、末两端电压的向量差（12）。
电压损耗是指线路始、末两端电压的数值差（U12）。
电压偏移是指网络中某一点的电压与该网络额定电压的数值差。
9.电力线路的电能损耗：如果在一段时间内电力网络的负荷不变，则相应的电能损耗为△△(P∧2∧2)∧2。变压器的电能损耗等于励磁支路的电能损耗与阻抗支路的电能损耗之和。变压器在额定运行条件下励磁支路的电能损耗对应着空载损耗P0，阻抗支路的电能损耗对应着短路损耗。
10.自、互导纳的物理意义。自导纳在数值上等于该节点i直接连接的所有支路导纳的总和；互导纳在数值上等于节点i、j支路导纳的负值.
11.节点导纳的矩阵的形成：（1）理想变压器的引用（2）用直接形成法形成节点导纳矩阵。
12.牛顿-拉夫逊法的核心：把对非线性方程的求解过程变为反复对相应的线性方程求解的过程，通常称为逐次线性化过程。潮流计算的修正方程有直角坐标表示的修正方程、极坐标表示的修正方程、
13,运用计算机计算电力系统潮流分布时，变量和节点是如何分类的？什么是节点、节点及平衡节点？
节点注入有功、无功功率及节点的电压值和相位角。
节点：这类节点已知节点注入有功功率、无功功率，待求的未知量是节点电压值及相位角δi。
节点：这类节点已知节点注入有功功率和电压值，待求的未知量是节点注入无功功率和电压的相位角δi。
平衡节点：平衡节点电压的幅值和相位角δs是已知的，待求的则是注入功率、。
14.电力系统潮流分布计算的目的。
帮助我们全面地、准确地掌握电力系统各元件的运行状态，正确地选择电气设备和导线截面，确定合理的供电方案，合理的调整负荷。发现系统中的薄弱环节，检查设备、元件是否过负荷，各节点电压是否符合要求等，从中发现问题，提出必要的改进措施，实施相应的调压措施，保证电力系统运行时各店维持正常的电压水平，并使整个电力系统获得最大的经济性。
15.电力系统运行状况的优化和调整。
优化，是指系统中有功功率和无功功率的优化分配；调整，是指调整系统中的电压和频率。
16.中枢点的调压方式。
逆调压：大型网络，中枢点至负荷点的供电线较长，且负荷变动较大，中枢点电压在最大负荷时较线路的额定电压高5%，即1.05，在最小负荷时等于线路的额定电压，即1.0。
顺调压：小型网络，中枢点至负荷点的供电线路不长，负荷大小变动不大，线路上的电压损耗也很小，在最大负荷时允许中枢点电压低一些，但不低于线路额定电压的+2.5%，即1.025；在最小负荷时允许中枢点电压高一些，但不高于线路额定电压的+7.5%，即1.075。
常调压：对于中型网络，负荷变动较小，线路上电压损耗也较小，这种情况只要把中枢点电压保持在较线路电压高25%的数值，即1.02-1.05，不必随负荷变化来调整中枢点的电压。
17.电力系统电压调整的措施。
(1)增减无功功率(2)改变有功和无功功率的重新分布(3)改变网络参数
四种具体调压方法：改变发电机端电压调压、改变变压器变比调压、利用无功补偿设备调压、利用串联补偿电容调压。
18.一次调整（第一种负荷）：调节方法一般是调节发电机组的调速器系统。
二次调整（第二种负荷）：调节方法是调节发电机组的调频器系统。
有功功率负荷的优化分配（第三种负荷）：根据预计的负荷曲线，按照一定的优化分配原则，在各发电厂、发电机间实现功率的经济分配。
19.无功功率优化的目的：使有功消耗量小；原则：等网损微增率。
20.三相系统中短路的基本类型有三相短路、两相短路、单相接
地短路、两相接地短路。三相短路时，三相电路依旧是对称的，故称为对称短路，其他几种短路均使三相电路不对称，故称为
不对称短路。·
21.无线大功率电源是指电力系统的电源距短路点的电气距离较
远时，由短路而引起的电源送出功率（电压及电流）的变化量
ΔS远小于电源所具有的功率S，即S≥ΔS，记作∞。
无线大功率电源的特点：(1)由于P＞＞ΔP，所以可以认为在
短路过程中无线大功率电源的频率是恒定的，即。（2）由于Q
＞＞ΔQ，所以可以认为在短路过程中无线大功率电源的端电压
是恒定的，即。（3）无线大功率电源的内电抗0。
22.对称分量法就是将一组不对称的三相量分解成三组对称的三
序分量之和。这三组对称的序分量分别为正序分量、负序分量、零序分量。
正序分量：1、1、1三相的正序分量大小相等，彼此相位互差120o,与系统正常对称运行方式下的相序相同，打到最大值的顺序,在电机内部产生正转磁场，111=0。
负序分量：2、2、2三相的负序分量大小相等，彼此相位互差120 o，与系统正常对称运行方式下的相序相反，达到最大值的
顺序，在电机内部产生反转磁场，222=0。
零序分量：0、0、0三相的零序分量大小相等，相位相同，三
相的零序分量同时达到最大值，在电机内部产生漏磁，其合成
磁场为零。
23.电力系统的静态稳定性指系统受到小扰动后，不发生自发振
荡或非周期性失步，能自动恢复到原来运行状态的能力。电力
系统的暂态稳定性指受到较大的干扰后，能否经过短时的波动
过程，又达到新的稳定运行状态的能力。
24. δ＜90o时，δ＞0,系统是静态稳定的；
δ＞90o时，δ＜0,系统是不静态稳定的；
δ=90o时，δ=0,系统处于临界状态。
1、对电力系统运行的基本要求是供电的可靠性、良好的电能
质量、力求系统运行的经济性。
2、变压器损耗是由短路损耗和空载损耗两部分构成。
3、负荷曲线是指把有功及无功负荷随时间变化的情况用图形
来表示
4、我国电力系统的3以上的额定电压等级有6、10、和35 、
60 、110 、220 、330、500、750。
5、发电设备的备用容量按其用途可分为负荷备用、事故备用、
检修备用和国民经济备用等四种。
6、电力系统中的无功电源有发电机、静电电容器、调相机和
静止补偿器等。
7、架空线路是由导线、避雷线、杆塔、绝缘子及金具等元件组成。
8、电力系统稳态运行工作包括电力系统正常、三相对称状态的
分析和计算、无功电压的控制和调整。
9、电力系统的备用接线方式包括双回路放射式、干线式、链式、环式、两端供电网。
10、电力系统中枢点调压方式有逆调压、顺调压、常调压。
11、所谓电力系统的稳定性，就是电力系统在运行时受到微小的或大的扰动之后，能否继续保护系统中同步电机同步运行的问题。一般来讲，不论是否计及自动调节装置的作用，电力系统的稳定性可由扰动的大小分为静态稳定和暂态稳定两类。12、电力系统的暂态过程有波过程、电磁暂态过程及机电暂态过程三个过程。
13、发电设备的备用容量按其途可分为负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用等四种。
14、电力系统的无备用接线方式包括放射式、干线式、链式。
15、那种高峰负荷时升高电压、低谷负荷时降低电压的中枢点调压方式称为逆调压。供电线路较长、负荷变化较大的中枢点往往采用这种调压方式。
16、电力系统的有功和频率调整大体上可分为一次、二次、三次调整。所谓一次调整指由发电机调速器进行的频率调整，二次调整指有发电机的调频器进行的频率调整，三次调整其实就是指按照负荷曲线及最优化准则分配发电负荷。
17、无功功率的并联补偿设备主要有静电电容器和静止补偿器及调相机。
18、衡量电能质量的指标有频率、电压和波形。
