2025年電力系統(tǒng)分析考試練習(xí)試題(附答案)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.某500kV線路采用LGJ-400/35導(dǎo)線，環(huán)境溫度40℃，導(dǎo)線最高允許溫度80℃，其長(zhǎng)期允許載流量最接近下列哪項(xiàng)數(shù)值？A.610A??B.720A??C.835A??D.950A答案：C2.在潮流計(jì)算中，若某節(jié)點(diǎn)注入無(wú)功為負(fù)值，則該節(jié)點(diǎn)最可能屬于：A.PV節(jié)點(diǎn)??B.PQ節(jié)點(diǎn)??C.平衡節(jié)點(diǎn)??D.Vθ節(jié)點(diǎn)答案：B3.對(duì)于兩機(jī)系統(tǒng)，若發(fā)電機(jī)1的慣性常數(shù)M1=8s，發(fā)電機(jī)2的M2=12s，則系統(tǒng)等值慣性常數(shù)Meq為：A.4.8s??B.6.0s??C.9.6s??D.20s答案：A4.當(dāng)線路首端電壓為1.05p.u.，末端電壓為0.95p.u.，線路電抗為0.5p.u.，忽略電阻，線路傳輸?shù)臒o(wú)功功率方向?yàn)椋篈.首端流向末端??B.末端流向首端??C.無(wú)流動(dòng)??D.無(wú)法判斷答案：B5.采用牛頓-拉夫遜法進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)，若節(jié)點(diǎn)i為PV節(jié)點(diǎn)，則其對(duì)應(yīng)的雅可比子矩陣元素?Qi/?θj在迭代過(guò)程中：A.恒為零??B.恒為1??C.隨迭代變化??D.恒為-1答案：C6.某變壓器額定容量為100MVA，短路電壓百分比Uk%=12，則其標(biāo)幺電抗（基準(zhǔn)容量100MVA）為：A.0.06??B.0.12??C.0.24??D.0.48答案：B7.在電力系統(tǒng)短路計(jì)算中，若某點(diǎn)三相短路電流標(biāo)幺值為4.5，系統(tǒng)基準(zhǔn)容量100MVA，基準(zhǔn)電壓220kV，則該點(diǎn)短路容量為：A.450MVA??B.495MVA??C.540MVA??D.990MVA答案：B8.對(duì)于采用快速解耦潮流算法的系統(tǒng)，若線路R/X比增大，則算法收斂性將：A.提高??B.降低??C.不變??D.先提高后降低答案：B9.當(dāng)系統(tǒng)頻率下降0.2Hz時(shí)，某臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)一次調(diào)頻增量為+15MW，其調(diào)差系數(shù)為：A.3%??B.4%??C.5%??D.6%答案：C10.在節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中，若節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間通過(guò)一條0.2p.u.電抗的線路連接，則Yij為：A.-j5??B.j5??C.-j0.2??D.j0.2答案：A11.對(duì)于同一故障點(diǎn)，下列哪種短路類型產(chǎn)生的負(fù)序電流最大？A.三相短路??B.兩相短路??C.單相接地??D.兩相接地答案：B12.若某系統(tǒng)基準(zhǔn)容量取500MVA，原網(wǎng)絡(luò)參數(shù)均以100MVA為基準(zhǔn)，則原標(biāo)幺電抗0.25在新基準(zhǔn)下為：A.0.05??B.0.125??C.0.25??D.1.25答案：D13.在電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定分析中，若某振蕩模式的阻尼比為-0.03，則該模式：A.穩(wěn)定??B.臨界穩(wěn)定??C.振蕩發(fā)散??D.單調(diào)發(fā)散答案：C14.當(dāng)線路采用分裂導(dǎo)線時(shí)，主要目的是：A.降低電阻??B.降低電抗??C.降低電納??D.降低地電容答案：B15.若某節(jié)點(diǎn)電壓為0.95∠-5°p.u.，節(jié)點(diǎn)注入功率為0.8+j0.4p.u.，則該節(jié)點(diǎn)電流為：A.0.89∠-23.5°??B.0.92∠-28.2°??C.0.95∠-31.5°??D.0.98∠-35.1°答案：A二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分；多選少選均不得分）16.關(guān)于牛頓-拉夫遜潮流算法的特點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是：A.收斂速度快??B.對(duì)初值敏感??C.適用于大規(guī)模系統(tǒng)??D.