现代电力系统分析期末复习要点
电力系统分析期末考试重点考点
1电力系统：生产、输送、分配与消费电能的系统。
包括：发电机、电力网（变压器、电力线 路）和用电设备组成。
2电力网：电力系统中输送与分配电能的部分，主要由输电网和配电网组成。
3负荷：系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和。
也称电力系统的综合用电负荷，是所有用户的负荷总加。
4负荷曲线：定义：用曲线描述某一时间段内负荷随时间变化的规律。
分类：日负荷曲线、月负荷曲线、年负荷曲线。
日负荷曲线：描述负荷一天24小时内所需功率的变化情况；是供调度部门制定各个发电厂发电计划的依据。
年最大负荷曲线：描述一年内每月（或每日）最大有功功率负荷变化的情况；年持续负荷曲线：按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列绘制而成5无备用接线方式：单回路放射式、干式、链式网络 优点：简单、经济、运行方便；缺点：供电可靠性差 有备用接线方式：双回路放射式、干式、链式网络；环式和两端供电网优点：供电可靠性高、电压质量高；缺点：不经济、运行调度复杂。
适用范围：电压等级较高或重要的负荷。
6电力元件额定电压等级选择原则： 某一级的额定电压是以系统的额定电压（用电设备额定电压）为中心而定的。
线路：等于系统的额定电压（用电设备额定电压） 发电机：规定比系统的额定电压高5%。
变压器：一次侧：相当于用电设备，其额定电压与系统相同；与发电机直接相连时，则与发电机相同。
二次侧：相当于电源，其额定电压应比系统高5%，考虑变压器内部的电压损耗（5%），实际应定为比线路高10%。
★ 注意：二次侧直接与用电设备相连时，即线路不长，则其二次侧额定电压比系统高5%。
电力线路的参数（集中分布参数）和等值电路：电力线路的数学模型是以电阻、电抗、电纳和电导 四个参数表示的等值电路，常用的是π型 等效电路。
单位长度的各参数计算：单位长度的电阻： 电抗标幺值注意：1）标幺值没有量纲； 2）所选基准值不同，标幺值不同。
二电压降落：串联阻抗元件首末两端电压的相量差功率分点 网络中某些节点的功率是由两侧向其流动的；分为有功分点和无功分点，分别用“▲”和“△”表示。
电力系统分析复习资料
一、填空题1. 电力系统的潮流计算的任务就是要根据给定网络接线和其他已知条件，计算网络中的、功率损耗和未知节点的节点电压。
2. 在元件的电抗比电阻大得多的的高压电网中， ______ 电压高的一端流向电压低的一端。
3. 电力系统的无功功率电源，除了发电机外，还有同步调相机、静电电容器、___ 口近年来发展起来的静止无功发生器。
4. 无功补偿装置应尽可能装在无功负荷中心，做到无功功率的 _________ 平衡。
5. 电压中枢点是指电力系统中监视、 _____ 和调整电压的点。
6. 系统中的备用按其作用可分为负荷备用 _________ 、检修备用和国民经济备用，按其存在形式可分为旋转备用和冷备用。
7. __ 是分析电力系统不对称故障的有效方法，在三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有独立性。
8. 电力系统是电能的___ 、输送、分配和消费的各个环节组成的一个整体。
9•降压三绕组变压器高压、中压、低压三个绕组排列方式，从内至外为______ 。
10. 系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统的负荷,亦称电力系统的____ 。
11. 在经济地分配基载厂功率时， ______ 准则是重要的一项分配原则。
12. 在元件的电抗比电阻大得多的的高压电网中， _________ 功率从电压相位越前的一端流向相位落后的一端。