19、有功的年负荷曲线一般指年最大负荷曲线，即表示最大有
功负荷随时间变化的情况。
20、加速面积与减速面积相等是保持暂态稳定的条件，这就是
所谓的等面积定则。
21.所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的向量之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的数值之差。
22.标幺值是指有名值/实际值和基准值的比值。
23.由无线大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包
含强制/周期分量和自由/非周期分量，短路电流的最大瞬时的
值又叫短路冲击电流，他出现在短路后约半个周波左右，当频
率等于50时，这个时间应为0.01秒左右。
24．所谓“短路”是指电力系统正常运行情况以外的相与相或
相与地之间的连接，在三相系统中短路的基本形式有三相短路、两相短路、单相接地短路、双相接地短路双相接地短路。
25.电力系统的中性点接地方式有直接接地、不接地、经消弧线
圈接地。
26.电力网的接线方式通常按供电可靠性分为无备用接线和有备
用接线。
27．电力系统的调压措施有改变发电机端电压调压、改变变压
器变比调压、利用无功补偿设备调压、利用串联补偿电容调压。
1、简单的闭式网主要可分为环网和（ B ）
A 放射网
B 两端供电网
C 干线式网
D 链式网
2、我国中、小电力系统运行时，规定允许频率偏差（ C ）
A ±0.1
B ±0.2
C ±0.5
D ±0.7
3、输电线路单位长度的电阻主要决定于（ D ）
A材料和对地高度 B电晕损耗和电压 C几何均距和半径 D材料
和粗细4、线路电压在220及以上时，采用分裂导线的目的是（ D）
A减少导线重量B增大导线应力C增大线路电容D减少电晕和
线路电抗
5、频率的二次调整是由（ C ）
A 发电机组的调速器完成的
B 调相机的励磁调节器完成的 C
发电机组的调频器完成的 D 静止无功补偿器完成的
6、无功功率通过线路电阻时（ A ）
A 产生有功功率损耗
B 产生无功功率损耗
C 不产生有功功率
损耗 D 既不产生有功功率损耗也不产生无功功率损耗
7、我国目前运行的葛上直流输电线，其电压等级为（ C ）
A、＋500、
B、＋750、
C、±500
8、频率的一次调整是由（ A ）
A 发电机组的调速器完成的
B 调相机的励磁调节器完成的
C 发电机组的调频器完成的
D 静止无功补偿器完成的
9、一般机加工和城镇用电属（ C ）类负荷。
A 一
B 二
C 三
10、统计资料表明，在电力系统稳定破坏性事故中的直接原因中，因工作人员过失引起的占（ A ）
A、32％
B、28％
C、17％
D、9％
11、按规定，容量在（ B ）及以上电网正常运行时，频率的偏
移不得超过±0.2
A、5000
B、3000
C、10000
D、1500 o
12、潮流计算中，一段输电线两端之间的功率角是（ A ），其
单位是（ D ）
A、线路两侧电压的相位差
B、线路中负荷电流滞后于端电压的
角度 C、度 D、弧度
13、当系统频率发生变化后，发电厂依据调度员命令增减负荷，属于频率的（ B ）调整
A、一次
B、二次
C、三次
D、四次
第一章电力系统基本知识 一、单项选择题(每题的备选项中，只有一项最符合题意) 1.电力系统是由(B)、配电和用电组成的整体。 A.输电、变电 B.发电、输电、变电 C.发电、输电 2.电力系统中的输电、变电、(B)三个部分称为电力网。 A.发电 B.配电 C.用电 3.直接将电能送到用户的网络称为(C)。 A.发电网 B.输电网 C.配电网 4.以高压甚至超高压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络称为（B）。 A.发电网 B.输电网 C.配电网 5.电力生产的特点是(A)、集中性、适用性、先行性。 A.同时性 B.广泛性 C.统一性 6.线损是指电能从发电厂到用户的输送过程中不可避免地发生的(C)损失。 A.电压 B.电流 C.功率和能量 7.在分析用户的负荷率时，选(A)中负荷最高的一个小时的平均负荷作为高峰负荷。 A.一天24小时 B.一个月720小时C一年8760小时 8.对于电力系统来说，峰、谷负荷差越(B)，用电越趋于合理。 A.大 B.小 C.稳定 D.不稳定 9.为了分析负荷率，常采用(C)。 A.年平均负荷 B.月平均负荷 C.日平均负荷
10.突然中断供电会造成经济较大损失、社会秩序混乱或在政治上产生较大影响的负荷属(B)类负荷。 A.一类 B.二类 C.三类 11.高压断路器具有开断正常负荷和(B)的能力。 A.过载 B.过载、短路故障 C.短路故障 12.供电质量指电能质量与(A) A.供电可靠性 B.供电经济性 C.供电服务质量 13.电压质量分为电压允许偏差、三相电压允许不平衡度、(C)、电压允许波动与闪变。 A.频率允许偏差 B.供电可靠性 C.公网谐波 14.10kV三相供电电压允许偏差为额定电压的(A) A.±7% B. ±10% C.+7%-10% 15.当电压上升时，白炽灯的(C)将下降。 A.发光效率 B.光通量 C.寿命 16.当电压过高时，电动机可能(B)。 A.不能起动 B.绝缘老化加快 C.反转 17.我国国标对35~110kV系统规定的电压波动允许值是(B)。 A.1.6% B.2% C.2.5% 18.(B)的电压急剧波动引起灯光闪烁、光通量急剧波动，而造成人眼视觉不舒适的现象，称为闪变。 A.连续性 B.周期性 C.间断性 19.电网谐波的产生，主要在于电力系统中存在(C)。 A.电感和电容元件 B.三相参数不对称 C.非线性元件
电力系统基本概述 一、电力系统与电网 发电厂将一次能源转变成电能，这些电能需要通过一定方式输送给电力用户，在由发电厂向用户供电过程中，为了提高其可靠性和经济性，广泛通过升、降压变电站，输电线路将多个发电厂用电力网连接起来并联工作，向用户供电。这种由发电厂、升压和降压变电站、送电线路以及用电设备有机连接起来的整体，称为电力系统。发电机的原动机、原动机的力能部分、供热和用热设备，则称为动力系统。在电力系统中，由升压和降压变电站和各种不同电压等级的送电线路连接在一起的部分称为电网。 二、电力生产的特点 电能的生产与其它工业生产有着显然不同的特点。 1．电能不能大量储藏 电力系统中发电厂负荷的多少，决定于用户的需要，电能的生产和消费时时刻刻都是保 持平衡的。电能的生产、分配和消费过程的同时性，使电力
系统的各个环节形成了一个紧密 的有机联系的整体，其中任一台发、供、用电设备发生故障，都将影响电能的生产和供应。 2．电力系统的电磁变化过程非常迅速 电力系统中，电磁波的变化过程只有千分之几秒，甚至百万分之几秒；而短路过程、发 电机运行稳定性的丧失则在十分之几秒或几秒内即可形成。为了防止某些短暂的过渡过程对 系统运行和电气设备造成危害，要求能进行非常迅速和灵敏的调整及切换操作，这些调整和 切换，靠手动操作不能获得满意的效果，甚至是不可能的，因此必须采用各种自动装置。 3．电力工业和国民经济各部门之间有着极其密切的关系 电能供应不足或中断，将直接影响国民经济各个部门的生产，也将影响人们的正常生活， 因此要求电力工业必须保证安全生产和成为国民经济中的
