电力系统分析总结
1潮流计算问题在数学上一般是属于多元非线性代数方程组的求解问题,必须采用迭代计算方法。
2对于一个潮流算法,其基本要求可归纳成以下四个方面
(1)计算速度;
(2)计算机内存占用量;
(3)算法的收敛可靠性;
(4)程序设计的方便性以及算法扩充移植等的通用灵活性。
3为了解决病态潮流计算,出现了将潮流计算表示为一个无约束非线性规划问题的模型.并称之为最小化潮流计算法。
4,20世纪60年代中期,结合电力系统经济调度工作的开展,针对经典的经济调度方法的不足,开辟了一个新的研究领域,称之
为最优潮流问题。
5.几种特殊用途的潮流计算:直流潮流、随机潮流、三相潮流
6.电力系统是由发电机、变压器、输电线路及负荷等组成,其中发电机及负荷是非线性元件,但在进行潮流计算时,一般可用接在相应节点上的一个电流注入量代表,因此潮流计算所用的电力网络系由变压器、输电线路、电容器、电抗器等静止线性元件所构成,并用集中参数表示的串联或并联等值支路来模拟。
7.采用节点功率作为节点注入量是造成方程组呈非线性的根本原因。
8.对于电办系统中的每个节点,要确定其运行状态,需要有四个变量:有功注入P、无功注入Q、电压模值U、电压相角θ
9.按照电力系统的实际运行条件,根据预先给定的变量的不同,电力
系统中的节点又可分成:PQ节点、PV节点、平衡节点
10.平衡节点的电压相角一般作为系统电压相角的基准即θ=0
11.每个节点的注入功率是该节点的电源输入功率
P、QGi和负荷需
Gi
求功率PLi、QLi的代数和。
12.负荷需求的功率取决于用户,是无法控制的,所以称之为不可控变量或扰动变量。而某个电源所发的有功、无功功率则是可以由运行人员控制或改变的变量,是自变量或称为控制变量。至于各个节点的电压模值或相角,则属于随着控制变量的改变而变化的因变量或状态变量。
13.潮流计算的含义就是针对某个扰动变量p,根据给定的控制变量u,求出相应的状态变量x,公式为(,,)0
f x u p 。
14.以导纳矩阵为基础,并应用高斯一塞德尔迭代的算法是在电力系统中最早得到应用的潮流计算方法。
15.高斯法的优点:原理简单,程序设计十分容易。导纳矩阵是一个对称且高度稀疏的矩阵,因此占用内存非常节省。就每次迭代所需的计算量而言,是各种潮流算法中最小的,并且和网络所包含的节点数成正比关系。缺点:收敛速度很慢,达到收敛所需要的迭代次数与节点数目有关,较大规模电力系统用该法计算时速度非常缓慢。病态条件系统收敛困难。收敛性能受到平衡节点位置的影响。
16.牛顿一拉夫逊法在数学上是求解非线性代数方程式的有效方法。其要点是把非线性方程式的求解过程变成反复地对相应的线性方程式进行求解的过程,即通常所称的逐次线性化过程。
17.牛顿法的核心是反复形成并求解修正方程式。提高计算速度降低内存占用量的关键是:如何有效的处理修正方程式。当初始估计值和方程的精确解足够接近时,收敛速度非常快,具有平方收敛特性。18.牛顿—拉夫逊法极坐标和直角坐标两种修正方程式的共同点:(1)修正方程式的数目分别为2(n-1)-m及2(n-1)个,在PV节点所占比例不大时,两者的方程式数目基本接近2(n-1)个。(2)每次迭代雅克比矩阵都需要重新形成,雅克比矩阵高度稀疏但不对称。
19.牛顿法的程序特点:(1)对于稀疏矩阵,在计算机中以“压缩”方式只储存其非零元素,且只有非零元素才参加运算。(2)对修正方程的增广矩阵采取按行消去而非按列消去。边形成,边消元,边存储,即每形成增广矩阵的一行便马上进行消元,并且消元结束后便随即将结果送内存存储。(3)消元的最优顺序或节点编号优化。
20.节点编号优化有三种方法:静态法(按静态连接支路数)、半动态法(按动态连接支路数)、动态法(按动态增加支路数)。一般采用半动态法。