13. 输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路______ 的数值差。
14. 电力系统潮流计算中，一般将节点分为PQ节点、PV节点和平衡节点三类，其中数量最多的是。
15. 电力系统的运行电压水平同无功功率平衡密切相关。
电压调整的主要手段是：改变发电机端电压、改变变压器的变比、________ 、线路串联电容补偿调压等。
16. 电压中枢点的调压方式，一般可分为三类：逆调压、顺调压和__________ 调压。
17. 电力系统无功功率不平衡时，主要表现为系统 _________ 的改变.18. 简单不对称故障包括单相接地短路、两相短路、__________ 、单相断开和两相断开等。
(完整word版)《现代电力系统分析》期末复习材料
电力系统潮流计算的目的是什么？电力系统潮流计算是对电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。
潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行方式下的节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否过负荷、各点电压是否满足要求、功率的分布和分配是否合理以及功率损耗等。
潮流计算既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的依据，又是电力系统静态及暂态稳定计算的基础。
在进行电力系统分析时，控制变量和状态变量含义是什么？如何划分控制变量和状态变量？控制变量是指可通过人为方式进行调节，从而改变电力系统运行状态的量；状态变量是指表征电力系统运行状态的量。
控制变量包括除平衡节点外其他发电机节点的有功功率、各发电机节点的电压幅值及各调压变压器的变比，通常用u 表示；状态变量包括除发电机节点外其他节点的电压幅值以及除平衡节点外其他节点的电压相位，通常用x 表示。
电力系统潮流中有功功率、无功功率的控制是如何实现的？有功功率控制：电力系统负荷的变化会引起电力系统频率的变化，系统中所有并列运行的发电机组都装有调速器，有可调容量的机组的调速器均将反应系统频率的变化，按各自的静态调节特性，及时调节各发电机的出力（通过调节原动机动力元素—蒸汽或水等输入量），改变机组的出力，使有功功率重新达到平衡；同时，还可通过发电机组调速器的转速整定元件来实现有功功率的控制。
无功功率控制：调节发电机的励磁电流可改变发电机发出的无功功率，同时，并联电容、同步调相机和静止补偿器等无功功率补偿设备，也可实现无功功率的调节。
电力系统有功功率与频率是什么关系？互联成网的电力系统在稳定运行方式下具有同一频率，当系统中出现功率不平衡时，如有功功率电源不足或负荷增大时，将会引起系统频率的下降；反之，将造成系统频率过高。
频率过高或过低都会对电力系统造成不良影响，可通过调节发电机组的有功出力及转速整定元件调节系统频率，保证系统频率偏移在规定范围以内。
电力系统分析 复习资料
电力系统分析复习资料电力系统分析复习资料电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它为我们的生活提供了稳定可靠的电力供应。
而电力系统分析则是对电力系统进行深入研究和评估的过程，以确保其正常运行和高效性能。
本文将为大家提供一些电力系统分析的复习资料，帮助大家更好地理解和掌握相关知识。
一、电力系统概述电力系统是由发电厂、输电网和配电网组成的，它们共同协作，将发电厂产生的电能传输到用户终端。
发电厂通过燃煤、水力、核能等方式将能源转化为电能，输电网负责将电能从发电厂输送到各个地方，配电网则将电能分配给用户使用。
电力系统的稳定运行和高效性能是保障电力供应的关键。
