《电力系统过电压》课程设计
任务书
一、目的与要求
1．熟练使用EMTP程序。
2．掌握集中参数、分布参数回路中的暂态计算方法。
3．了解输电线路工频过电压、操作过电压的数值计算方法。掌握限制工频过电压、操作过电压的主要措施，并评价其效果。
4．了解输电线路防雷分析的数值计算方法。
二、主要内容
1．EMTP简介；
2．简单的集中参数电路、分布参数电路暂态计算
集中参数电路暂态计算；非线性电感电路计算；电容放电电路计算；分压器的
电位分布；断路器触头恢复电压计算；波在单相线路上的传播；冲击波作用于
单相线路的研究；180km分布参数输电线路及集中参数电路计算。计算参数见附
录1。
3．工频过电压计算与分析
输电线路在正常送电状态下甩负荷工频过电压计算；单相接地故障工频过电压
计算；两相接地故障工频过电压计算；并联电抗器的作用。
4．操作过电压计算与分析
合闸、重合闸空载输电线路的统计操作过电压计算；统计开关的应用；并联电
抗器、避雷器的作用。
5．输电线路耐雷水平计算
在考虑接地电阻变化的情况，得出输电线路耐雷水平
三、进度计划
四、设计成果要求
1．计算程序（电子版），包括原始数据输入文件（*.adp，*.atp）、计算结果输出文件（*.lis），*为学号。
2．设计报告，包括简单的集中参数电路、分布参数电路暂态计算、工频过电压（或
操作过电压、线路耐雷水平）计算结果及分析。
五、考核方式
综合以下方式给定成绩（五级计分制）。
1．程序、设计报告等设计成果。40%
2．独立工作能力及设计过程的表现。60%
六、参考书
1．实验教材：《A《电力系统过电压上机计算指导书》
2．《ATP使用说明》电子版
3．《过电压防护及绝缘配合》，张纬钹编著，清华大学出版社，2002年5月第1版4．《国家电网公司输变电工程典型设计---330kV输电线路部分》中国电力出社版5．《国家电网公司输变电工程典型设计---220kV输电线路部分》中国电力出社版6．《国家电网公司输变电工程典型设计---500kV输电线路部分》中国电力出社版7．《国家电网公司输变电工程典型设计---110kV输电线路部分》中国电力出社版
学生姓名：
指导教师：屠幼萍
2007 年12 月28 日
附件1 简单的集中参数电路、分布参数电路暂态计算练习题
习题1
集中参数电路暂
计算步长s
t01
.0
=
?，最大计算时间：s
t10
max
=。输出全部节点电压。
习题2 分压器的简化电路图如下：
参数：
F
C
F
C
mH
L
R
μ
μ
6
3
3
10
0.
10
10
0.
15
10
5.0
10
-
-
-
?
=
?
=
?
=
Ω
=
计算步长：s
t9
10
0.1-
?
=
?，最大计算时间：s
t9
max
10
0.
140-
?
=。输出全部节点电压及R、L、C串联支路的电流。
习题3 恢复电压计算
)
90
60
2
cos(
6711
.
3648
)(0
1
-
?
-
=t
t
iπ；)
90
60
2
cos(
6711
.
3648
)(0
2
-
?
=t
t
iπ
计算步长：s
t6
10
0.1-
?
=
?，最大计算时间：s
t6
max
10
0.
200-
?
=。输出全部节点电压。
习题4 波在单相线路上的传播
参数：
Ω
=
Ω
=
Ω
=
Ω
=
500
50
500
50
4
3
2
1
S
S
S
S
Z
Z
Z
Z
s
m
s
m
v
s
m
v
s
m
v
/
10
0.1
/
10
6.0
/
10
0.1
/
10
6.0
9
4
9
3
9
2
9
1
?
=
?
=
?
=
?
=
ν
m
l
m
l
m
l
600
500
600
3
2
1
=
=
=
计算步长：s
t6
10
25
.0-
?
=
?，最大计算时间：s
t6
max
10
0.
20-
?
=。输出全部节点电压。
习题5 180km三相全换位输电线路，分别在60km和120km处换位，等均分为18段，其电路图如下：
电路参数：（下列参数中ωC、ωL全部按f =3000HZ给出）
1.集中参数
Ω
=0.
400
1
R，Ω
=0.
15
2
R
2.NP 三相型电路，参数为
[]KM R 10/002.38455.37735.35455.37002.38735.35735.35735.35372.34Ω????
??????= []KM L 10/79.45172.15143.16472.15174.45143.16443.16443.16468.457Ω??
???
?????=ω
[]KM C 10/16587.00219.00315.00219.016587.00315.00315.00315.015781.01-Ω??
??
?
?????------=ω
3. 电源
)90602cos(0.1)(0-?-=t t U EA π；)210602cos(0.1)(0
-?-=t t U EB π
)30602cos(0.1)(0
+?-=t t U EC π
4. 时空开关
t close t open K 1 0.0 10.0 K 2 0.004 10.0 K 3 0.004 10.0 K 1 0.010 10.0 K 2 0.014 10.0 K 3
0.014
10.0
计算步长：s t 00006296.0=?，最大计算时间：s t 04.0max =。输出18-C 、18-B 、18-A 三个节点的电压。
习题6 180Km 分布参数输电线路及集中参数电路计算
电压源，R1、R2，开关参数均同第七题。
三相输电线路的参数为：（ωC 、ωL 按f =3000HZ 给出）
零序：KM mho C KM L KM R /01066.0/413.77/941.100
μωω='Ω='Ω=' 正序：KM
mho C KM L KM
R /01915.0/356.29/484.011
1μωω='Ω='Ω='
线路长度：KM l 0.180=
计算时间步长：s t 7106.4-?=?，最大计算时间：s t 04.0max =。输出18-C 、18-B 、18-A 三个节点的电压。
习题7 冲击波作用于单相线路研究
电压波形：
避雷器的伏安特性：
i(A)
0. 300. 1000. 2500. 5000. 7000. u(kV) 0. 380. 530. 610. 640. 662.