先行工业，必须有足够的负荷后备 容量，以满足日益增长的负荷需要。 三、电力系统的运行要求 为了保证为用户提供电能，电力系统的运行必须满足下列基本要求。 1．保证对用户供电的可靠性 在任何情况下都应该尽可能的保证电力系统运行的可靠性。系统运行可靠性的破坏，将 引起系统设备损坏或供电中断，以致造成国民经济各部门生产停顿和人民生活秩序的破坏,甚至发生设备和人身事故。 电力用户，对供电可靠性的要求并不一样，即使一个企业中各个部门或车间，对供电持 续性的要求也有所差别。根据对供电持续性的要求，可把用户分为三级。
《电力系统基础》试题库 一、名词解释： 1、动力系统－将电力系统加上各种类型发电厂中的动力部分就称为动 力系统 2、电力系统－由发电机、变压器输配电线路和用户电器等各种电气设 备连接在一起而形成的生产、输送分配和消费电能的整体就称为电力系统 3、电力网－由各种电压等级的变压器和输、配电线路所构成的用于变 换和输送、分配电能的部分称为电力网 4、频率的一次调整－由发电机的自动调速器完成的频率调整 5、频率的二次调整－就是自动或手动地操作调频器而完成的频率调整 6、频率的三次调整－按照负荷曲线及最优化准则在各个发电厂之间分 配发电负荷。 7、电压中枢点－指在电力系统中监视、控制、调整电压的有代表性的 点母线 8、同步运行状态－指电力系统中所有并联运行的同步电机都有相同的 电角速度
9、稳定运行状态－在同步运行状态下，表征运行状态的各参数变化很 小，这种情况为稳定运行状态 10、稳定性问题－电力系统在运行时受到微小的或大的扰动之后，能否 继续保护系统中同步电机同步运行的问题称为电力系统稳定性问题11、静态稳定－指电力系统在运行中受到微小扰动后，独立地恢复到它 原来的运行状态的能力叫静态稳定 12、暂态稳定－指电力系统受到较大的扰动后各发电机是否能继续保持 同步运行的问题 13、功角稳定－指系统中各发电机之间的相对功角失去稳定性的现象 14、顺调压－在最大负荷时使中枢点的电压不低于线路额定电压的％ 倍，在最小负荷时使中枢点的电压不高于线路额定的额定电压的％倍，这种调压方式叫顺调压 15、逆调压－在最大负荷时使中枢点的电压较该点所连接线路的额定电 压提高5％，在最小负荷时使中枢点的电压等于线路额定电压的调压方式叫逆调压 16、常调压－在任何负荷下中枢点电压保持为大约恒定的数值，一般较 线路额定电压高2％～5％，这种调压方式叫常调压 二、问答：
第一章电力系统概述 第一节本厂在系统中的地位和作用 一、华中电网现状 2002年底华中地区装机容量为52142MW。其中水电装机17985MW，火电装机34157MW。分别占全部装机的34.5%、65.5%。统调装机容量39140MW，其中水电12294MW，火电26845MW。 2002年华中地区发电量221.9TW·h。其中水电发电量64.2TW·h，火电发电量157.7TW·h，分别占全部发电量的28.9%、71.1%。统调发电量168.1TW h，其中水电发电量45.3TW h，火电发电量122.8TW·h。 2002年华中地区全社会用电量为220.3TW·h。统调用电最高负荷30790MW，比上年增长14.72%。 二、湖南省电力系统现状 1．电源现状 2002年底湖南省装机容量为11110.86MW。其中水电装机6135.28MW，火电装机4975.58MW。分别占全省装机的55.2%、44.8%。2002年统调装机容量为7424.65MW，其中水电装机3419.65MW、火电装机4005MW。 2002年湖南省发电量45.387TW·h。其中水电发电量25.329TW·h、火电发电量20.05785TW·h，分别占全省发电量的55.8%、44.2%。 湖南省电网电源主要分布在湖南西部，全省最大火力发电厂为华能岳阳电厂（725MW）。最大水电站为五强溪水电站（1200MW）。 2．网络现状 湖南省电力系统是华中电力系统的重要组成部分，处于华中系统的南部，目前全网分为14个供电区。 湖南电网经两条联络线即葛洲坝～岗市500kV线路及汪庄余～峡山220kV线路与华中电网联系，贵州凯里电厂通过凯里～玉屏～阳塘220kV线路向湖南送电。目前省内已建成五强溪～岗市～复兴～沙坪～云田～民丰～五强溪500kV环网，并且岗市与云田间另有一回500kV线路直接相联。 2002年底湖南省共有500kV变电所5座，变电容量4,250MV A（云田（株洲）2,750MV A，民丰（娄底）1,750MV A，岗市（常德）1,500MV A，复兴（益阳）1,750MV A，沙坪（长沙）1,750MV A）220kV公用变电所54座，变电容量10,590MV A，拥有500kV线路8条894.3km ，220kV线路136条6666km。 2002年底湖南电网共装有无功补偿设备7630.7Mvar，其中电容器6180.2Mvar，并联电抗器1280.1Mvar，调相机50.4Mvar，其他165Mvar。 3．供用电现状
第一章电力系统基本知识题库（81题占7.77％） 一、选择题（40题） 1、产生谐波电流最为突出的设备是（）。 A. 晶闸管变流设备 B. 电焊机 C. 荧光灯 正确答案:A 2、停电时间包括事故停电、（）及临时性停电时间。 A. 限电 B. 用户非工作时间段停电 C. 计划检修停电 正确答案:C 3、中性点非直接接地系统中发生单相接地时，非故障相对地电压会（）。【★★☆☆☆】 A. 不变 B. 升高 C. 降低 正确答案:B 4、10KV三相供电电压允许偏差为额定电压的（）。【★★☆☆☆】 A. ±7% B. ±10% C. +7%，-10% 正确答案:A 5、在（）系统，相与地之间通过电弧形成的连接视为短路。【★★☆☆☆】 A. 中性点直接接地 B. 中性点经消弧线圈接地 C. 中性点不接地 正确答案:A 6、供电质量指电能质量与（）。 A. 供电可靠性 B. 供电经济性 C. 供电服务质量 正确答案:A 7、工作接地的接地电阻一般不应超过（）Ω。 A. 4 B. 5 C. 10 正确答案:A 8、相与地之间通过金属导体、电弧或其他较小阻抗连接而形成的短路称为（）。 A. 单相短路 B. 两相短路 C. 三相短路 正确答案:A 9、高压长线路重载运行时，线路末端电压（）首端电压。 A. 低于