二、电力系统分析的重要性电力系统分析是为了确保电力系统的可靠性、稳定性和经济性，它可以帮助我们了解电力系统的运行状态，预测潜在问题，并采取相应措施进行调整和优化。
通过电力系统分析，我们可以有效地解决电力系统中的故障、过载、电压失调等问题，提高电力系统的运行效率和可靠性。
三、电力系统分析的基本方法1. 潮流计算潮流计算是电力系统分析的基础，它用于确定电力系统中各节点的电压、电流和功率等参数。
通过潮流计算，我们可以了解电力系统中的电能流动情况，发现潜在的过载和电压失调问题，并采取相应的措施进行调整。
2. 短路计算短路计算是为了确定电力系统中短路故障的电流和电压等参数。
短路故障是电力系统中常见的故障之一，它可能导致设备损坏、电力中断甚至火灾等严重后果。
通过短路计算，我们可以评估短路故障对电力系统的影响，并采取相应的保护措施。
3. 功率系统稳定分析功率系统稳定分析是为了评估电力系统在各种异常情况下的稳定性。
电力系统中可能存在的问题包括电压失调、频率偏差等，这些问题可能导致电力系统崩溃或设备损坏。
通过功率系统稳定分析，我们可以预测电力系统的稳定性，并采取相应的措施进行调整。
四、电力系统分析的工具与软件1. PSS/EPSS/E是一种专业的电力系统分析软件，它可以进行潮流计算、短路计算、稳定分析等多种功能。
电力系统分析(大学电力专业期末复习资料)
3．为用户提供充足的电能。
1.2 电力系统的电压等级和负荷
一、电力系统的额定电压 电力网的额定电压：我国高压电网的额定电压等级有3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV等。 1.用电设备的额定电压：与同级电网的额定电压相同。 2.发电机的额定电压：比同级电网的额定电压高出5%， 用于补偿线路上的电压损失。
例1-1 已知下图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压 器的额定电压。
G
T1
变压~器T1的二次侧
供电距离较长，其
额定电压应10比kV线路
额定电压高10%
110kV
变T2压器T6k1V的一次绕组与 发电机直接相连，其一 次侧的额定电压应与发 电机的额定电压相同
发电机G的额定电压：UN·G=1.05×10=10.5（kV）
Wa Pmax
pdt
0
Pmax
图 年最大负荷与年最大负荷利用小时数
1.3 电力系统中性点运行方式
我国电力系统中性点有三种运行方式：
中性点不接地 中性点经消弧线圈接地 中性点直接接地
小电流接地系统 大电流接地系统
1、中性点不接地的电力系统
1.正常运行时，系统的三相电压对称，地中无电流流过， 2.当系统发生A相接地故障时 ，A相对地电压降为零，中性
点电压 U 0 U A 0 U 0 U A
UA
U A
U0
IPE
U C
U 0
U B
U C
U B
图1-8 中性点不接地系统发生A相接地故障时的电路图和相量图
电力系统分析上知识总结
电力系统分析上知识总结第一篇：电力系统分析上知识总结1.什么是电力系统？什么是电力网？动力系统？ P1 生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体被称为电力系统。
电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网，它包括升、降压变压器和各种电压等级的输电线路。
火电厂的汽轮机、锅炉、供热管道和热用户，水电厂的水轮机和水库等则属于电能生产相关的动力部分。
2.电力系统运行的基本要求？（1）保证安全可靠的供电；（2）要有合乎要求的电能质量；（3）有良好的经济性；（4）尽可能减小对生态环境的有害影响。
3.衡量电能质量的主要指标？ P5 电压和频率是很亮电能质量的两个基本指标，还有波形。
4.电力系统的频率和有功有什么关系？电压和无功有么关系？频率主要决定于系统中的有功功率平衡，系统发出的有功功率不足，频率就会偏低。