每次迭代需重新形成雅可比矩陣答案：ABD17.影響線路自然功率的因素包括：A.電壓等級(jí)??B.波阻抗??C.線路長(zhǎng)度??D.導(dǎo)線分裂數(shù)答案：ABD18.下列哪些措施可以提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性？A.快速切除故障??B.采用PSS??C.提高發(fā)電機(jī)勵(lì)磁頂值倍數(shù)??D.串聯(lián)電容補(bǔ)償答案：ACD19.關(guān)于對(duì)稱分量法，下列表述正確的是：A.適用于任何不對(duì)稱故障??B.零序網(wǎng)絡(luò)與變壓器接線組別有關(guān)??C.負(fù)序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與正序相同??D.正序電壓在故障點(diǎn)最低答案：ABC20.在電力系統(tǒng)電壓調(diào)整手段中，屬于無(wú)功電源控制的是：A.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)??B.投切并聯(lián)電抗器??C.有載調(diào)壓變壓器分接頭調(diào)整??D.SVC無(wú)功輸出調(diào)節(jié)答案：ABD三、判斷改錯(cuò)題（每題2分，共10分；先判斷對(duì)錯(cuò)，若錯(cuò)則給出正確表述）21.在潮流計(jì)算中，平衡節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角均未知，需通過(guò)迭代求解。答案：錯(cuò)。平衡節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角已知，作為系統(tǒng)參考。22.當(dāng)線路輸送功率大于自然功率時(shí)，線路末端電壓高于首端電壓。答案：錯(cuò)。當(dāng)輸送功率大于自然功率時(shí)，線路末端電壓低于首端電壓。23.短路容量越大，系統(tǒng)強(qiáng)度越弱。答案：錯(cuò)。短路容量越大，系統(tǒng)強(qiáng)度越強(qiáng)。24.變壓器采用Yd11接線時(shí)，高壓側(cè)正序電壓領(lǐng)先低壓側(cè)正序電壓30°。答案：對(duì)。25.在小干擾穩(wěn)定分析中，特征值實(shí)部為負(fù)表示系統(tǒng)對(duì)該模式不穩(wěn)定。答案：錯(cuò)。特征值實(shí)部為負(fù)表示系統(tǒng)對(duì)該模式穩(wěn)定。四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共18分）26.說(shuō)明快速解耦潮流算法中B′、B″矩陣的物理意義及其與雅可比矩陣的關(guān)系。答案：B′矩陣由線路電抗構(gòu)成，反映有功-相角耦合；B″矩陣由線路電納與節(jié)點(diǎn)注入無(wú)功靈敏度構(gòu)成，反映無(wú)功-電壓耦合。二者均為常數(shù)對(duì)稱矩陣，替代牛頓法雅可比子矩陣，實(shí)現(xiàn)有功-無(wú)功解耦迭代，降低計(jì)算量。27.簡(jiǎn)述采用對(duì)稱分量法計(jì)算單相接地故障的步驟。答案：(1)建立正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)；(2)根據(jù)故障類型得到邊界條件：Ia1=Ia2=Ia0，Va1+Va2+Va0=0；(3)將三序網(wǎng)絡(luò)在故障點(diǎn)串聯(lián)，求故障電流各序分量；(4)用對(duì)稱分量反變換求相電流；(5)計(jì)算各節(jié)點(diǎn)序電壓并合成相電壓。28.說(shuō)明PSS抑制低頻振蕩的機(jī)理。答案：PSS通過(guò)提取發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速或功率偏差信號(hào)，經(jīng)超前-滯后環(huán)節(jié)相位補(bǔ)償后疊加至勵(lì)磁參考值，提供正阻尼轉(zhuǎn)矩，抵消勵(lì)磁系統(tǒng)負(fù)阻尼，抑制轉(zhuǎn)子角振蕩，提高小干擾穩(wěn)定性。五、計(jì)算題（共77分）29.（12分）某220kV線路長(zhǎng)120km，正序參數(shù)r0=0.03Ω/km，x0=0.35Ω/km，b0=4.5×10??S/km。試求：(1)線路π型等效電路參數(shù)R、X、B；(2)若首端電壓為230kV，末端空載，求末端電壓升高百分?jǐn)?shù)。答案：(1)R=0.03×120=3.6Ω，X=0.35×120=42Ω，B=4.5×10??×120=5.4×10??S；(2)空載末端電壓U?=U?/cos(βl)，β=ω√(LC)=2.86×10?3rad/km，βl=0.343rad，cos(βl)=0.942，U?