C. 等于 正确答案:A 10、我国技术标准规定电力系统的额定工作频率是（）Hz。 A. 40 B. 50 C. 60 正确答案:B 11、TN-C系统是指电力系统中性点直接接地，整个系统的中性线与保护线是（）。 A. 合一的 B. 分开的 C. 部分合一部分分开的 正确答案:A 12、在并联运行的同一电力系统中，任一瞬间的（）在全系统都是统一的。 A. 电压 B. 频率 C. 波形 正确答案:B 13、电压变化的速率大于（），即为电压急剧变化。 A. 1% B. 2% C. 5% 正确答案:A 14、我国电力系统中，线路始端的最低电压等级为（）。 A. 0.20kV B. 0.38kV C. 0.4kV 正确答案:C 15、发电厂的发电机输出电压通常为6.3kV，10.5kV，最高不超过（）。 A. 20kV B. 25kV C. 30kV 正确答案:A 16、远距离输送电能时，首先要将发电机的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏，以（）输电线上的能量损耗。【★★☆☆☆】 A. 减小 B. 增大 C. 改变 正确答案:A 17、220V单相供电电压允许偏差为额定电压的（）。 A. ±7% B. ±10% C. +7%，-10% 正确答案:C 18、远距离输送电能时，首先要将发电机的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏，以减小输电线上的（）。
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我国电力系统现状及发展趋势 摘要： 关键词：电力系统概况，电力行业发展 ‘、八— 1. 刖言 中国电力工业自1882年在上海诞生以来，经历了艰难曲折、发展缓慢的67年， 到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。1949年以后我国的电力工业得到了快速发展。1978年发电装机容量达 到5712万千瓦，发电量达到2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。改革开 放之后，电力工业体制不断改革，在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金，运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下，电力工业发展迅速，在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。装机先后超过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，从1996年底开始一直稳居世界第2位。进入新世纪，我国 的电力工业发展遇到了前所未有的机遇，呈现出快速发展的态势。 一、发电装机容量、发电量持续增长：“十一五”期间，我国发电装机和发电量年 均增长率分别为10.5%、10.34%。发电装机容量继2000年达到了3亿千瓦后，到2009 年已将达到8.6亿千瓦。发电量在2000年达到了1.37万亿千瓦时，到2009年达到34334亿千瓦时，其中火电占到总发电量的82. 6%。水电装机占总装机容量的24.5%, 核电发电量占全部发电量的2. 3%,可再生能源主要是风电和太阳能发电，总量微乎 其微； 二、电源结构不断调整和技术升级受到重视。水电开发力度加大，2008年9月，三峡电站机组增加到三十四台，总装机容量达到为二千二百五十万千瓦。核电建设取得进展，经过20年的努力，建成以秦山、大亚湾/岭澳、田湾为代表的三个核电基地， 截至2008年底，国内已投入运营的机组共11台，占世界在役核电机组数的 2.4%,装机容量约910万千瓦，为全国电力装机总量的 1.14%、世界在役核电装机总量的 2.3%。
第一章绪论 General introduction 第一节电力系统概论 General introduction of electric power industry 一、电力系统的构成Composing of power system <一>电力工业在国民经济中的地位 The status of power industry in national economic 1．电力工业是社会公共基础事业，是国民经济的一个重要部门。 2．为社会生产的各个领域提供动力，与社会生活密切相关； 3．“经济要发展，电力要先行”。从各国经济发展看，国民经济每增长1%，就要求电力工业增长1.3%—1.5%。 <二> 电力系统的形成 Development of power system 1 初期电厂建在用电区附近，规模很小，孤立运行。 2 随着生产的发展和科学技术的进步，用电量和发电厂容量不断增加，但由于发电所需的一次能源通常离负荷中心较远，因此形成了电力网和电力系统。 <三>基本概念 Basic conception 电力系统：发电机、变压器、输配电线路和电力用户的电器设备所组成的电气上的整体。 电力网：电力系统中输送、分配电能的部分（变压器和输配电线路）。 动力系统：电力系统+发电厂的动力部分（火电厂的锅炉、汽机；水电厂的水库、水轮机；核电厂的反应堆）
二、电力系统的发展The history of electric power industry 1．国外电力系统的发展历史 1831 法拉第发现电磁感应定律后，出现了交流直流发电机，直流电动机出现里100-400V的低压直流输电系统； 1882年德国 1500-2000V 直流输电系统 1885年单相交流输电 1891年三相交流输电 俄国人展示了现代电力系统模式 2．国内电力系统发展历史 1882年第一座电厂在上海建成 1882—1945年全国总装机容量185万KW，年发电量仅43亿KWh 2000年全国总装机容量3亿KW，年发电量13556亿KWh 并建成500kV交流、直流超高压输电线路，7个跨省电力系统 西南大容量水电的开发，山西陕西和内蒙西部大量坑口电厂的建设，使得全国联网的格局逐步形成。 3.联合电力系统的特点Characteristics of power system 1)系统总装机容量减少。发电厂孤立运行的最大负荷并不同时出现 2)合理利用动力资源 与火力发电厂相比，水电厂具有单位发电成本低、跟踪负荷快的特点。因此，依照“不弃水”的原则，水电厂丰水季节承担基荷，枯水季节承担峰荷。这样可以降低煤耗，充分利用水力资源。 3)提高了供电可靠性 由于各电厂之间在机组检修或系统发生事故的情况下能够相互支援，从而可以降低系统备用容量和提高供电可靠性。 4)提高了系统运行的经济性 a.在机组间合理分配负荷； b.采用大容量机组，降低单位千瓦造价和运行损耗。 缺点：故障波及地区容易扩大、系统短路容量增加。 三、对电力系统的基本要求Basic requirement of the power system operation （一）电能生产、输送和消费的特点
