华南理工大学 2006年 考研复试 电力系统及其自动化

电力系统及其自动化是电气工程领域的一个重要分支，主要研究电力系统的稳定运行、故障分析和控制策略。华南理工大学2006年的考研复试试卷涉及到电力系统稳态和暂态分析，以下将详细阐述试卷中的关键知识点。 一、短路计算： 在计算短路起始次暂态电流时，发电机和负荷通常采用等值电路模型，如简化发电机模型（T型或Π型）和等效负荷模型。对称分量法是不对称短路计算的基础，它将不对称的三相系统分解为正序、负序和零序三个对称分量，简化了计算过程，便于分析和解决问题。 二、暂态稳定仿真： 在多机系统暂态稳定仿真中，发电机方程需通过坐标变换（如帕克变换）转化为同步旋转坐标系，以便与网络方程联立求解。系统稳定性的判断通常基于发电机摇摆角δi(t)，若所有发电机的δi(t)最终趋于稳定，表示系统稳定；反之，则不稳定。 三、中枢点调压： 逆调压、顺调压和常调压是中枢点电压控制的三种策略。逆调压使负荷端电压随负荷增加而升高，顺调压则相反，常调压保持电压恒定。串联电容补偿通过增加线路感抗来提高末端电压；并联电容补偿直接提高节点电压。当电压和频率都偏低时，优先调节电压，因为维持电压稳定对于系统运行至关重要，频率可以通过调整负荷或发电机出力来恢复。 四、稳定性问题： 大干扰稳定性问题关注系统在极端扰动后的动态行为，如故障后的恢复过程；小干扰稳定性研究的是系统在小扰动下的稳定性，通常涉及线性化分析。前者通常使用非线性动力学模型，后者多采用线性化方法。 五、网损管理和降低措施： 电网损耗主要来自变压器、线路等设备的电阻。降低有功网损的措施包括：优化调度，减少无功功率传输；改善电网结构，减小线路长度和电阻；采用无功补偿设备，如静态无功补偿器SVG。 六、一次调频响应： 在给定条件下，负荷增加导致频率下降，两台发电机的一次调频会自动调整出力，以恢复频率。计算系统频率和发电机出力需要应用微分方程，考虑发电机的单位调节功率和负荷的频率效应。 七、短路分析： A相金属性接地短路计算涉及短路电流和电压的分析，需要用到系统元件的标么参数。计算包括短路点的入地电流和A相电压，以及两侧线路各相电流。此问题需要运用对称分量法和欧姆定律。 八、潮流计算： 1) 平衡节点的选择通常是系统中有功功率和无功功率注入为零的节点，本例中可能是负荷节点。 2) 节点导纳矩阵是潮流计算的基础，用于描述网络中节点之间的电气关系。 3) 极坐标下的潮流方程是求解电压和功率的工具，通常由功率方程和电压方程组成。 4) 牛顿-拉夫逊法求解潮流的步骤包括：初始化、形成雅可比矩阵、求解修正方程和迭代检查，直到满足收敛条件。 以上内容涵盖了电力系统分析中的关键概念和技术，如短路计算、稳定性分析、网损管理、潮流计算等，这些都是电力系统及其自动化专业的重要学习内容。