电压主要取决于系统中的无功功率平衡，无功不足时，电压就偏低。
5.什么是电压降落？电压损耗？电压偏移？（P10）电压降落是指元件首末端两点电压的向量差。
电压损耗通常指的是两点间电压绝对值之差。
电压偏移是指电力网中任意点的实际电压同该处网络额定电压的数值差。
电压偏移6.闭式网络的自然功率分布？经济功率分布？7.导纳矩阵的特点？对角元素和非对角元素的物理意义？（P72）（考自课件）特点：对称性和稀疏性物理意义：节点导纳矩阵的非对角元素等于连接节点i、j支路导纳的负值；节点导纳矩阵的对角元素等于与该节点所连接支路导纳的总和。
8.负荷率？最小负荷系数？两者为何越大越好？（P5下）负荷率最小负荷系数（其中、、分别是日平均、日最大、日最小负荷）km、a值愈小，表明负荷波动愈大，发电机的利用率愈差。
km和a愈大，负荷特性愈好。
采用“削峰填谷”，尽量使得km、a趋近于1。
全年的耗电量W最大负荷利用时间Tmax9.备用容量的类型？形式？（9章）（1）分类：负荷备用：为满足一日中计划外的负荷增加和适应系统中的短时负荷波动而留有的备用称为负荷备用。
电力系统分析考点总结（吐血整理）
电力系统分析考点总结（吐血整理）第一篇：电力系统分析考点总结(吐血整理)电力系统分析考点总结第三章理想同步电机1，忽略磁路饱和，磁滞，涡流等影响，假设电机铁芯部分的导磁系数为常数； 2，电机转子在结构上对于纵轴和横轴分别对称；3，定子的a，b，b三相绕组的空间位置互差120度电角度，在结构上完全相同，他们均在气隙中长生正弦分布的磁动势；4，电机空载，转子恒速旋转时，转子绕组的磁动势在定子绕组所感应的空载电势是时间的正弦函数；5，定子和转子的槽和通风沟不影响定子和转子的电感，即认为电机的定子和转子具有光滑的表面。
假定正向的选择定子回路中，定子电流的正方向即为由绕组中性点流向端点的方向，各相感应电势的正方向和相电流的相同，向外电路送出纵向相电流的极端相电压是正的。
在转子方面，各个绕组感应电势的正方向与本绕组电流的正方向相同。
向励磁绕组提供正向励磁电流的外加励磁电压是正的。
两个阻尼回路的外加电压均为零。
帕克变换目的（为何进行）：在磁链方程中许多电感系数都是随转子角a 而周期变化。
转子角a又是时间的函数，因此，一些自感系数和互感系数也是将随时间而周期变化。
若将磁链方程式带入电磁方程式，则电磁方程将成为一组以时间的周期函数为系数的微分方程。
这类方程组的求解是颇为困难的。
为了解决这个困难，可以通过坐标变换，用一组新的变量代替原来的变量，将变系数的微分方程变换成为常系数微分方程，然后求解。
物理意义：采用派克变换，实现从a，b，c坐标系到d，q，o坐标系的转换，把观察者的立场从静止的定子上转到了转子，定子的三相绕组被两个同转子一起旋转的等效dd绕组和qq绕组所代替，变换后，磁链方程的系数变为常说，大大简化计算同步电机基本方程的实用化中采用了哪些实用化假设？其实用化范围是什么？基本方程的实用化中采用了以下实用化假设（1）转子转速不变并等于额定转速。
（2）电机纵轴向三个绕组只有一个公共磁通，而不存在只同两个绕组交链的漏磁通。
电力系统分析要点复习资料
第一章1〕电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为〔D〕D、供电负荷2〕电力网*条线路的额定电压为Un=110kV，则这个电压表示的是〔C、线电压3)以下〔A〕不是常用的中性点接地方式。
A、中性点通过电容接地4〕我国电力系统的额定频率为〔C〕C、50Hz5）目前,我国电力系统中占最大比例的发电厂为〔B〕B、火力发电厂6〕以下〔D〕不是电力系统运行的根本要求。