1.电力系统运行的特点：电能不能大量储存、过渡过程非常迅速、与国民经济各部门密切相关；基本要求：保证可靠地持续供电、保证良好的电能质量、努力提高电力系统运行的经济性。 2.按供电可靠性的要求将负荷分为三级： 一级负荷：属于重要负荷，如果对该负荷中断供电，将会造成人身事故、设备损坏、产生大量废品，或长期不能恢复生产秩序，给国民经济带来巨大损失。 二级负荷：如果对该负荷中断供电，将会造成大量减产、工人窝工、机械停止运转、城市公用事业和人民生活受到影响。 三级负荷：指不属于第一、二级负荷的其他负荷，短暂停电不会带来严重后果，如工厂的不连续生产车间或辅助车间、小城镇、农村用电等。 3.电力系统的接线方式和特点：无备用接线的特点是简单、经济、运行方便，但供电可靠性差、电能质量差；有备用接线的优点是供电可靠、电能质量高，缺点是运行操作和继电保护复杂，经济性较差。 4.中性点接地方式：一般电压在35kV及其以下的中性点不接地或经消弧线圈接地，称小电流接地方式；电压在110kV及其以上的中性点直接接地，称大电流接地方式。 5.为了减小电晕损耗或线路电抗，电压在220kV以上的输电线还常常采用分裂导线。 6.在精度要求较高的场合，采用变压器的实际额定变比进行归算，即准确归算法。在精度要求不太高的场合，采用变压器的平均额定变比进行归算，即近似归算法。 7.线电压与相电压存√3倍的关系，三相功率与单相功率存在3倍关系，但他们在标幺值中是相等的。 8.电压降落是指线路始、末两端电压的向量差（dU=U1-U2）。 电压损耗是指线路始、末两端电压的数值差（U1-U2）。 电压偏移是指网络中某一点的电压与该网络额定电压的数值差。 9.电力线路的电能损耗：如果在一段时间内电力网络的负荷不变，则相应的电能损耗为△W=△Pt=(P∧2+Q∧2)Rt/U∧2。变压器的电能损耗等于励磁支路的电能损耗与阻抗支路的电能损耗之和。变压器在额定运行条件下励磁支路的电能损耗对应着空载损耗P0，阻抗支路的电能损耗对应着短路损耗Pk。 10.自、互导纳的物理意义。自导纳Yii在数值上等于该节点i直接连接的所有支路导纳的总和；互导纳Yij在数值上等于节点i、j支路导纳的负值.
《电路分析基础》练习题及答案一．填空题（每空分） 1)电压和电流的参考方向一致，称为关联参考方向。 2)电压和电流的参考方向相反，称为非关联参考方向。 3)电压和电流的负值，表明参考方向与实际方向不一致。 4)若P>0（正值），说明该元件消耗（或吸收）功率，该元件为负载。 5)若P<0（负值），说明该元件产生（或发出）功率，该元件为电源。 6)任一电路中，产生的功率和消耗的功率应该相等，称为功率平衡定律。 7)基尔霍夫电流定律（KCL）说明在集总参数电路中，在任一时刻，流出（或流出）任一 节点或封闭面的各支路电流的代数和为零。 8)基尔霍夫电压定律（KVL）说明在集总参数电路中，在任一时刻，沿任一回路巡行一 周，各元件的电压代数和为零。 u(t)，与流过它的电流i无关的二端元件称为电压源。 9)端电压恒为 S ，与其端电压u无关的二端元件称为电流源。 10)输出电流恒为6VΩΩscΩ Ω 11)几个电压源串联的等效电压等于所有电压源的电压代数和。 12)几个电流源并联的等效电流等于所有电流源的电流代数和。 13)某元件与理想电压源并联，其等效关系为该理想电压源。 14)某元件与理想电流源串联，其等效关系为该理想电流源。 15)两个电路的等效是指对外部而言，即保证端口的伏安特性（VCR）关系相同。 16)有n个节点，b条支路的电路图，必有n－1 条树枝和b－n+1条连枝。 17)有n个节点，b条支路的电路图，其独立的KCL方程为n－1个，独立的KVL方程数 为b－n+1。 18)平面图的回路内再无任何支路的闭合回路称为网孔。 19)在网孔分析法中，若在非公共支路有已知电流源，可作为已知网孔电流。 20)在节点分析法中，若已知电压源接地，可作为已知节点电压。 21)叠加定理只适用线性电路的分析。
电力系统与电力系统自动化 电力工业就是具有公用事业性质得基础性产业,电力行业就是具有明显得社会公益性得行业,就是国民经济得大动脉,电力供应得可靠性对现代社会具有极其重大得影响。我国经济在稳步快速得发展,需要我国电力工业发展得支持,也给电力系统自动化产业提供了前所未有得机遇与挑战。 1我国电力系统发展与现状 1.1体制变迁 ●97年前:电力工业部 ●97年8月:国家电力公司 ●02年3月:国务院正式批准了以“厂网分开,竞价上网,打破垄断,引入 竞争”为宗旨得《电力体制改革方案》(即:国务院5号文件)。 ●02年10月:成立国家电力监管委员会(电监会) ●02年12月29日,在原国家电力公司得基础上,中国电力新组建(改组) 得11家公司宣告成立,包括两家电网公司、五家发电集团公司与四家 辅业集团公司分别经营电网、电源及辅业资产。 电网公司: ?国家电网公司 ?南方电网公司 发电公司 ?华能集团公司 ?大唐集团公司 ?华电集团公司 ?国电集团公司 ?电力投资集团 辅业集团 ?中国电力工程顾问集团公司 ?中国水电工程顾问集团公司 ?中国水利水电建设集团公司 ?中国葛洲坝集团公司 ●电力产业总资产(2000年底): 2、5万亿元,其中原国电总资产1、8万亿元 1.2近期发展状况 ●发电装机容量: 1980:6587万KW(65869MW)
1987:10289、7万KW 1993:20000万KW 1996:23654万KW 2003:38900万KW 2004:44000万KW,用电21735亿千瓦时 2005年底:50841万KW,用电24220亿千瓦时 未来十年,预计还要增加50000万KW 变电站数量: 1996年统计数据(注): 500KV:47 330KV:25 220KV:1003 154KV:2 110KV:5496 66KV: 2729 35KV: 20921 目前每年新增变电站约4000个,改造老变电站约2000个。 2003年末数据(网络数据,供参考): 500kV:近100个 220kV:1800多个 110kV:5900个 66kV/35kV变电站有5700多个 另有数据显示,全国110KV以下、35KV以上得终端变电站有18000余座,35KV等级以下得各类配电变电站数量更多 近几年,每年新增变电站约4000个,改造老变电站约2000个。 2电力系统概述 2.1电力系统得特点 (1)平衡性:电能不能储存,电能得生产、输送、分配与使用同时完成。 (2)瞬时性:暂态过程非常迅速,电能以电磁波得形式传播,真空中传播速度为 300km/ms。 (3)与国民经济各部门间得关系密切。 2.2电力系统得组成 电力系统就是由发电厂得发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户(用电设备)组成得系统。 发电,输变电,配电,用电
1、根据图1-1所示电路中电压和电流的参考方向，试计算该元件吸收的功率_______________。 根据图1-1所示电路中电压和电流的参考方向，试计算该元件吸收的功率_______________。 2、计算图1-2所示电路中端口a-b端的等效电阻R ab = _______________。 计算图1-2所示电路中端口1-2端的等效电阻R ab = _______________。 计算图1-2所示电路中端口a-b端的等效电阻R ab = _______________。 3、电路如图1-3所示，理想变压器变比2:1，则R = _________。
4、如图1-4所示，在t=0时刻开关断开，求电路的电压u C(0+) = ___________________。 如图1-4所示，在t=0时刻开关断开，求电路的电压u C(0+) = ___________________。 5、电路如图1-5所示，当电路发生谐振时，谐振的频率ω= _______________。 电路如图1-5所示，当电路发生谐振时，谐振的频率f = _______________。 6、电路如图1-6所示，电路中的U x = ___________________。