计算时间步长：s t 8105.2-?=?，最大计算时间：s t 6
max 100.8-?=。输出所有节点
的电压和避雷器所在支路电流。
习题8 求图示电路稳态解
参数：Ω=50001R ；给出）（按HZ f L 600.101=Ω=ω 三相输电线路参数为：
线路长度：KM l 0.1=
零序：s Z KM R S S 00134.032.732/89.53000
='Ω='Ω='τ，，
正序：s Z KM R S S 0926.037.287/1.5111
='Ω='Ω='τ，， 时控开关参数：
T close T open T again K 1 K 2 K 3 K 4
-1.0 0.00028 +0.0001 -1.0 10 -1.0 10 0.0000001 10
电源电压：
]
120)0.1(602cos[0.1)(]120)0.1(602cos[0.1)()]
0.1(602cos[0.1)(00
++?=-+?=+?=t t U t t U t t U C B A πππ
输出：1） SA 、SB 、SC 、1A 、1B 、1C 、2A 、2B 、2C 、0A 、0B 、0C
12个节点电压；
2）支路电压U 0A-SA 、U 0B-SB 、U 0C-SC 、；
3）支路 SA-0A 、SB-0B 中ωL 的支路电流，支路0B-SB 、0C-SC 中R 的支路电
流 习题9 电容放电电路计算
时控开关K 参数 ：Tclose=0.0，Topen=1.0s 初始条件：0.1)0(0=C v ，0.0)(0=t i C
计算时间步长：s t 9101.0-?=?，最大计算时间：s t 9
max 100.30-?=。输出所有节
点的电压。
附件2 500kV工频过电压计算用参数
一、系统运行方式
FS1：内蒙网和华北主网分开运行。
FS2：内蒙和华北主网联网运行，丰镇侧高抗投入运行。
FS3：内蒙和华北主网联网运行，丰镇侧高抗退出运行。
FS4: 丰万、万沙线投入，内蒙和华北主网联网运行，丰镇侧高抗投入运行，万全站联变220kV侧跳开。
FS5: 丰万、万沙线投入，内蒙和华北主网联网运行，丰镇侧高抗退出运行，万全站联变220kV侧跳开。
二、系统简化等值接线及等值参数
方式2、3系统简化等值接线
方式4、5系统简化等值接线
沙岭子 510.3 0.00 510.3 3.63 1.40+j17.35 1.00+j17.70 FS5
丰 镇 538.7 21.85 527.7 13.56 1.77+j42.51 0.44+j50.67 沙岭子
508.3
0.00
512.4
3.60
1.40+j17.35 1.00+j17.70
三、线路参数
丰万线线路全长154.33km ；万全到沙岭子26.0km 。 三相输电线路的参数为（f =50Hz ）：
正序： Ω=0282.01R ，km C km L Ω=Ω=μωω/2410.4 / 2743.011 零序： Ω=3279.00R ，km C km L Ω=Ω=μωω/8839.2 / 7305.000 四、并联电抗器
丰镇线路侧并联电抗器参数为：高抗额定容量为350MV A ，中性点小电抗为500Ω。
五、预期计算结果（根据分组情况提交）
1. 方式1运行情况下的工频过电压。即丰万线未投，从丰镇（万全）侧合空线后的空载长线容升效应，末端单相、两相短路的过电压。根据《丰万、万沙500kV 线路调试系统潮流、暂态稳定计算分析报告》，在调试过程中丰镇高抗必须投入，所以仅计算高抗投入的情况。共6种情况的计算。
2. 方式2、3运行情况下的工频过电压。即丰万线投入后，丰镇侧高抗投入（退出）运行，丰镇（万全）侧正常甩负荷、单相或两相短路甩负荷的过电压。共12种情况的计算。
3. 方式4、5运行情况下的工频过电压，即在两系统联网运行后，万全联变220kV 侧
跳开，为了考虑线路加长（丰镇到万全154.3km ，万全到沙岭子26.0km ）对工频过电压的影响，计算了在这种情况下沙岭子（丰镇）侧正常甩负荷、单相短路或两相短路的过电压。共12情况的计算。
4. 方式2、3运行情况下，潜供电流和恢复电压计算。计算结果包括丰镇侧、中部、万
全侧的潜供电流和恢复电压计算值；沿丰镇到万全的变化情况；判断能否采用自动重合闸及采用何种自动重合闸。
提示：1） 根据500kV 潜供电弧的研究结果，对无补偿线路，若恢复电压梯度为16.8kV/m 、
潜供电流为24A 时，则潜供电弧自灭时限推荐值为0.55~0.8s ；若恢复电压梯度为16.8kV/m 、潜供电流为40A 时，则潜供电弧自灭时限推荐值为0.7~1.0s 。 2）发生单相接地熄弧后的恢复电压梯度以间隙距离以4.2米计算。
附件3 500kV 合闸（重合闸）操作过电压计算用参数
一、系统简化等值接线
节点 等值电势
母线电压
等值系统阻抗 有效值/kV 角度/? 有效值/kV 角度/? 正序/Ω
零序/Ω
丰 镇 531.3 0.00 531.3 - 0.70+j48.77 0.44+j50.67 万 全
509.5
0.00
509.5
-
0.49+j21.41 5.47+j28.20
二、丰万线线路参数
丰万线线路全长154.33km ；三相输电线路的参数为（f =50Hz ）： 正序： Ω=0282.01R ，km C km L /2410.4 / 2743.011Ω=Ω=ωω 零序： Ω=3279.00R ，km C km L /8839.2 / 7305.000Ω=Ω=ωω 三、并联电抗器
丰镇线路侧并联电抗器参数为：高抗额定容量为350MV A ，中性点小电抗为500Ω。
四、断路器
万全侧开关无合闸电阻，丰镇侧开关有合闸电阻，合闸电阻阻值425Ω，接入时间7~12ms 。 五、避雷器
计算中考虑金属氧化物避雷器（MOA ）对内过电压的限制作用。线路侧MOA 的额定电压为444kV ，变电站母线侧MOA 的额定电压为420kV 。非线性特性如表2所示。
I (A) 0.01 0.5 5 5 00 10000 U (kV)
35
80
721
773
795
六、预期计算结果
1. 在开环方式下合空线操作过电压计算。计算结果包括丰镇侧、万全侧的相对地、相
间统计过电压；沿线过电压分布情况；流过MOA 的最大电流；计算出全线闪络率。 2. 单相重合闸操作过电压计算。计算结果包括丰镇高抗投入和退出运行两种情况下的
丰镇
万全
EQ2
EQ1
丰镇侧、万全侧的相对地、相间统计过电压；沿线过电压分布情况；流过MOA的最大电流；计算出全线闪络率。
3.三相重合闸操作过电压计算。计算结果包括丰镇高抗投入和退出运行两种情况下的
丰镇侧、万全侧的相对地、相间统计过电压；沿线过电压分布情况；流过MOA的最大电流；计算出全线闪络率。
提示：1) 丰万线相对地50%操作波闪络电压U50%以1400kV（修正至海拔1000m为1295kV）计，标准偏差计为6%。丰万线全长154.33km，按每档450m考虑，
总共约有340档。据此，再根据统计过电压即可计算出全线闪络率。
2) 采用0.5s快速自动重合闸。
附件4 35kV 输电线路耐雷水平计算
一、线路情况
雷击杆塔计算示意图、计算用杆塔尺寸如图1、2所示。
图1雷击杆塔计算示意图
图2 35kV线路防雷计算用杆塔尺寸