D、电力网各节点电压相等7）一下说法不正确的选项是〔B〕B、水力发电本钱比拟大8）当传输的功率〔单位时间传输的能量〕一定时，〔A〕A、输电的压越高，则传输的电流越小9〕对〔A〕负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故A、一级负荷10）一般用电设备满足〔C〕C、当端电压增加时，吸收的有功功率增加第二章1）电力系统采用有名制计算时，三相对称系统中电压、电流、功率的关系表达式为〔A〕A．S=3UI2）以下参数中与电抗单位一样的是〔B〕B、电阻3）三绕组变压器的分接头，一般装在〔B〕B、高压绕组和中压绕组4)双绕组变压器，Γ型等效电路中的导纳为〔A〕A．G T-T5〕电力系统分析常用的五个量的基准值可以先任意选取两个，其余三个量可以由其求出，一般选取的这两个基准值是〔D〕D.线电压、三相功率6〕额定电压等级为500KV的电力线路的平均额定电压为〔C〕C.525kV7)*段10kV的电压等级电力线路的电抗*=50Ω，假设取S B=100MVA，UB=10kV，则这段电力线路的电抗标幺值为〔B〕A、**=50ΩB、**=50 C、**=0.5 D、**=58）假设变压器的容量为S N，两端的电压比为110/11kV。
则归算到高端压，变压器的电抗为〔C〕C.*T=U K%/100 * 1102/S N9）以下说法不正确的选项是〔D〕 D.电阻标幺值的单位是Ω10）对于架空电力线路的电抗，一下说法不正确的选项是(B) B.与电力网的频率有关第三章1）电力系统潮流计算主要求取的物流量是(A)A.U*,S~ B.U*;I* C.I*;S~ D Z , I*2）电力线路等效参数中消耗有功功率的是〔C)A.电纳B.电感C.电阻D .电容3）电力线路首末端点电压的向量差称为〔C〕C.电压降落4）电力线路主要是用来传输〔C〕C.有功功率5)电力系统*点传输的复功率定义为〔D〕A.UI B.U。
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由迭代公式可见，与牛顿法的在迭代过程中变化的雅可比矩阵 不同，保留非线性快速潮流算法采用的是初值x(0)计算而得到的恒定 雅可比矩阵，整个计算过程只需形成一次。
总结两者的特点，对比如下：
①对于牛顿法，J 阵可变，而保留非线性算法J 阵恒定，对初值要求 高；
(3)雅可比矩阵J不对称，而B阵都是对称阵，为此只要形成并贮存因子 表的上三角或下三角部分，这样又减少了三角分解的计算量并节约了内 存。
（4）快速解耦法内存量约为牛顿法的60％，每次迭代所需时间约为 牛顿法的20％，而且程序设计简单，具有较好的收敛可靠性，成为当 前使用最为普遍的一个算法（离线、在线）。
（PIC）模型： 负荷看成恒功率(电压平方项)、恒电流(电压一次方项)、恒阻抗(常数项) 三者的线性组合（也广泛用于电力系统静态、暂态稳定计算） 。
• 潮流计算公式作如下修改：
Pi
a1
b1
ui ui0
c1
ui ui0
2
P(s) i0
（4）和节点导纳矩阵具有相同稀疏结构的分块雅可比矩阵 在位置上对称，但由于数值上不等，说以，雅可比矩阵式 一个不对称矩阵。
四、牛顿潮流算法的性能分析
• 优点：
⑴收敛速度快。
如果初值选择较好，算法将具有平方收敛性，一般迭代4~5次便 可以收敛到一个非常精确地解，而且其迭代次数与计算的网络规模 基本无关。
图2-8是两种算法迭代过程的比较。
第三章 电力系统最优潮流
第一节 概述
• 常规潮流计算
f (x,u, p) 0
针对扰动变量p，根据给定的控制变量u，求状态变量x. 在工程实际中求出的x可能技术上不可行，需要调整控制变量u，找到 满足约束条件的解（技术上可行的潮流解）。
• 最优潮流计算
在系统的结构参数及负荷情况给定情况下，通过控制变量的优选，找 到能够满足所有给定的约束条件，并使系统的某一技术指标达到最优（比 如说网损、煤耗）时的潮流分布。
三、目标函数 最优潮流有各式各样的目标函数，最常用的形式有以下两种。