电路如图1-6所示，电路中的U0 = ___________________。 7、电路如图1-7所示，电路中的电流i = _________________。 电路如图1-7所示，电路中的电流i = _________________。 8、电路如图1-8所示，L R可获得最大功率为__________________。
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我国电力系统现状及发展趋势 摘要： 关键词：电力系统概况，电力行业发展 1.前言 中国电力工业自1882年在上海诞生以来，经历了艰难曲折、发展缓慢的67年，到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。1949年以后我国的电力工业得到了快速发展。1978年发电装机容量达到5712万千瓦，发电量达到2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。改革开放之后，电力工业体制不断改革，在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金，运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下，电力工业发展迅速，在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。装机先后超过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，从1996年底开始一直稳居世界第2位。进入新世纪，我国的电力工业发展遇到了前所未有的机遇，呈现出快速发展的态势。 一、发电装机容量、发电量持续增长：“十一五”期间，我国发电装机和发电量年均增长率分别为10.5%、10.34%。发电装机容量继2000年达到了3亿千瓦后，到2009年已将达到8.6亿千瓦。发电量在2000年达到了1.37万亿千瓦时，到2009年达到34334
亿千瓦时，其中火电占到总发电量的82．6％。水电装机占总装机容量的24．5％，核电发电量占全部发电量的2．3％，可再生能源主要是风电和太阳能发电，总量微乎其微； 二、电源结构不断调整和技术升级受到重视。水电开发力度加大，2008年9月，三峡电站机组增加到三十四台，总装机容量达到为二千二百五十万千瓦。核电建设取得进展,经过20年的努力，建成以秦山、大亚湾/岭澳、田湾为代表的三个核电基地，截至2008年底，国内已投入运营的机组共11台，占世界在役核电机组数的2.4%，装机容量约910万千瓦，为全国电力装机总量的1.14%、世界在役核电装机总量的2.3%。高参数、大容量机组比重有所增加，截止2009年底，全国已投运百万千瓦超超临界机组21台，是世界上拥有百万千瓦超超临界机组最多的国家；30万千瓦及以上火电机组占全部火电机组的比重提高到69.43%，火电机组平均单机容量已经提高到2009年的10.31万千瓦。在6000千瓦及以上电厂火电装机容量中，供热机组容量比重为 22.42%，比上年提高了3个百分点； 三、电网建设不断加强。随着电源容量的日益增长，我国电网规模不断扩大，电网建设得到了不断加强，电网建设得到了迅速发展，输变电容量逐年增加。2009年，电网建设步伐加快，全年全国基建新增220千伏及以上输电线路回路长度41457千米，变电设备容量27756万千伏安。2009年底，全国220千伏及以上输电线路回路长度39.94万千米，比上年增长11.29%；220千伏及以上变电设备容量17.62亿千伏安，比上年增长19.40%。其中500千伏及以上交、直流电压等级的跨区、跨省、省内骨干电网规模增长较快，其回路长度和变电容量分别比上年增长了16.64%和25.97%。目前，我国电网规模已超过美国，跃居世界首位； 四、西电东送和全国联网发展迅速。我国能源资源和电力负荷分布的不均衡性，
一问答题 1. 答：输电线路和变压器的功率损耗可以根据输电线路和变压器的等效电路，按照电路的基本关系，通过计算阻抗和导纳支路的功率损耗来进行，不同的是，线路导纳损耗的是容性无功功率。而变压器导纳支路损耗的是感性的无功功率。 2. 答：在电力系统的大量节点中，通常选择一些具有代表性的节点加以监视、控制，如果这些节点的电压满足要求，则该节点邻近的节点基本上也能满足要求，这些节点即称为中枢点。中枢点电压控制有逆调压，顺调压，常调压三种方式。逆调压要求高峰负荷时将中 枢点电压调到 1.05 ，低谷负荷时调到；顺调压方式要求高峰负荷时中枢点电 压不低于，低谷时不高于；常调压方式要求在任何负荷时中枢点电 压基本保持不变且略大于。 3. 答：同步发电机正常稳态运行时的等效电路如图6-1所示，相量图如图6-2所示，虚构 电动势没有明确的物理意义，仅仅是为了方便运算而引入的。 a）b）c）c） 图6—1稳态运行时发电机等效电路 a）隐极机b）凸极机c）凸极机 a）b） 图6—2同步发电机正常运行时的相量图（a凸极机，b隐极机） 4. 答：发电机组发出的有功功率与系统频率的关系叫做发电机组的有功功率——频率静态特性。发电机单位三条街功率KG表示当频率下降或上升1Hz时，发电机增发或减发的功
率值，其大小可以整定，与调差系数有关 5. 答：冲击电流是短路电流的瞬时最大值，它出现在短路发生后半个周期（约0.01s）时， 冲击系数与每回路中电感核电组织的大小有关。 6. 答：采用分裂导线可以较少电晕放电和单位长度电抗（可参见电抗计算公式）;电力线路一般以π型等效电路来表示. 7. 已知量： 、、、、、 待求量：1)对于PQ节点，每个节点均有两个未知量待求：、； 2)对于PV节点，电压给定，因此，，只有待求； 3)对于平衡节点，电压大小和相角均已知，不需要参加联列求解。 已知量、通过公式求解： ， ； 式中，，、分别表示节点导纳矩阵元素的实部和虚部。 8. 答：负荷变化引起频率偏差时，系统中凡装有调速器又留有可调容量的发电机组都自动参加频率调整，这就是电力系统频率的一次调整。电力系统的一次调整只能做到有差调节。 9. 答：互联成网的交流电力系统在稳定运行条件下具有同一频率，当电力系统出现有功功率不平衡时，如有功功率电源不足或者负荷增大时，将会引起频率下降，反之造成频率过高。系统设置有功功率黑用容量是为了满足频率调整的需要，以便在发电、供电设备发生故障或者检修时，以及系统负荷增长后，溶有充足的发电设备容量向用户供电，保证电力系统在额定频率下达到有功平衡 10. 答：由于大多数用电设备的功率因数都不等于1，因此在运行中要损耗无功功率，即为无功负荷。无功损耗主要指电力线路上的无功损耗和变压器的无功损耗（包括励磁支路和绕组漏抗中的无功功率损耗）。 11. 答：电力系统的主要特点：（1）与国民经济各部门和人民生活关系密切。（2）电能不能储存。（3）暂态过程非常短暂。