=230/0.942=244kV，升高ΔU%=6.1%。30.（15分）三節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)基準(zhǔn)100MVA，節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)如下：節(jié)點(diǎn)1：平衡節(jié)點(diǎn)，U=1.05∠0°節(jié)點(diǎn)2：PV節(jié)點(diǎn)，P=2p.u.，U=1.04節(jié)點(diǎn)3：PQ節(jié)點(diǎn)，P=1.5p.u.，Q=0.8p.u.支路：1-20.02+j0.08，1-30.03+j0.12，2-30.025+j0.10（p.u.）。(1)形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣Y；(2)寫(xiě)出牛頓-拉夫遜法第一次迭代的有功誤差方程（無(wú)需求解）。答案：(1)Y11=1/(0.02+j0.08)+1/(0.03+j0.12)=15.38-j61.54，Y12=-1/(0.02+j0.08)=-2.88+j11.54，Y13=-12.5+j50，Y22=1/(0.02+j0.08)+1/(0.025+j0.10)=5.76-j23.08，Y23=-2.88+j11.54，Y33=27.88-j111.54；(2)ΔP?=P???-U?∑Uj(G?jcosθ?j+B?jsinθ?j)=2-1.04[1.05(-2.88cosθ??+11.54sinθ??)+1.04(5.76)+U?(-2.88cosθ??+11.54sinθ??)]，θ??=θ?，θ??=θ?-θ?。31.（15分）某發(fā)電機(jī)額定容量200MVA，暫態(tài)電抗Xd′=0.25p.u.，慣性常數(shù)H=5s，通過(guò)變壓器（Uk%=11，額定容量200MVA）接入220kV系統(tǒng)。系統(tǒng)基準(zhǔn)100MVA。若高壓母線發(fā)生三相短路，0.1s后切除，求：(1)故障瞬間發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)Eq′；(2)用等面積法則判斷系統(tǒng)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定（給出臨界角δcr與最大搖擺角δmax比較）。已知故障前發(fā)電機(jī)輸出P?=1.0p.u.，cosφ=0.95，故障期間Pe=0，故障后Pe=1.8sinδ。答案：(1)Eq′=U+jXd′I=1.0∠0°+j0.25×(1.0-j0.33)=1.08∠12.5°p.u.；(2)加速面積A?=P?(δcr-δ?)=1.0(δcr-0.218)，減速面積A?=∫δcr^δmax1.8sinδdδ=1.8(cosδcr-cosδmax)，令A(yù)?=A?，解得δcr=1.25rad，δmax=1.37rad>δcr，系統(tǒng)暫態(tài)不穩(wěn)定。32.（15分）某區(qū)域電網(wǎng)等值兩機(jī)系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)G1：E1=1.1∠10°，X1=0.4p.u.；G2：E2=1.05∠0°，X2=0.5p.u.，通過(guò)雙回線連接，每回線X=0.6p.u.，系統(tǒng)基準(zhǔn)100MVA。試求：(1)兩機(jī)間初始功角特性；(2)若一回線突然跳開(kāi)，求新的功角特性及功率極限；(3)計(jì)算系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)。答案：(1)初始電抗XΣ=0.4+0.3+0.5=1.2p.u.，P=(1.1×1.05/1.2)sinδ=0.9625sinδ；(2)跳開(kāi)后XΣ=0.4+0.6+0.5=1.5p.u.，P′=0.77sinδ，功率極限0.77p.u.；(3)初始運(yùn)行點(diǎn)P?=0.9625sin10°=0.167p.u.，儲(chǔ)備系數(shù)Kp=(0.77-0.167)/0.167×100%=361%。33.（20分）某變電站10kV母線通過(guò)一臺(tái)31.5MVA變壓器（Uk%=10，Yd11）供電，低壓側(cè)接有并聯(lián)電容器組6Mvar。系統(tǒng)基準(zhǔn)100MVA。若高壓側(cè)電壓保持115kV不變，低壓側(cè)負(fù)荷為20+j10MVA，試求：(1)變壓器低壓側(cè)實(shí)際電壓；(2)若電容器全部投入，低壓側(cè)電壓升高多少；(3)為將低壓側(cè)電壓提升至10.5kV，需額外投入多少M(fèi)var電容器。答案：(1)變壓器電抗Xt=0.1×100/31.5=0.317p.u.，負(fù)荷SL=0.2+j0.1p.u.，電壓降ΔU=(0.2×0.317)/1.0=0.0634p.u.，U?=1.0-