等式约束条件即潮流方程式，统一表示为 g(u, x) 0
2.不等式约束条件包括： ⑴ 各有功电源出力上下限约束； ⑵ 各发电机及无功补偿装置无功出力上下限约束； ⑶ 移相器抽头位置约束； ⑷ 带负荷调压变压器抽头位置约束； ⑸ 各节点电压幅值上下限约束； ⑹ 各支路通过的最大功率约束；
⑺ 线路两端节点电压相角差约束。统一表示为：h(u, x） 0
ui
ji
uj
Gij
cosij
Bij
s in ij
Qi
a1
b1
ui ui0c1 Nhomakorabea
ui ui0
2
Qi(0s)
ui
ji
uj
Gij
s in ij
Bij
cosij
计及负荷特性，算法收敛可靠性提高。
负荷静态特性的考虑属于潮流计算中自动调整的范畴。此外，还有:
注：u为待选变量 约束条件分为等式约束条件和不等式约束条件。 采用的方法为：非线性规划
第二节 最优潮流的数学模型
最优潮流问题在数学上是一个带约束的优化问题，其主要构成包括变 量集合、约束条件和目标函数。 一、最优潮流的变量
变量主要分为两大类：一类是控制变量，另一类是状态变量 控制变量通常有： ① 发电机（平衡节点除外）的有功出力； ② 所有发电机、无功补偿装置的无功出力或相应的节点电压幅值； ③ 带负荷调压变压器的变比。 状态变量包括：各节点电压、各支路功率 二、最优潮流约束条件 最优潮流的约束条件包括等式和不等式约束条件。 1.等式约束条件
•
(2)雅可比短阵的元素都是节点电压的函数，每次迭代，雅 可比矩阵都需要重新形成。
(3)分析雅可比矩阵的非对角元素的表示式可见，某个非对 角元素是否为零决定于相应的节点导纳矩阵元素是否为零。 因此如将修正方程式按节点号的次序排列，井将雅可比矩 阵分块，把每个2×2的子阵作为一个元素，则按节点顺序 而成的分块雅可比矩阵将和节点导纳矩阵具有同样的稀疏 结构，是一个高度稀疏的矩阵。
第二章 电力系统潮流计算
第一节 概述
• 电力系统潮流计算：根据给定的网络结构及运行条件，求出整个网络 的运行状态（母线电压、功率分布以及功率损耗）。
• 潮流计算的作用： • 离线：规划设计、运行方式选择、优化计算、故障分析以及静、
暂态稳定计算。 • 在线：实时安全监控。是电力系统稳态分析的最基本内容。 • 潮流计算的基本要求： • （1）算法的可靠性或收敛性 • （2）计算速度和内存占用量 • （3）计算的方便性和灵活性 • -----评价各种潮流算法性能时所依据的主要标准
二、P-Q分解法的特点和性能分析
快速解耦法和牛顿法的不同，主要体现在修正方程式上面。比较两种 算法的修正方程式，可见快速解耦用法具有以下持点：
(1)用解两个阶数几乎减半的方程组(一个n一1阶及一个n-m-1阶)代替牛 顿法的解一个2n—m一2阶方程组，显著地减少了内存需量及计算量；
(2)不同于牛顿法的每次迭代都要重新形成雅可比矩阵并进行三角分解， 这里系数矩阵是两个常数阵，为此只需在进入选代循环以前一次形成并 进行三角分解组成因子表，在迭代过程中就可以反复应用，为此大大缩 短了每次迭代所需的时间；
⑵良好的收敛可靠性。
甚至对于病态的系统，牛顿法均能可靠地收敛。
• 缺点：
⑴启动初值要求高。
Ui 10 ，或用高斯—赛德尔法迭代1—2次作为初值。
⑵计算量大、占用内存大。
由于雅可比矩阵元素的数目约为2(n-1) ×2(n-1)个，且其数值在
迭代过程中不断变化，因此每次迭代的计算量和所需的内存量较大。
②保留非线性算法二阶项计算非常简单， x(k+1)次迭代都是从x(0)开 始；
③从迭代次数上说，牛顿法少；保留非线性算法总计算速度提高， 接近P-Q 分解法；收敛可靠性比牛顿法、P-Q分解法都高；
④以上非线性算法采用直角坐标系形式，不含变量一次项的二次代 数方程组。保留非线性算法可以是任意坐标形式，并且对f(x)的数学 性质没有限制。