第一章 1.1、电力系统、电力网、动力系统的定义是什么？P1 答：电力系统是指由发电机、变压器、电力线路、用户的用电设备等在电气上相互连接所组成的有机整体。 电力系统中，除去发电机、用户的用电设备，剩下的部分，即电力线路和它两边连接的变压器，称为电力网，简称电网。 电力系统再加上它的动力部分可称为动力系统。 1.3、电力系统运行的特点和基本要求是什么？P4 答：特点：1、电能不能大量储存；2、过渡过程非常迅速；3、与国民经济各部门密切相关。 基本要求：1、保证可靠地持续供电（通常对一级负荷要保证不间断供电；对二级负荷，如有可能也要保证不间断供电。当电力系统中出现供电不足时，三级负荷 可以短时断电）； 2、保证良好的电能质量 （电力系统的电压和频率正常是保证电能质量的两大基本指标，一般规定， 电压偏移不应超过额定电压的±5%。频率偏移不超过±（0.2~ 0.5）Hz。） 3、努力提高电力系统运行的经济性。 1.4、衡量电能质量的指标是什么？P6 答：衡量电能质量的指标是电压偏差、频率偏差、谐波畸变率、三相不平衡度、电压波动和闪变、暂时过电压和瞬态过电压。 1.7、电力系统的接线方式有哪几种？比较有备用接线和无备用接线的优缺点。P10 答：接线方式：两种（有备用接线和无备用接线） 无备用接线指用户只能从一个方向取得电源的接线方式，包括放射式、干线式、链式。 优点：简单、经济、运行方便；缺点：供电可靠性差、电能质量差。 有备用接线包括双回路放射式、双回路干线式、双回路链式、环式和两端供电网。 优点：供电可靠、电能质量高；缺点：运行操作和继电保护复杂，经济性差。 1.8、电力系统各元件的额定电压如何确定？P11 答：1、用电设备的额定电压为U N（最理想、最经济的工作电压），也是其他元件的参考电压。 2、电力线路的额定电压和用电设备的额定电压是相等的。 3、发电机的额定电压应该比线路的额定电压高5%，即U GN=U N(1+5%)。 4、变压器的额定电压：变压器的一次侧额定电压等于用电设备的额定电压，即U1N =U N；但是，直接和发电机相连的变压器，其一次侧额定电压等于发电机的额定 电压，即U1N=U GN=U N(1+5%)。 变压器的二次侧额定电压：当电力线路的额定电压为10 kV及以上，比线路的额 定电压高10%；当电力线路的额定电压为10 kV以下，比线路的额定电压高5%。 1.9、电力系统中性点的接线方式有哪几种？分析其适用范围。P14-16 答：接线方式主要有三种：不接地、经消弧线圈接地和直接接地。 一般电压在35kV及其以下的中性点不接地或经消弧线圈接地，称小电流接地方式；电压在110kV及其以上的中性点直接接地，称大电流接地方式。 1.12、钢芯铝绞线分为几类？导线型号（如LGT—120）后面的数字表示什么？P17-18 答：钢芯铝绞线按照其铝线和钢线截面比的不同有不同的机械强度，一般分为三类：LGJ型—普通钢芯铝绞线；LGJQ型—轻型钢芯铝绞线；LGJJ—加强型钢芯铝绞线。 数字代表主要载流部分的额定截面积为120mm2。
电力系统分析（下册）题库
①简单②收敛快③准确④占用内存小 15.通常逆调压的调压范围是（基准为U N）（） ①0～5% ②2.5～%7.5% ③5%～10% ④0～10% 1 16.仅改变变压器变比调压的是（） ①典型的顺调压②典型的逆调压③典型的常调压④均不对 1 17.在发电机稳态运行状态中，机械功率P T与电磁功率相比，将（） ①大②小③相等④无关系 3 18.P－δ曲线被称为（） ①耗量特性曲线②负荷曲线③正弦电压曲线④功角曲线 4 19.等面积定则主要用于分析简单系统的（） ①潮流计算②故障计算③调压计算④暂态稳定分析 4 20.关于中等长度线路下述说法中错误的是（） ①长度为100km~300km的架空输电线路属于中等长度线路； ②潮流计算中中等长度线路采用集中参数 型等值电路作为数学模型； ③潮流计算中中等长度线路可以忽略电导和电纳的影响； ④潮流计算中中等长度线路可以不考虑分布参数的影响。 3 21.如果高压输电线路首、末端电压之间的关系为U1
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我国电力系统现状及发展趋势 摘要： 关键词：电力系统概况，电力行业发展 1.前言 中国电力工业自1882年在上海诞生以来，经历了艰难曲折、发展缓慢的67年，到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。1949年以后我国的电力工业得到了快速发展。1978年发电装机容量达到5712万千瓦，发电量达到2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。改革开放之后，电力工业体制不断改革，在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金，运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下，电力工业发展迅速，在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。装机先后超过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，从1996年底开始一直稳居世界第2位。进入新世纪，我国的电力工业发展遇到了前所未有的机遇，呈现出快速发展的态势。 一、发电装机容量、发电量持续增长：“十一五”期间，我国发电装机和发电量年均增长率分别为10.5%、10.34%。发电装机容量继2000年达到了3亿千瓦后，到2009年已将达到8.6亿千瓦。发电量在2000年达到了1.37万亿千瓦时，到2009年达到34334亿千瓦时，其中火电占到总发电量的82．6％。水电装机占总装机容量的24．5％，核电发电量占全部发电量的2．3％，可再生能源主要是风电和太阳能发电，总量微乎其微； 二、电源结构不断调整和技术升级受到重视。水电开发力度加大，2008年9月，三峡电站机组增加到三十四台，总装机容量达到为二千二百五十万千瓦。核电建设取得进展,经过20年的努力，建成以秦山、大亚湾/岭澳、田湾为代表的三个核电基地，截至2008年底，国内已投入运营的机组共11台，占世界在役核电机组数的2.4%，装机容量约910万千瓦，为全国电力装机总量的1.14%、世界在役核电装机总量的2.3%。高参数、大容量机组比重有所增加，截止2009年底，全国已投运百万千瓦超超临界机