计算中不考虑电晕的影响；大地土壤电阻率取500m；杆塔用分布参数表示，波阻抗查有关资料确定；导、地线参数见表1，35kV线路档距为200m。5、6号杆以外的线路由不换位的长导线模拟。
表1 导线、地线参数
型号标称截
面mm2
根数/直径（mm）截面（mm2）直径（mm）直流电阻
（ /km）
（20℃）
弧
垂
m 铝钢铝钢导线钢芯
LGJ
120/20 26/2.38 7/1.85
115.67
18.82
15.07
5.55
0.2496 5.2 GJ 50 7/3.00 49.48
9.00
0.5786
2.9
二、接地电阻范围
接地电阻应考虑季节系数、利用系数及冲击系数，在计算中取电阻变化范围为20~100，正常接地电阻值取为15Ω（规程规定的上限），以上均指冲击接地电阻。 三、线路绝缘子串电气强度
35kV 的每串绝缘子由片3片X--4.5绝缘子组成，50%冲击放电电压为350kV 。 四、雷电流及雷击点
取雷电流的波形为2.6/50μs ；也可以采用斜角波拟合为双指数波：
()
t t m e e I I 936.1014.004.1---=
式中时间t 的单位为
s ；雷电流幅值I m 的单位为kA ；
雷电通道波阻抗取为450Ω；
雷击点可取接地电阻过高的三基杆塔（0、1、2号杆）。 五、预期计算结果（提交电子版计算程序、书面计算报告）
计算输电线路的耐雷水平。计算结果包括不同接地电阻值下的耐雷水平。
1.那些实验是在EMS平台下进行？那些实验是在DTS平台下进行？ EMS：1）电力系统有功功率分布及分析；2）电力系统无功功率分布及分析；3）电力系统综合调压措施分析；4）电力系统有功-频率分布；5）电力系统潮流控制分析；6）电力系统对称故障计算及分析；7）电力系统不对称故障及计算分析 DTS：1）电力系统继电保护动作特性分析；2）电力系统稳定性计算及分析；3）电力系统继电保护动作情况与系统稳定性关系分析 2.欲调节电压幅值，调有功P有效还是无功Q有效？为什么？ 1）电压对无功变化更敏感，有功虽然对电压也有影响但是比较小 2）只考虑电压降落的纵分量：△U=(PR+QX)/U，从公式看出，电压降落跟有功P和无功Q 都有关系，只不过在高压输电系统中，电抗X>>R，这样，QX在△U的分量更大，调节电压幅值就是在调节无功。 3.重合闸有什么好处？若电气故障设为三相短路，故障分别持续t1和t2时长，则两个实验结果有什么不同？ 重合闸好处：1）在线路发生暂时性故障时，迅速恢复供电，从而提高供电可靠性；2）对于有双侧电源的高压输电线路，可以提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量；3）可以纠正由于断路器机构不良，或继电器误动作引起的误跳闸 故障延时长的接地距离一段动作次数，相间距离一段动作次数，三相跳开次数比故障延时短的多，开关三相跳开的次数多。 4,.以实验为例，举例说明继电保护对暂态稳定的影响？ 实验八中，实验项目一体现出选保护具有选择性，当其故障范围内出现故障时，有相应的断路器动作跳闸。实验项目二体现出保护是相互配合的。当本段拒动时，由上一级出口动作跳闸。实验项目三做的是自动重合闸的“前加速”和“后加速”保护。继电保护快速切除故障和自动重合闸装置就是使故障对系统的影响降到最低，尽早的将故障切除能避免故障电流对设备的冲击减小对系统的扰动，有利于暂态稳定的实现。 5.·在电力系统潮流控制分析试验中，可以通过改变发电机的无功进行潮流调整，也可以通过改变发电机所连升压变压器的分接头进行潮流调整，实验过程中这两项调整对发电机的设置有何不同？为什么？ 改变发电机无功：设置发电机无功时以10MV AR增长。不能保证发电机有功功率和发电机电压恒定，他们可能会随着无功功率的改变有微小的变化。 改变变压器分接头：设置此时发电机相当于一个PV节点，即恒定的有功P和不变的电压U。原因：发电机是无功电源，也是有功电源，是电能发生元件；变压器是电能转换元件，不产生功率。 7在实验中考虑了哪些调压措施？若某节点电压（kv）/无功……电压升高3kv，则应补偿多少电容？ 【实验】调节发电机端电压（调节有功，调节无功），调整变压器分接头 【百度】电力系统的调压措施主要有： 1靠调节发电机机端电压调压 2靠改变变压器分接头调压 3靠无功补偿调压 4靠线路串连电容改变线路参数调压 我的实验灵敏度系数为0.075，所以若电压升高3kv，应补偿3/0.075=40Mvar的电容 8在调频实验中。对单机单负荷系统，若发电机的额定功率……频率怎么变化？当负荷功率大于发电机功率的额定功率…… 通过K=△p/△f来判断f如何变化 9、几个实验步骤 实验九试探法求故障切除实验的实验步骤
信息工程学系 2011-2012学年度下学期电力系统分析课程设计 题目:电力系统潮流计算 专业：电气工程及其自动化 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：钟建伟
2012年3月10日信息工程学院课程设计任务书
目录 1 任务提出与方案论证 (4) 1.1潮流计算的定义、用途和意义 (4) 1.2 运用软件仿真计算 (5) 2 总体设计 (7) 2.1潮流计算设计原始数据 (7) 2.2总体电路设计 (8) 3 详细设计 (10) 3.1数据计算 (10) 3.2 软件仿真 (14) 4 总结 (24) 5参考文献 (25)
1任务提出与方案论证 1.1潮流计算的定义、用途和意义 1.1.1潮流计算的定义 潮流计算，指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。 1.1.2潮流计算的用途 电力系统潮流计算是电力系统最基本的计算，也是最重要的计算。所谓潮流计算，就是已知电网的接线方式与参数及运行条件，计算电力系统稳态运行各母线电压、个支路电流与功率及网损。对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。 潮流计算（load flow calculation）根据电力系统接线方式、参数和运行条件计算电力系统稳态运行状态下的电气量。通常给定的运行条件有电源和负荷节点的功率、枢纽点电压、平衡节点的电压和相位角。待求的运行状态量包括各节点电压及其相位角和各支路（元件）通过的电流（功率）、网络的功率损耗等。潮流计算分为离线计算和在线计算两种方式。离线计算主要用于系统规划设计和系统运行方式安排；在线计算用于运行中电力系统的监视和实时控制。 目前广泛应用的潮流计算方法都是基于节点电压法的，以节点导纳矩阵Y作为电力网络的数学模型。节点电压Ui和节点注入电流Ii 由节点电压方程（1）联系。在实际的电力
目录 摘要 (1) 1.任务及题目要求 (2) 2.计算原理 (3) 2.1牛顿—拉夫逊法简介 (3) 2.2牛顿—拉夫逊法的几何意义 (7) 3计算步骤 (7) 4.结果分析 (9) 小结 (11) 参考文献 (12) 附录：源程序 (13) 本科生课程设计成绩评定表 (32)
