電氣工程概論 第2章 課后思考題參考答案VIP

第2章課后思考題參考答案2-1什么是電力系統(tǒng)？電力系統(tǒng)：由發(fā)、變、輸、配、用電設(shè)備和相應(yīng)的輔助系統(tǒng)，按規(guī)定的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求組成的一個統(tǒng)一系統(tǒng)。2-2電力工業(yè)的主要包括那幾個生產(chǎn)環(huán)節(jié)？發(fā)電：利用各種能源資源生產(chǎn)電能。輸電：電力的輸送。變電：電壓等級的變換。配電：電能的分配供給。用電：電能消費(fèi)。2-3簡述中國電力系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀。(1)電力建設(shè)快速發(fā)展。(2)電源結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整和技術(shù)升級受到重視。(3)電網(wǎng)建設(shè)不斷加強(qiáng)。(4)電力環(huán)保取得顯著成績。(5)可再生能源發(fā)電取得進(jìn)步(6)電力需求旺盛，發(fā)展?jié)摿薮?。?）結(jié)構(gòu)性矛盾突出，技術(shù)升級任重道遠(yuǎn)。2-4現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么?電力系統(tǒng)技術(shù)上發(fā)展的特征可用“大機(jī)組、大電網(wǎng)、高電壓”來描述，可靠性也已成為電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行考慮的首要因素。20世紀(jì)60年代以來，以控制、通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入與廣泛應(yīng)用為標(biāo)志，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化技術(shù)日益提高了電力系統(tǒng)的自動化水平。以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)，直流輸電技術(shù)成為成熟技術(shù)，靈活交流輸電技術(shù)也得到了重視和發(fā)展。以上這些構(gòu)成了現(xiàn)代電力系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的新特征。2-5根據(jù)對供電可靠性的要求不同,電力負(fù)荷分為哪幾類？根據(jù)對供電可靠性的要求不同分類=1\*GB3①一級負(fù)荷：若供電突然中斷將造成生命危害，或造成重大設(shè)備損壞且難以修復(fù)，或打亂復(fù)雜的生產(chǎn)過程并使大量產(chǎn)品報(bào)廢，給國民經(jīng)濟(jì)帶來極大損失；=2\*GB3②二級負(fù)荷：若突然停電，將造成生產(chǎn)設(shè)備局部損壞，或生產(chǎn)流程紊亂且恢復(fù)較困難，企業(yè)內(nèi)部運(yùn)輸停頓，或出現(xiàn)大量減產(chǎn)，給國民經(jīng)濟(jì)造成一定的損失；=3\*GB3③三級負(fù)荷：不屬于一、二級負(fù)荷的用電設(shè)備稱為三級負(fù)荷。三級負(fù)荷為不重要的一般負(fù)荷，對供電無特殊要求，允許較長時(shí)間停電。2-6分別簡述交流電和直流電的優(yōu)缺點(diǎn)。（1）交流電的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在發(fā)電和配電方面：利用建立在電磁感應(yīng)原理基礎(chǔ)上的交流發(fā)電機(jī)可以很經(jīng)濟(jì)方便地把機(jī)械能（水流能、風(fēng)能……）、化學(xué)能（石油、天然氣……）等其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；交流電源和交流變電站與同功率的直流電源和直流換流站相比，造價(jià)大為低廉；交流電可以方便地通過變壓器升壓和降壓，這給配送電能帶來極大的方便．這是交流電與直流電相比所具有的獨(dú)特優(yōu)勢。交流電可以方便地變換電壓；交流電機(jī)在結(jié)構(gòu)上也比直流電機(jī)簡單；在需要直流的地方還可以很方便地采用電子整流裝置。交流電的主要缺點(diǎn)包括電磁輻射、電壓波動、感應(yīng)電流和電磁干擾等?（2）直流電的優(yōu)缺點(diǎn)：①輸送相同功率時(shí)，直流輸電所用線材僅為交流輸電的l／2～2／3。②在電纜輸電線路中，直流輸電沒有電容電流產(chǎn)生，而交流輸電線路存在電容電流，引起損耗。③直流輸電時(shí)，其兩側(cè)交流系統(tǒng)不需同步運(yùn)行，而交流輸電必須同步運(yùn)行。④直流輸電發(fā)生故障的損失比交流輸電小。=5\*GB3⑤直流電更容易儲存，尤其使用現(xiàn)代化的UPS，加入蓄電池作為后備失電保護(hù)，可以控制直流電和交流電相互逆變整流為我所用，更加智能方便。=6\*GB3⑥直流電在整流和逆變的過程中，容易產(chǎn)生諧波，污染電能質(zhì)量，這是它的大缺點(diǎn)。2-7電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)有哪些？=1\*GB3①正常運(yùn)行狀態(tài)：滿足等式和不等式約束條件，是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)度的基礎(chǔ)。=2\*GB3②警戒狀態(tài)：滿足等式和不等式約束條件，但不等式約束已經(jīng)接近上下限，以安全調(diào)度為主。=3\*GB3③緊急狀態(tài)：不等式約束遭到破壞，等式約束仍能滿足，系統(tǒng)仍能同步運(yùn)行。=4\*GB3④系統(tǒng)崩潰：不等式、等式約束同時(shí)不滿足，系統(tǒng)將解列成幾個獨(dú)立的小系統(tǒng)。