电力系统状态估计研究综述 摘要：电力系统状态估计是当代电力系统能量管理系统(EMS)的重要组成部分。本文介绍了电力系统状态估计的概念、数学模型，阐述了状态估计的必要性及其作用，系统介绍了状态估计的研究现状，最后对状态估计的研究方向进行了展望。关键词：电力系统；状态估计；能量管理系统 0 引言 状态估计是当代电力系统能量管理系统(EMS)的重要组成部分, 尤其在电力市场环境中发挥更重要的作用。它是将可用的冗余信息(直接量测值及其他信息)转变为电力系统当前状态估计值的实时计算机程序和算法。准确的状态估计结果是进行后续工作(如安全分析、调度员潮流和最优潮流等)必不可少的基础。随着电力市场的发展，状态估计的作用更显重要[1]。 状态估计的理论研究促进了工程应用，而状态估计软件的工程应用也推动了状态估计理论的研究和发展。迄今为止，这两方面都取得了大量成果。然而，状态估计领域仍有不少问题未得到妥善解决，随着电力系统规模的不断扩大，电力工业管理体制向市场化迈进，对状态估计有了新要求，各种新技术和新理论不断涌现，为解决状态估计的某些问题提供了可能。本文就电力系统状态估计的研究现状和进一步的研究方向进行了综合阐述。 1 电力系统状态估计的概念 1.1电力系统状态估计的基本定义 状态估计也被称为滤波，它是利用实时量测系统的冗余度来提高数据精度，自动排除随机干扰所引起的错误信息，估计或预报系统的运行状态(或轨迹)。状态估计作为近代计算机实时数据处理的手段，首先应用于宇宙飞船、卫星、导弹、潜艇和飞机的追踪、导航和控制中。它主要使用了六十年代初期由卡尔曼、布西等人提出的一种递推式数字滤波方法，该方法既节约内存，又大大降低了每次估计的计算量[2,4]。 电力系统状态估计的研究也是由卡尔曼滤波开始。但根据电力系统的特点，即状态估计主要处理对象是某一时间断面上的高维空间(网络)问题，而且对量测误差的统计知识又不够清楚，因此便于采用基于统计学的估计方法如最小方差估计、极大验后估计、极大似然估计等方法，目前很多电力系统实际采用的状态估计算法是最小二乘法。 1.2电力系统状态估计的数学模型 状态估计的数学模型是基于反映网络结构、线路参数、状态变量和实时量测之间相互关系的量测方程： z+ =) ( h v x 其中z是量测量；x是状态变量，一般是节点电压幅值和相位角；v是量测误差；z和v都是随机变量。 状态估计器的估计准则是指求解状态变量x的原则, 电力系统状态估计器采用的估计准则大多是极大似然估计, 即求解的状态变量x*使量测值z被观测到的可能性最大, 用数学语言描述, 即： z f x f= z (x , )] , ( *) max[ 其中f(z)是z的概率分布密度函数[3]。
1. 电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2）答: 电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。 电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。 动力系统：电力系统和动力部分的总和。 2. 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？ （p4-5） 答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。 电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。 3. 电力系统运行的特点和要求是什么？（p5）(考要求)答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。（2）电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。（5）对电能质量的要求颇为严格。 要求：（1）保证可靠的持续供电。（2）保证良好的电能质量。（3）保证系统运行的经济性。 4. 电网互联的优缺点是什么？（p7） 答：可大大提高供电的可靠性，减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理的调配用电，降低联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合系统中发电设备的总容量；可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时，由于个别负荷在系统中所占比重减小，其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大，个别机组的开停甚至故障，对系统的影响将减小，从而可采用大容高效率的机组。 5. 我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？系统各元件的额定电压如何确定？（p8-9）(必考看图标电压) 答：额定电压等级有（kV）：3、6、10、20、35、60、110、154、220、330、500、750、1000 平均额定电压有（kV）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525 系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5%。变压器一次接发电机比额定电压高5%，接线路为额定电压；二次接线路比额定电压高10%，变压器如果直接接负荷，则这一侧比额定电压高5%。6. 电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？（p8） 答：三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为。当功率一定时电压越高电流越小，导线的载流面积越小，投资越小；但电压越高对绝缘要求越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘设备投资越大。综合考虑，对应一定的输送功率和输送距离应有一最合理的线路电压。但从设备制造角度考虑，又不应任意确定线路电压。考虑到现有的实际情况和进一步发展，我国国家标准规定了标准电压等级。 7. 导线型号LGJ-300/40中各字母和数字代表什么? （p27） 答：L表示铝，G表示钢，J表示多股导线绞合。300表示铝线额定截面积为300 ， 40表示钢线额定截面积为40 。 8. 什么是电晕现象,它和输电线路的哪个参数有关? 答：电晕指在强电磁场作用下导线周围空气的电离现象。它和输电线路的电导G有关。 9. 我国中性点接地方式有几种?为什么110kv以上电网采用中性点直接接地?110kv以下电网采用中性点不接地方式?(p10-11) 答:有不接地、直接接地、经消弧线圈接地三种接地方式。110kv以上电网采用中性点直接接地防止单相故障时某一相的电压过高。110kv以下电网采用中性点不接地方式可提高供电可靠性。 10. 架空输电线路为什么要进行换位?(p28-29) 答：为了平衡线路的三相参数。 11. 中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时,各相对地电压有什么变化?单相接地电流的性质如何?怎样计算? （p11） 答：故障相电压等于0，非故障相电压升高倍。单相接地电流为容性。（计算见书p11.） 12. 电力系统的接线方式有哪些？各自的优缺点有哪些? （p7） 答：接线方式:有备用接线和无备用接线。 有备用接线优点：提高供电可靠性，电压质量高。缺点：不够经济。 无备用接线优点：简单，经济，运行方便。缺点：供电可靠性差。