摘要 电力系统的出现，使高效，无污染，使用方便，易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生率第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已经成为一个国家经济发展水平的标志之一。 电力系统稳态分析包括潮流计算和静态安全分析。电力系统潮流计算是电力系统最基本的计算，也是最重要的计算。所谓潮流计算，就是已知电网的接线方式与参数及运行条件，计算电力系统稳态运行各母线电压、个支路电流与功率及网损。对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。 在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。同时，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。在系统规划设计和安排系统的运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。 关键词：电力系统潮流计算牛顿-拉夫逊法
1、试分析雷击杆塔时影响耐雷水平的各种因素的作用，工程实际中往往采用哪些措施 来提高耐雷水平 2、输电线路有哪些防雷措施？试分析各种防雷措施的作用。 3、什么是彼德逊法则？其适用范围如何 4、电弧接地过电压产生的原因是什么,影响电弧接地过电压的因素有哪些,如何消除 电弧接地过电压? 评价消弧线圈限制电弧接地过电压的作用 5、变电站入侵雷电波防护设计的原则是什么？对于接线复杂的变电所该如何处理避 雷器的安装位置？阀型避雷器与被保护设备间的电气距离对其保护作用有何影响？ 6、断路器的并联电阻为什么可以限制空载分、合闸过电压？它们对并联电阻值的要求 有何区别？ 7、什么是电力系统的绝缘配合? 绝缘配合的方法有哪几种? 8、说明直配电机防雷保护的基本措施及其原理。（P175） 9、断路器的并联电阻为什么可以限制空载分、合闸过电压？它们对并联电阻值的要求 有何区别？ 10、试分析中性点运行方式对绝缘水平的影响？ 11、试求线路、电感、电容的贝瑞隆等值电路，并描述用贝瑞隆法计算电力系统过 电压的具体步骤。（P225） 12、试分析冲击电晕对线路波过程的影响。 由于电晕要消耗能量，消耗能量的大小又与电压的瞬时值有关，故将使行波发生衰减的同时伴随有波形的畸变。 冲击电晕对雷电波波形影响的原因： 雷电冲击波的幅值很高，在导线上将产生强烈的冲击电晕。研究表明，形成冲击电晕所需的时间非常短，大约在正冲击时只需0.05，在负冲击时只需0.01；而且与电压陡度的关系非常小。由此可以认为，在不是非常陡峭的波头范围内，冲击电晕的发展主要只与电压的瞬时值有关。但是不同的极性对冲击电晕的发展有显著的影响。当产生正极性冲击电晕时，电子在电场作用下迅速移向导线，正空间电荷加强距离导线较远处的电场强度，有利于电晕的进一步发展；电晕外观是从导线向外引出数量较多较长的细丝。当产生负极性电晕时，正空间电荷的移动不大，它的存在减弱了距导线较远处的电场强度．使电晕不易发展；电晕外观上是较为完整的光圈。由于负极性电晕发展较弱，而雷电大部分是负极性的，所以在过电压计算中常以负极性电晕作为计算的依据。 13、试说明在何种情况下，保护变电所的避雷针可装设在变电所构架上，何种情况
1． 手算过程 已知： 节点1：PQ 节点， s(1)= -0.5000-j0.3500 节点2：PV 节点， p(2)=0.4000 v(2)=1.0500 节点3：平衡节点，U(3)=1.0000∠0.0000 网络的连接图： 0.0500+j0.2000 1 0.0500+j0.2000 2 3 1）计算节点导纳矩阵 由2000.00500.012j Z += ? 71.418.112j y -=; 2000.00500.013j Z += ? 71.418.113j y -=; ∴导纳矩阵中的各元素： 42.936.271.418.171.418.1131211j j j y y Y -=-+-=+=; 71.418.11212j y Y +-=-=; 71.418.11313j y Y +-=-=; =21Y 71.418.11212j y Y +-=-=; 71.418.12122j y Y -==; 002323j y Y +=-=; =31Y 71.418.11313j y Y +-=-=; =32Y 002323j y Y +=-=; 71.418.13133j y Y -==; ∴形成导纳矩阵B Y ： ?? ?? ? ?????-++-+-+-+-+--=71.418.10071.418.10071.418.171.418.171.418.171.418.142.936.2j j j j j j j j j Y B 2）计算各PQ 、PV 节点功率的不平衡量，及PV 节点电压的不平衡量： 取:000.0000.1)0(1)0(1)0(1j jf e U +=+= 000.0000.1)0(2) 0(2)0(2j jf e U +=+= 节点3是平衡节点，保持000.0000.1333j jf e U +=+=为定值。 ()()[] ∑==++-=n j j j ij j ij i j ij j ij i i e B f G f f B e G e P 1 )0()0()0()0()0()0() 0(；
题目：潮流计算与matlab 教学单位电气信息学院姓名 学号 年级 专业电气工程及其自动化指导教师 职称副教授
摘要 电力系统稳态分析包括潮流计算和静态安全分析。本文主要运用的事潮流计算，潮流计算是电力网络设计与运行中最基本的运算，对电力网络的各种设计方案及各种运行方式进行潮流计算，可以得到各种电网各节点的电压，并求得网络的潮流及网络中的各元件的电力损耗，进而求得电能损耗。本位就是运用潮流计算具体分析，并有MATLAB仿真。 关键词：电力系统潮流计算 MATLAB Abstract Electric power system steady flow calculation and analysis of the static safety analysis. This paper, by means of the calculation, flow calculation is the trend of the power network design and operation of the most basic operations of electric power network, various design scheme and the operation ways to tide computation, can get all kinds of each node of the power grid voltage and seek the trend of the network and the network of the components of the power loss, and getting electric power. The standard is to use the power flow calculation and analysis, the specific have MATLAB simulation. Key words: Power system; Flow calculation; MATLAB simulation
高电压技术习题答案华电学生专用
