电力系统稳态分析习题课
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1、电力系统分析习题电力系统分析习题稳态分析稳态分析一一. 标出图标出图1中发电机、变压器和电动机的额定电压。中发电机、变压器和电动机的额定电压。 解：G: 10.5KV；TI: 10.5/242KV；T2: 220/121/38.5KV；T3: 10.5/3.15KV；D: 3KV 章一二二. 某四节点网络的节点导纳矩阵某四节点网络的节点导纳矩阵Y如下，若节点如下，若节点2，4之之间增加一条支路，支路导纳，试写出修改后的节点导纳矩间增加一条支路，支路导纳，试写出修改后的节点导纳矩阵阵Y。 - 151005101550051510501015jjjjjjjjjjjjY =章四解： 因为因为Y24=
2、Y42= -y24= j2Y22=Y44=y24= -j2所以，所以，Y24= Y42= Y24+Y24=j2Y22= Y22+Y22= -j15- j2= -j17 Y44= Y44+Y44= -j15- j2= -j17其它元素不变。其它元素不变。 -j15 j10 0 j5 j10 -j17 j5 j2Y= 0 j5 -j15 j10 j5 j2 j10 -j17因此，修改后节点导纳矩阵因此，修改后节点导纳矩阵 2 4 -j2三三. 一火电厂中三台机组并联运行，各机组的燃料消耗特性及功率一火电厂中三台机组并联运行，各机组的燃料消耗特性及功率约束条件如下：约束条件如下：F1 = 4 + 0
3、.3PG1 + 0.0007PG12 t/h，100MW PG1 200MWF2 = 3 + 0.32PG2 + 0.0004PG22 t/h，100MW PG2 250MWF3 = 3.5 + 0.3PG3 + 0.00045PG32 t/h，150MW PG3 300MW当电厂的总负荷为当电厂的总负荷为700MW和和400MW时，试用解析法分别确定发电时，试用解析法分别确定发电机组间功率的经济分配。机组间功率的经济分配。 章五解：用解析法分别确定发电机组间功率的经济分配按所给耗解：用解析法分别确定发电机组间功率的经济分配按所给耗量特性可得各厂的微增率特性。量特性可得各厂的微增率特性。1 1
4、=dF=dF1 1/dP/dPG1G1=0.3+0.0014P=0.3+0.0014PG1G1 2 2=dF=dF2 2/dP/dPG2G2=0.32+0.0008P=0.32+0.0008PG2G2 3 3=dF=dF3 3/dP/dPG3G3=0.3+0.0009P=0.3+0.0009PG3G3 令令1=1=2=2=3 3，可得，可得P PG1G1=14.29+0.571 P=14.29+0.571 PG2G2P PG1G1=0.643 P=0.643 PG3G3P PG3G3=22.22+0.889 P=22.22+0.889 PG2G22.总负荷为总负荷为700MW，联立求解以下三个
5、方程：，联立求解以下三个方程：PG1 +PG2 +PG3=700PG1=14.29+0.571 PG2PG3=22.22+0.889 PG2得：得：PG1=168.4MW；PG2=270MW；PG3= 261.6MW其中其中PG2=270MW已已超出上限超出上限，故应取，故应取PG2=250MW。剩余功率。剩余功率700-250=450MW再由再由1号机组和号机组和3号机组进行经济分配。号机组进行经济分配。解方程解方程PG1+ PG3=450MWPG1=0.643 PG3得：得：PG1=173.93 MW；PG3=276.07 MW 。3.总负荷为总负荷为400 MW，联立求解以下三个方程：，
6、联立求解以下三个方程：PG1 +PG2 +PG3=400PG1=14.29+0.571 PG2PG3=22.22+0.889 PG2得得：PG1=98.7MW；PG2=147.7MW；PG3= 153.5MW其中其中PG1=98.7MW已低于下限已低于下限，故应取，故应取PG1=100MW。剩余功率。剩余功率300MW再由再由2号机组和号机组和3号机组进行经济分配。号机组进行经济分配。解方程解方程PG2+ PG3=300MWPG3=22.22+0.889 PG2得：得：PG2=147.05 MW；PG3=152.95 MW 均在限值以内。均在限值以内。四四. 某系统有三台额定容量为某系统有三台
7、额定容量为100MW的发电机组并列运行，其调的发电机组并列运行，其调差系数差系数1*=0.02，2*=0.06，3*=0.05，其运行时情况为：，其运行时情况为：PG1=60MW, PG2=80MW, PG3=100MW,取取KL*=1.5，PLN=240MW，PGN=100MW。（1）当系统负荷增加）当系统负荷增加50MW时，系统的频率下降多少？时，系统的频率下降多少？ （2）如果系统负荷是增加）如果系统负荷是增加60MW时，则系统的频率下降多少？时，则系统的频率下降多少？ 章五解：解：G3G3满载，故负荷增加时，其不参与一次调频，满载，故负荷增加时，其不参与一次调频，K KG3G3=0=0
8、K KG1G1=(1/=(1/1 1* * ) x ( P ) x ( PGNGN/ f/ fGNGN)=1/0.02 x 100/50=100(MW/HZ)=1/0.02 x 100/50=100(MW/HZ)K KG2G2=(1/=(1/2 2* * ) x ( P ) x ( PGNGN/ f/ fGNGN)=1/0.06 x 100/50=33.33(MW/HZ)=1/0.06 x 100/50=33.33(MW/HZ)K KL L=K=KL L* * x ( P x ( PLNLN/ f/ fGNGN)=1.5 x 240/50=7.2(MW/HZ)=1.5 x 240/50=7.2
9、(MW/HZ)K KS S=K=KG1G1 +K +KG2G2+ K+ KL L=100+33.33+7.2=140.53(MW/HZ)=100+33.33+7.2=140.53(MW/HZ)(1) f(1) f= - P= - PL L/ K/ KS S = - 50/140.53= - 0.356 HZ = - 50/140.53= - 0.356 HZ此时此时G1G1、G2G2出力为：出力为：P PG1G1= P= PG1G1 + +（- K- KG1G1 x f x f）= 60+100 x0.356= 95.6MW 100MW= 60+100 x0.356= 95.6MW 100MW
10、P PG2G2= P= PG2G2 + +（- K- KG2G2 x f x f）= 80+33.33x0.356= 92MW 100MW= 80+33.33x0.356= 92MW 100MWPG2= PG2 +（- KG2 x f）= 80+33.33x0.427= 94.23MW 100MW故在调频过程中，故在调频过程中，G1达到了满载。达到了满载。其增加的出力为：其增加的出力为：PG1=100-60=40MW，其余负荷差额由，其余负荷差额由G2和负荷和负荷本身的调节效应共同承担。本身的调节效应共同承担。故故f= -（PL- 40）/（KG2 + KL ） = -（60-40）/（33.
