电力系统分析考试试题全套及参考答案
一、选择题（每题2分，共20分）
1.电力系统的额定电压等级中，220kV对应的平均额定电压为（）。
A.220kVB.230kVC.242kVD.209kV
2.变压器的变比通常取（）。
A.一次侧额定电压与二次侧额定电压之比
B.二次侧额定电压与一次侧额定电压之比
C.一次侧平均额定电压与二次侧平均额定电压之比
D.二次侧平均额定电压与一次侧平均额定电压之比
3.电力系统中，最常见且最严重的短路故障是（）。
A.单相接地短路B.两相短路C.两相接地短路D.三相短路
4.派克变换的主要目的是（）。
A.将三相静止坐标系转换为两相旋转坐标系，简化发电机方程
B.将三相旋转坐标系转换为两相静止坐标系，简化线路方程
C.消除变压器的励磁电流影响
D.简化潮流计算中的非线性方程组
5.某110kV线路的电压调整率为5%，则线路末端空载电压与负载电压的差值为（）。
A.5.5kVB.11kVC.3.85kVD.7.7kV
6.电力系统中，以下不属于无功电源的是（）。
A.同步发电机B.电容器C.调相机D.输电线路的电抗
7.电力系统暂态稳定是指（）。
A.系统受到小干扰后保持同步运行的能力
B.系统受到大干扰后，各发电机保持同步运行的能力
C.系统频率保持恒定的能力
D.系统电压保持恒定的能力
8.牛顿-拉夫逊潮流计算中，若节点为PQ节点，则待求的状态变量是（）。
A.电压幅值和相角B.有功功率和无功功率
C.电压相角和无功功率D.电压幅值和有功功率
9.同步发电机的次暂态电抗\(X_d\)与暂态电抗\(X_d\)的关系为（）。
A.\(X_dX_d\)B.\(X_dX_d\)C.\(X_d=X_d\)D.无固定关系
10.电力系统频率的一次调整由（）实现。
A.发电机的调速器B.发电机的励磁调节器
C.负荷的频率特性D.自动发电控制（AGC）
二、简答题（每题6分，共30分）
1.简述电力线路的电阻、电抗、电导、电纳参数的物理意义及计算方法。
2.分析电力系统中，有功功率不平衡对频率的影响，以及无功功率不平衡对电压的影响。
3.简述暂态稳定分析的主要步骤。
4.说明派克变换的基本思想及其在发电机模型中的作用。
5.比较节点导纳矩阵与节点阻抗矩阵的特点（至少列出3点）。
三、计算题（共50分）
1.（10分）某110kV双回输电线路，每回线路的参数为：电阻\(r_1=0.17\Omega/km\)，电抗\(x_1=0.4\Omega/km\)，电纳\(b_1=2.85\times10^{-6}S/km\)，线路长度\(l=100km\)。试计算该双回线路的等效π型等值电路参数（电阻、电抗、电纳）。
2.（15分）某简单电力系统接线如图1所示（图中参数均为标幺值，基准值\(S_B=100MVA\)，\(U_B=110kV\)），发电机G的次暂态电抗\(X_d=0.2\)，变压器T的电抗\(X_T=0.1\)，线路L的电抗\(X_L=0.3\)。当k点发生三相短路时，求短路点的次暂态电流\(I\)（标幺值和有名值）及发电机提供的短路电流\(I_G\)（标幺值）。
3.（15分）某电力系统有3个节点，节点1为平衡节点（\(U_1=1.05\angle0^\circ\)），节点2为PQ节点（\(P_2=-0.5\)，\(Q_2=-0.3\)，\(U_2^{(0)}=1.0\angle0^\circ\)），节点3为PV节点（\(P_3=0.8\)，\(U_3=1.02\)，\(\delta_3^{(0)}=5^\circ\)）。已知节点导纳矩阵\(Y_{bus}\)如下：
\[Y_{bus}=\begin{bmatrix}
-j10j5j5\\
j5-j10j5\\
j5j5-j10
\end{bmatrix}\]
试用牛顿-拉夫逊法进行第一次迭代计算，求节点2的电压相角修正量\(\Delta\delta_2\)和电压幅值修正量\(\DeltaU_2\)（保留4位小数）。
4.（10分）某同步发电机的参数为：\(X_d=1.0