华北电力大学高电压技术习题答案 第一章 1‐1 极化种类电子式极化离子式极化偶极子极化夹层极化产生场合任何电介质离子式结构电介质极性电介质多层介质的交界面所需时间 10-15 s 10-13 s 10-10～10-2 s 10-1 s～数小时能量损耗无几乎没有有有产生原因束缚电子运行轨道偏移离子的相对偏移偶极子的定向排列自由电荷的移动 1‐4 金属导体气体，液体，固体电导形式（自由电子）电子电导电导率γ很大 （自由电子、正离子、负离子、杂质电导、自身离解、杂质、离子）γ很小离子电导ρ很大 金属导电的原因是自由电子移动；电介质通常不导电，是在特定情况下电离、化学分解或热离解出来的带电质点移动导致。 1‐6 由于介质夹层极化，通常电气设备含多层介质，直流充电时由于空间电荷极化作用，电荷在介质夹层界面上堆积，初始状态时电容电荷与最终状态时不一致；接地放电时由于设备电容较大且设备的绝缘电阻也较大则放电时间常数较大（电容较大导致不同介质所带电荷量差别大，绝缘电阻大导致流过的电流小，界面上电荷的释放靠电流完成），放电速度较慢故放电时间要长达 5～10min。补充：
图中C1 代表介质的无损极化（电子式和离子式极化），C2 —R2 代表各种有损极化，而R3则代表电导损耗。 图 1－4－2 中， Rlk 为泄漏电阻； I lk 为泄漏电流；C g 为介质真空和无损极化所形成的电容； I g 为流过 C g 的电流；C p 为无损极化所引起的电容； Rp 为无损极化所形成的等效电阻； I p 为流过 Rp －C p 支路的电流，可以分为有功分量 I pr 和无功分量 I pc 。 J g 为真空和无损极化所引起的电流密度，为纯容性的；J lk 为漏导引起的电 流密度，为纯阻性的； J p 为有损极化所引起的电流密度，它由无功部分 J pc 和有功部分 J pr 组成。容性电流 J c 与总电容电流密度向量 J 之间的夹角为δ ，称为介质损耗角。介质损耗角简称介损角 δ ，为电介质电流的相角领先电压相角的余角，功率因素角?的余
电力系统过电压 一、单选题 1.一般地，电力系统的运行电压在正常情况下不会超过（B）。P215 A、额定线电压 B、允许最高工作电压 C、绝缘水平 D、额定相电压 2.电力系统过电压分成两大类（D）。P216 A、外部过电压和短路过电压 B、外部过电压和大气过电压 C、操作过电压和短路过电压 D、雷电过电压和内部过电压 3.外部过电压，与气象条件有关，又称为（B）。p216 A、气象过电压 B、大气过电压 C、污秽过电压 D、条件过电压 4.电力系统过电压分成两大类（B）。P216 A、外部过电压和短路过电压 B、内部过电压和大气过电压 C、操作过电压和短路过电压 D、雷电过电压和大气过电压 5.云中的水滴受强烈气流的摩擦产生电荷，而且小水滴带（B）。P216 A、正电 B、负电 C、静电 D、感应电 6.在两块异号电荷的雷云之间，当（D）达到一定值时，便发生云层之间放电。P216 A、电流 B、电压 C、距离 D、电场强度 7.雷电直接击中建筑物或其他物体，造成建筑物、电气设备及其他被击中的物体损坏，雷电的这种破坏形式称为（A）。 p216 A、直击雷 B、感应雷 C、雷电波侵入 D、雷电的折射与反射 8.雷电放电时，强大的雷电流由于静电感应和电磁感应会使周围的物体产生危险的过电压，造成设备损坏、人畜伤 亡。雷电的这种破坏形式称为（B）。P217 A、直击雷 B、感应雷 C、雷电波侵入 D、雷电的折射与反射 9.防雷设施及接地装置是（D）。P217 A、将导线与杆塔绝缘 B、将导线与与大地连接 C、将电流引入大地 D、将雷电流引入大地 10.安装在烟囱顶上的避雷针直径不应小于下列数值（D）。p217 A、10mm B、12mm C、16mm D、20mm 11.下列避雷针高度为h，其影响系数描述正确的是（A）。P218 A、h＜30m时P＝1 B、h＞30m时P＝1 C、h＜30m时P＝5.5／h D、以上都可以 12.为防止直接雷击架空线路，一般多采用（B）。P219 A、避雷针 B、避雷线 C、避雷器 D、消雷器 13.避雷线一般用截面不小于（D）镀锌钢绞线。P219 A、25mm2 B、50mm2 C、75mm2 D、35mm2 14.下列关于避雷线保护角描述正确的是（D）。P219? A、保护角越小，越容易出现绕击 B、山区的线路保护角可以适当放大 C、保护角大小与线路是否遭受雷击无关 D、多雷区的线路保护角适当缩小 15.电气设备附近遭受雷击，在设备的导体上感应出大量与雷云极性相反的束缚电荷，形成过电压，称为（B）。老书 P168 A、直接雷击过电压 B、感应雷过电压 C、雷电反击过电压 D、短路过电压 16.与FZ型避雷器残压相比，FS型避雷器具有（D）特点。老书P181 A、残压低 B、体积小 C、有均压电阻 D、残压高 17.阀型避雷器阀电阻片具有（A）特性。P221
保定校区电力系统及其自动化（电自） 面试：1。在线路保护中，什么情况下三段动作了，而一段二段都没有动作。 2、线路中的零序电流怎么测得。3、变压器Y-D11接线，正序负序零序电流的相位幅值怎么变化。4、零序电流保护有么有可能存在相继动作，为什么？5、隔离开关和断路器哪个先断开，为什么？6、电厂发电过程。 英语面试问题：先自我介绍，然后问问题1、为什么选择这个专业？ 2、大学里最喜欢的课？ 3、家庭成员介绍 笔试继电保护：差不多忘记了。。。记得几个大题1、一个环网的最大最小分支系数分析2、消除变压器不平衡电流的方法3、高频相差保护判断4、给一个阻抗继电器动作方程，让你画两个圆5、有零序电流保护计算题6、距离保护计算是被配合段有两条分支（即外汲），记得公式就行。7、振荡考的是大圆套小圆的，让你判断两个启动元件哪个是大圆，阐述短路与振荡的动作原理，及问有可能什么时候振荡是误动。 前面小题都考的很细。 英语听力，笔试很简单，不用准备。 保定校区电力系统及其自动化（电自） 英语面试老师直接叫我翻译学校的名字还有我学的专业课是什么初是的专业课成绩还有专业英语翻译 专业面试 1 船上的频率是多少 2你知道主要有那几中频率，分别是那些国家的 3两种不同的频率是通过什么连接起来的 4什么是
svc hv 5二机管的单向导通原理 6外面高压线路和地压线路的区别7变电站的无功补偿 笔试比较难我都不会那有零序电流保护镇定保护范围距离镇定 我强烈建议把继电保护学好专业课笔试好难 趁还有印象，先回忆一下 北京校区电气与电子工程学院电力系统及自动化 面试题目： 1.变压器中性点为何要接CT？ 2.三相线路，a相短路，c相非短路点的电压、电流怎么求？ 3.发电机机械时间常数增大，有什么影响？ 4.影响无功潮流的因素有哪些？ 还有就是电能质量指标等基础问题，当时一慌，回答的都很差 口试： 自我介绍 家乡介绍，说四种电力设备，读一篇科技短文（我读完是基本没什么感觉，英语平时没学好啊） 分在同一组的，大家的问题也都不一样，不过老师们会很和蔼，到了面试时，基本没有太紧张的感觉，希望对准备考研的有所帮助啊！
《电力系统潮流上机》课程设计报告 院系：电气工程学院 班级：电088班 学号： 0812002221 学生姓名：刘东昇 指导教师：张新松 设计周数：两周 日期：2010年 12 月 25 日