=5\*GB3⑤恢復(fù)狀態(tài)：使崩潰后的若干個小系統(tǒng)向并列的大系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)過渡。2-8什么是電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定？靜態(tài)穩(wěn)定：在一個特定的穩(wěn)定運(yùn)行的條件下，電力系統(tǒng)受到任何一個小的擾動，經(jīng)過一段時(shí)間，它能夠自動恢復(fù)到或者靠近小擾動前的運(yùn)行條件。暫態(tài)穩(wěn)定：在一個特定的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件下，電力系統(tǒng)受到一個特定的大干擾后，能夠從原來的運(yùn)行狀態(tài)不失去同步地過渡到另一個允許的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件。2-9照其所利用的能源不同，發(fā)電廠主要分為哪幾種類型？按照其所利用的能源不同，發(fā)電廠主要分為以下幾種類型：火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、原子能發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、潮汐發(fā)電廠、沼氣發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電、太陽能發(fā)電廠等。2-10電力工業(yè)生產(chǎn)主要特點(diǎn)是什么？(1)電力生產(chǎn)的同時(shí)性發(fā)、供＝用電負(fù)荷，同時(shí)完成。(2)電力生產(chǎn)的整體性電力系統(tǒng)是由發(fā)電、供電和用電三者緊密連接起來的一個系統(tǒng)，任何一個環(huán)節(jié)配合不好，都會影響電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。發(fā)電機(jī)、變壓器、高壓輸電線路、配電線路和用電設(shè)備形成一個不可分割的整體，缺少哪一環(huán)節(jié)，電力生產(chǎn)都不可能完成。(3)電力生產(chǎn)的快速性電能輸送過程迅速。每秒30萬公里，發(fā)、供、用瞬間同時(shí)實(shí)現(xiàn)。(4)電力生產(chǎn)的連續(xù)性電能質(zhì)量需要實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)視與調(diào)整。(5)電力生產(chǎn)的實(shí)時(shí)性電網(wǎng)事故發(fā)展迅速涉及面大，需要實(shí)時(shí)安全監(jiān)控。(6)電力生產(chǎn)的隨機(jī)性電網(wǎng)運(yùn)行由于用電負(fù)荷的變化、異常情況及事故發(fā)生變化是隨機(jī)性的，在電力生產(chǎn)過程中，需要實(shí)時(shí)電力調(diào)度及安全監(jiān)控系統(tǒng)跟蹤隨機(jī)事件，以保證電能質(zhì)量及電網(wǎng)安全運(yùn)行。2-11現(xiàn)代電網(wǎng)的特點(diǎn)有哪些？(1)各電網(wǎng)之間聯(lián)系較強(qiáng)。(2)電壓等級簡化。(3)具有較高的供電可靠性。(4)具有足夠的調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓，能夠?qū)崿F(xiàn)自動發(fā)電控制。(5)具有相應(yīng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)。(6)具有高度自動化的監(jiān)控系統(tǒng)。(7)具有高度現(xiàn)代化的通訊系統(tǒng)。(8)具有適應(yīng)電力市場運(yùn)營的技術(shù)支持系統(tǒng)。(9)有利于合理利用能源。2-12新型輸電技術(shù)有哪些？（1）高壓直流輸電：在發(fā)電和變壓上，交流有明顯的優(yōu)越性，但是在輸電問題上，直流有其交流所沒有的優(yōu)點(diǎn)。和交流輸電相比，直流輸電有三個主要優(yōu)點(diǎn)：=1\*GB3①當(dāng)輸電距離足夠長時(shí)，直流輸電的經(jīng)濟(jì)性將優(yōu)于交流輸電。=2\*GB3②直流輸電通過對換流器的控制可以快速地（時(shí)間為毫秒級）調(diào)整直流線路上的功率，從而提高交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性。=3\*GB3③可以聯(lián)接兩個不同步或頻率不同的交流系統(tǒng)。（2）靈活交流輸電(柔性輸電)：靈活交流輸電（柔性輸電）是利用大功率電力電子元器件構(gòu)成的裝置來控制或調(diào)節(jié)交流電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)和／或網(wǎng)絡(luò)參數(shù)從而優(yōu)化電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，提高電力系統(tǒng)的輸電能力的技術(shù)。2-13電力負(fù)荷控制技術(shù)有哪些？1.無線電力負(fù)荷控制技術(shù)2.工頻電力負(fù)荷控制技術(shù).3.載波電力負(fù)荷控制技術(shù)4.音頻電力負(fù)荷控制技術(shù)2-14衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)有哪些?電能質(zhì)量的指標(biāo)是頻率、電壓和交流電的波形。當(dāng)三者在允許的范圍內(nèi)變動時(shí)，電能質(zhì)量合格；當(dāng)上述三者的偏差超過容許范圍時(shí)，不僅嚴(yán)重影響用戶的工作，對電力系統(tǒng)本身