一、课程设计的目的与要求 目的：培养学生的电力系统潮流计算机编程能力，掌握计算机潮流计算的相关知识 要求：基本要求： 1.编写潮流计算程序； 2.在计算机上调试通过； 3.运行程序并计算出正确结果； 4.写出课程设计报告 二、设计步骤： 1.根据给定的参数或工程具体要求（如图），收集和查阅资料；学习相关软件（软件自选：本设计选择Matlab进行设计）。 2.在给定的电力网络上画出等值电路图。 3.运用计算机进行潮流计算。 4.编写设计说明书。 三、设计原理 1．牛顿-拉夫逊原理 牛顿迭代法是取x0 之后，在这个基础上，找到比x0 更接近的方程的跟，一步一步迭代，从而找到更接近方程根的近似跟。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一，其最大优点是在方程f(x) = 0 的单根附近具有平方收敛，而且该法还可以用来求方程的重根、复根。电力系统潮流计算，一般来说，各个母线所供负荷的功率是已知的，各个节点电压是未知的（平衡节点外）可以根据网络结构形成节点导纳矩阵，然后由节点导纳矩阵列写功率方程，由于功率方程里功率是已知的，电压的幅值和相角是未知的，这样潮流计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。为了便于用迭代法解方程组，需要将上述功率方程改写成功率平衡方程，并对功率平衡方程求偏导，得出对应的雅可比矩阵，给未知节点赋电压初值，一般为
额定电压，将初值带入功率平衡方程，得到功率不平衡量，这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不平衡量（未知的）构成了误差方程，解误差方程，得到节点电压不平衡量，节点电压加上节点电压不平衡量构成新的节点电压初值，将新的初值带入原来的功率平衡方程，并重新形成雅可比矩阵，然后计算新的电压不平衡量，这样不断迭代，不断修正，一般迭代三到五次就能收敛。 牛顿—拉夫逊迭代法的一般步骤： （1）形成各节点导纳矩阵Y。 （2）设个节点电压的初始值U和相角初始值e 还有迭代次数初值为0。 （3）计算各个节点的功率不平衡量。 （4）根据收敛条件判断是否满足，若不满足则向下进行。 （5）计算雅可比矩阵中的各元素。 （6）修正方程式个节点电压 （7）利用新值自第（3）步开始进入下一次迭代，直至达到精度退出循环。 （8）计算平衡节点输出功率和各线路功率 2．网络节点的优化 １）静态地按最少出线支路数编号 这种方法由称为静态优化法。在编号以前。首先统计电力网络个节点的出线支路数，然后，按出线支路数有少到多的节点顺序编号。当由n 个节点的出线支路相同时，则可以按任意次序对这n 个节点进行编号。这种编号方法的根据是导纳矩阵中，出线支路数最少的节点所对应的行中非零元素也２）动态地按增加出线支路数最少编号在上述的方法中，各节点的出线支路数是按原始网络统计出来的，在编号过程中认为固定不变的，事实上，在节点消去过程中，每消去一个节点以后，与该节点相连的各节点的出线支路数将发生变化(增加，减少或保持不变)。因此，如果每消去一个节点后，立即修正尚未编号节点的出线支路数，然后选其中支路数最少的一个节点进行编号，就可以预期得到更好的效果，动态按最少出线支路数编号方法的特点就是按出线最少原则编号时考虑了消去过程中各节点出线支路数目的变动情况。 3．MATLAB编程应用 Matlab 是“Matrix Laboratory”的缩写，主要包括：一般数值分析，矩阵运算、数字信号处理、建模、系统控制、优化和图形显示等应用程序。由于使用Matlab 编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致，所以不像学习高级语言那样难于掌握，而且编程效率和计算效率极高，还可在计算机上直接输出结果和精美的图形拷贝，所以它的确为一高效的科研助手。 四、设计内容
电力系统分析潮流计算报告
目录 一．配电网概述 (3) 1.1 配电网的分类 (3) 1.2 配电网运行的特点及要求 (3) 1.3 配电网潮流计算的意义 (4) 二．计算原理及计算流程 (4) 2.1 前推回代法计算原理 (4) 2.2 前推回代法计算流程 (7) 2.3主程序清单： (9) 2.4 输入文件清单： (11) 2.5计算结果清单： (12) 三．前推回代法计算流程图 (13) 参考文献 (14)
一．配电网概述 1.1 配电网的分类 在电力网中重要起分配电能作用的网络就称为配电网； 配电网按电压等级来分类，可分为高压配电网（35—110KV），中压配电网（6—10KV，苏州有20KV的），低压配电网（220/380V）； 在负载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。 按供电区的功能来分类，可分为城市配电网，农村配电网和工厂配电网等。 在城市电网系统中,主网是指110KV及其以上电压等级的电网，主要起连接区域高压（220KV及以上）电网的作用。 配电网是指35KV及其以下电压等级的电网，作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源。 从投资角度看，我国与国外先进国家的发电、输电、配电投资比率差异很大，国外基本上是电网投资大于电厂投资，输电投资小于配电投资。我国刚从重发电轻供电状态中转变过来，而在供电投资中，输电投资大于配电投资。从我国城网改造之后，将逐渐从输电投资转入配电建设为主。 本文是基于前推回代法的配电网潮流分析计算的研究，研究是是以根节点为10kV的电压等级的配电网。 1.2 配电网运行的特点及要求 配电系统相对于输电系统来说，由于电压等级低、供电范围小，但与用户直接相连，是供电部门对用户服务的窗口，因而决定了配电网运行有如下特点和基本要求：
华北电力大学高电压技术模拟试题九 1．解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（）。 A．汤逊理论B．流注理论C．巴申定律D．小桥理论 2．电晕放电是一种( ) A．自持放电B．非自持放电C．电弧放电D．均匀场中放电 3．下列因素中，明显影响离子式极化的是( ) A．频率B．气压 C. 湿度D．温度 4．下列因素中，对电介质的tanδ影响不明显的是（）。 A．湿度B．电源频率C．表面污秽D．大气压强 5．下列仪器中，不能用来测量直流高压的是( ) A．高阻微安表B．电容分压器C. 电阻分压器D．静电电压表 6．以下属于操作过电压的是( ) A．工频电压升高B．电弧接地过电压C．变电所侵入波过电压D．铁磁谐振过电压 7．下列不同类型的过电压中，不属于内过电压的是（）。 C．谐振过电压D．大气过电压 8．输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（）。 A．成正比B．成反比C．无关D．不确定 9．我国的规程中规定线路防雷设计用雷电流波头时间为( ） A．1.2μs B．1.5Ps C．2.6μ／s D.10μs
10．以下几种方法中在抑制空载线路分闸过电压时相对最为有效的是( ） A. 采用多油断路器B．采用中性点绝缘系统C. 采用六氟化硫断路器D．中性点经消弧线圈接地 二．简答题（共64分） 1．简要论述汤逊放电理论。（10分） 2．简述绝缘污闪的发展过程及防污措施。（10分） 3．试比较电介质的电导和导体的电导有何不同。（10分） 4．测量绝缘介损正切有哪些接线方式，分别用于何种场合；进行测量绝缘介损正切时为消除误差需采取那些措施；测量可以判断以及不能判断的绝缘缺陷。（24分） 5．电力系统的接地按其功用可划分为哪几种，并说明其作用。（10分）
第四章 1．地面落雷密度：一个雷电日每 km2 的地面上落雷的次数（次/雷电日·km 2 ）。落雷密度为单位时间单位面积的地面平均落雷次数 2.保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合？为什么？答案：保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性。这样，当有一过电压作用于两设备时，总是保护设备先击穿，进而限制了过电压幅值，保护了被保护设备。 3. ZnO 避雷器的主要优点有哪些？答案：ZnO 避雷器的主要优点有无间隙、无续流、电气设备所受过电压可以降低、通流容量大、ZnO 避雷器特别适用干直流保护和 SF6 电器保护等优点。适于大批量生产，造价低，经济性能好。 4.跨步电压：人的两脚着地点之间的电位差称为跨步电压。(取跨距为 0.8m)工作接地中，对人身安全造成威胁的电位差包括接触电位差和跨步电位差人所站的地点与接地设备之间的电位差称为接触电势 5.内部过电压倍数：内部过电压倍数：内部过电压幅值与最大运行相电压幅值之比。 6.【简答题】什么叫做操作过电压？答案：电力系统是由电源、电阻、电感、电容等元件组成的复杂系统，当开关操作，或事故状态引起系统拓扑结构发生改变时，各储能元件的能量重新分配并发生振荡，在设备上将会产生数倍于电源电压的过渡过程的过电压，称为操作过电压。电力系统由于操作从一种稳定工作状态通过震荡转变到另一种工作状态的过渡过程所产生的过电压称为操作过电压。 7.简述电力系统中操作过电压的种类。答案：①间歇电弧接地过电压②空载变压器分闸过电压③空载线路分闸过电压④空载线路合闸过电压一种是计划性的合闸操作，另一种是自动重合闸操作⑤电力系统解列过电压 8.在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型？答案：（一）6～10kV，35～60kV：电弧接地过电压；（二）110～220kV：切空载变压器，切除空载线路过电压；（三）330～500kV：合空载线路过电压。 9.电弧接地过电压：在中性点绝缘的电网中发生单相接地时，将会引起健全相得电压升高到线电压。如果单相接地为不稳定的电弧接地，即接地点的电弧间歇性地熄灭和重燃，则在电网健全相和故障相上将会产生很高的过电压，一般把这种过电压称为电弧接地过电压。 10.影响电弧接地过电压的因素有哪些？答案：（一）电弧熄灭与重燃时的相位；（二）系统的相关参数（相间电容、线路损耗）；（三）中性点接地方式。 11.电弧接地过电压的发展过程和幅值大小都与什么有关？答案：电弧过电压的发展过程和幅值大小都与熄弧的时间有关，存在两种熄弧时间：（1）电弧在过渡过程中的高频振荡电流过零时即可熄灭（2）电弧要等到工频电流过零时才能熄灭 12.什么叫做截流？答案：流过电感的电流在到达自然零点前被断路器强行切断，称为强制熄弧，使得储存在电感中的磁场能量被强迫转化为电场能，导致电压的升高。当采用灭弧能力很强的断路器切断很小的励磁电流时，工频励磁电流的电弧可能在自然过零前被强制熄灭，甚至电流在接近幅值 m I 时被突然截断，这就是断路器的截流现象。 13.为什么说切空载变压器容易发生截流现象？答案：切断 100A 以上的交流电流时，电弧通常都是在工频电流自然过零时熄灭的；但当被切断的电流较小时（空载变压器的激磁电流很小，一般只是额定电流的 0.5％～4％，约数安到数十安），电弧提前熄灭，亦即电流会在过零之前就被强行切断。 14.断路器的性能和变压器的参数是怎么影响切空变压器的？答案：切断小电流电弧时，性能差的断路器，由于切断电流能力不强，切除空载变压器时过电压较低；而切除小电流电弧时性能好的断路器，由于切流能力强，切除空载变压器过电压较高。另外，当断路器的灭弧能力差时，切流后在断路器触头间容易引起电弧重燃，而这种电弧重燃与切空线相反，使变压器侧的电容中电场能量向电源释放，从而降低了过电压。使用相同断路器，即使是在相同的截流能力下，当变压器的电容越大和电感越小时，过电压会降低。 15.如何限制切空载变压器的过电压？答案：（一）在断路器的变压器侧加装阀式避雷器。（二）在断路器的主触头上并联一线性或非线性电阻。（三）需频繁进行变压器的分合闸操作的场合可采用：在电弧炉变压器的低压绕组侧并接三相整流电路，直流回路中接有大容量电解电容。 16.在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型？答案：（一）6～10kV，35～60kV：电弧接地过电压；（二）110～220kV：切空载变压器，切除空载线路过电压；（三）330～500kV：合空载线路过电压。
华北电力大学电力系统分析考研及期末考试必备 1、什么是动力系统、电力系统、电力网? 答:通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统; 把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统; 把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。 2、现代电网有哪些特点? 答:1、由较强的超高压系统构成主网架。2、各电网之间联系较强,电压等级相对简化。3、具有足够的调峰、调频、调压容量,能够实现自动发电控制,有较高的供电可靠性。4、具有相应的安全稳定控制系统,高度自动化的监控系统和高度现代化的通信系统。5、具有适应电力市场运营的技术支持系统,有利于合理利用能源。 3、区域电网互联的意义与作用是什么? 答:1、可以合理利用能源,加强环境保护,有利于电力工业的可持续发展。 2、可安装大容量、高效能火电机组、水电机组和核电机组,有利于降低造价,节约能源,加快电力建设速度。 3、可以利用时差、温差,错开用电高峰,利用各地区用电的非同时性进行负荷调整,减少备用容量和装机容量。 4、可以在各地区之间互供电力、互通有无、互为备用,可减少事故备用容量,增强抵御事故能力,提高电网安全水平和供电可靠性。 5、能承受较大的冲击负荷,有利于改善电能质量。 6、可以跨流域调节水电,并在更大范围内进行水火电经济调度,取得更大的经济效益。 4、电网无功补偿的原则是什么? 答:电网无功补偿的原则是电网无功补偿应基本上按分层分区和就地平衡原则考虑,并应能随负荷或电压进行调整,保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。 5、简述电力系统电压特性与频率特性的区别是什么? 答:电力系统的频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性(负荷随频率的变化而变化的特性叫负荷的频率特性。发电机组的出力随频率的变化而变化的特性叫发电机的频率特性),它是由系统的有功负荷平衡决定的,且与网络结构(网络阻抗)关系不大。在非振荡情况下,同一电力系统的稳态频率是相同的。因此,系统频率可以集中调整控制。 电力系统的电压特性与电力系统的频率特性则不相同。电力系统各节点的电压通常情况下是不完全相同的,主要取决于各区的有功和无功供需平衡情况,也与网络结构(网络阻抗)有较大关系。因此,电压不能全网集中统一调整,只能分区调整控制。
课程设计报告 ( 2014—2015年度第二学期) 名称：电力系统暂态上机计算院系：电气与电子工程学院班级：电气1211 学号：1121210205 学生：郝阳 指导教师：艳波 设计周数：两周 成绩： 日期：2015年7月4日
一、课程设计的目的与要求 巩固电力系统暂态分析理论知识，使学生掌握采用计算机对电力系统电磁暂态过程和机电暂态过程进行计算的基本方法，并进一步巩固计算机编程能力，为将来从事相关的技术工作打下必要的基础。 二、设计正文（详细容见附录,用A4纸，页数不限） 1．对称短路计算过程流程图和计算结果 2．不对称短路计算过程流程图和计算结果 3．静态稳定性计算过程流程图和计算结果 4．暂态稳定性计算过程流程图和计算结果 5．思考题 三、课程设计总结或结论 本次电力系统暂态上机主要讨论了计算各种类型短路故障下系统网络中的电压电流分布以及电力系统的静态稳定、暂态稳定问题。通过本次课程设计，本人对电力系统故障分析有了更深刻的理解，电力系统的故障时，大部分电磁量将随时间变化，描述其特性的是微分方程，这给分析计算带来一定困难。在分析过程常尽量避免对微分方程直接求解，而是采用一定的工具和假设使问题得以简化，即把“微分方程代数化，暂态分析稳态化”。在分析不对称故障时，各相之间电磁量的耦合使问题的分析更为复杂，此时常用的分析方法是采用对称分量法将不对称问题转化为对称问题来求解。同时我对用来分析电力系统静态稳定的试探法，用来分析电力系统暂态稳定的改进欧拉法有了一些使用心得。这与手算系统短路电流时使用的网络化简方法大大不同。 在学习中，参照潮流程序，我加深了对节点导纳矩阵建立方法的理解与学习，巩固了不同类型短路的短路电流计算方法，和序电压、序电流，相电压、相电流基于matlab软件的计算。利用小干扰分析法判别静态稳定可以使用劳斯判据，也可以使用特征根判别的方法。二者都能够判断，在书中的例题中使用的是劳斯判据，但是，特征根判别放法更适合在matlab软件的环境下使用，因为该软件提供了计算矩阵特征根的函数，使用起来简便易懂。利用改进欧拉法计算最大切除角或切除时间虽然比较方便，但是由于计算机有效位数的限制而引起的舍入误差随步长的减小以及运算次数的增多而增大。在上机编程中体会比较深的是自己犯的几个错误，比如说在算短路电流时，发电机之路的电流和电压是否要经过相位的变换，在静态稳定计算中的角度是弧度制，在计算中使用的都是标幺值等等，这些看似细微的地方，往往考验的就是自己对电力系统分析中的知识的基础，虽然小但是也非常的重要，往往就是这些错误会令程序得不到正确的结果，值得我注意和反思。 总的来说，结合我们上学期潮流上机编程的经验，虽然这次用的是matlab，但是明显感觉到对计算机处理电力系统问题的简便，程序的编写也显得更加的轻松和得心应手，体会到matlab软件的强大。经过两个星期的回顾与学习，我巩固了电力系统暂态分析理论知识，在编程的过程中很深刻的感受到要想得出正确的结果，就必须认真地理解课本上对应的例题，知道这些原理，不能仅仅照着书抄公式；同时我也初步掌握了采用计算机对电力系统电磁暂态过程和机电暂态过程进行计算的基本方法，并进一步巩固计算机编程能力，为将来从事相关的技术工作打下必要的基础，更好地建设我国的电力系统。 四、参考文献 1.《电力系统暂态过程》，常鲜戎、书强编，机械工业，2010年1月，第一版； 2.《电力系统分析基础》，庚银，机械工业，2011年，第一版；
华北电力大学高电压技术模拟试题1 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.流注理论未考虑( )的现象。 A.碰撞游离 B.表面游离 C.光游离 D.电荷畸变电场 2.先导通道的形成是以( )的出现为特征。 A.碰撞游离 B.表现游离 C.热游离 D.光游离 3.极化时间最短的是( ) A.电子式极化 B.离子式极化 C.偶极子极化 D.空间电荷极化 4.SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是( ) A.无色无味性 B.不燃性 C.无腐蚀性 D.电负性 5.介质损耗角正切值测量时，采用移相法可以消除( )的干扰。 A.高于试验电源频率 B.与试验电源同频率 C.低于试验电源频率 D.任何频率 6.不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K将( ) A.远大于1 B.远小于1 C.约等于1 D.不易确定 7.构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击性主电容C1，负荷电容C2，波头电阻R1和波尾电阻R2。为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压，应使( ) A.C1>>C2,R1>>R2 B.C1>>C2,R1< 电力系统过电压数值仿真计算 1 我国1974年在西北地区建成刘（家峡）- 天（水）- 关（中）首条330kV输电线路，1981年建成平（顶山）- 武（昌）第一条500kV线路，2005年西北地区建设的第一条750kV 线路投入运行，交流1000kV和直流 800kV输电系统正在积极推进中。 2 电力系统电压等级的提高，意味着设备绝缘水平提高。电力系统的绝缘包括发电厂、变电所电气设备的绝缘以及线路的绝缘。他们在运行中除承受正常运行时的工作电压外，还将承受各类过电压，如工频过电压、操作过电压以及雷电过电压。通常情况下，由于电力系统电磁暂态产生的过电压在确定绝缘水平中起决定性作用。 3 在电力系统中，由于断路器的操作、故障或其他原因，使系统参数发生变化，引起电网内部电磁能量的转化或传递，产生电压升高称为内部过电压。内部过电压分为两类操作过电压、暂时过电压。把频率为工频或接近工频的过电压称为工频过电压，它是由系统中长线的电容效应、不对称接地故障、甩负荷引起的。对因系统的电感、电容参数配合不当，出现的各类持续时间长、波形周期性重复的谐振现象及其电压升高称为谐振过电压。 4 所谓绝缘配合，就是综合考虑电气设备在电力系统中可能承受的各种电压（工作电压及过电压）、保护装置的特性和设备绝缘对各种作用电压的耐受特性，合理的确定设备必要的绝缘水平，以使设备的造价、维修费用和设备绝缘故障引起的事故损失降低，达到在经济上和安全运行上总体效益最高的目的。 5 电力系统过电压的研究方法暂态网络分析仪（TNA）、计算机的数值计算、系统的现场实测。 6 目前在世界范围内，使用计算机数字仿真技术研究电力系统电磁暂态现象有哪些程序？EMTP、PSCAD/EMTDC （1）Dommel_Bergeron_Method编制了EMTP(Electro_Magnetic_Transient_Program)，在世界范围内获得了广泛的使用。 （2）加拿大曼尼托巴（Manitoba）直流输电研究中心开发完善并形成了PSCAD/EMTDC(Electro_Magnetic_Transients_Including_DC)，在世界范围内获得了成功的使用。 7 输电线路参数包括线路的电阻、电抗、电导、电纳。 8 请画出单相无损线路的等值电路。 9 请画出凸极式同步发电机稳态运行时的相量图和等值电路。电力系统过电压复习题目_答案
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