21.牛顿法的优点:收敛速度快,取决于一个良好的启动初值,具有平方收敛特性;收敛可靠性好,病态系统也能可靠收敛。缺点:所需的内存量及每次迭代所需的时间比高斯—塞德尔法多;收敛可靠性取决于良好的启动初值。
22.牛顿法的初值选择:⑴对于正常运行的系统,各节点电压一般运行在额定值附近,所以各节点可以采用统一的电压初值,称为平直电压;⑵先用高斯塞德尔法迭代1~2次,以此迭代结果作为牛顿法的初
值;⑶用直流法潮流求解一次求得一个较好的角度初值,以此作为牛顿法的初值。
23.病态运行条件:①节点间相角差很大的重负荷系统②较长的辐射形线路③包含负电抗的支路④长线路与段线路在同一结点,且长线路长度比短线路长度大很多。
24.主要影响无功功率和电压模值,而对有功功率及电压角度关系很少的因素包括输电线路的充电电容从及变压器非标准变比。
25.快速解耦法与牛顿法的区别:快速解耦法与牛顿法的不同主要体现在修正方程式上面。⑴用解两个阶数几乎减半的方程组(n-1阶及n-m-1阶)代替牛顿法的解一个2n-m-2阶方程组,显著地减少了内存需量及计算量;⑵不同于牛顿法的每次迭代都要重新形成雅克比矩阵并进行三角分解,这里B’及B”是二个常数阵,因此大大缩短了每次迭代所需的时间;⑶雅克比矩阵不对称,而B’及B”都是对称阵,为此只要形成并储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;⑷收敛性方面均能可靠收敛,牛顿法具有平方收敛特性,快速解耦法为线性熟练特性,因此快速解耦法达到收敛所迭代的次数比牛顿法多,但由于每次迭代所需时间较牛顿法少,所以总的计算速度仍有大幅提高;⑸快速解耦法的程序设计较牛顿法简单。
26.快速解耦法的缺点:元件R/X比值过大的病态条件以及因线路严重过载以致两个节点间相角特别大时,不能可靠的收敛。快速解耦法的最大障碍:大R/X比值病态问题。解决这个问题的途径:①对大
R/X比值支路的参数加以补偿(串联补偿和并联补偿两种,常用并联补偿);②对算法加以改进(XB、BX、BB、XX方案,BX方案有明显优势)。
27.保留非线性潮流算法:将泰勒级数高阶项或非线性项考虑进去的算法。特点:迭代时间少,占用内存高,初值影响收敛性。
28.最小化潮流算法:在数学上表示为求一个由潮流方程构成的函数(目标函数)的最小值问题,并以此来代替代数方程组的直接求解。特点:从原理上保证计算过程永不发散。
29.将数学规划原理和常规的牛顿—拉夫逊算法有机地结合起来,形成了一种新的潮流计算方法一一带有最优乘子的牛顿算法,通常简称为最优乘子法。这种算法能有效地解决病态电力系统的潮流计算问题30.一些实用的潮流程序往往附加有模拟实际系统运行控制特点的自动调整计算功能。这些调整控制大都属于所谓的单一准则控制,即调整系统中单独的一个参数或变变量以使系统的某一个准则得到满足。
31.单一准则控制的具体例子:①自动调整带负荷调压变压器的抽头,以保持变压器某侧节点或某个远方节点的电压为规定的数值;②自动调整移相变压器的移相以保持通过该移相变压器的有功功率为规定值;③自动调整互联系统中某一个区域的一个(或数个)节点的有功出力以保持本区域和其它区域间的净交换有功功率为规定的数值;④PV节点的无功功率越界、PQ节点的电压越界的自动处理,以及负荷静态特性的考虑。
32.自动调整的方法:①改变某一个控制参数X的大小;②改变潮流
方程的构成。
33.最优潮流:当系统的结构参数及负荷情况给定时,通过控制变量的优选,所找到的,能够满足所有指定的约束条件,并使系统的某个性能指标或目标函数达到最优时的潮流分布。
34.最优潮流和基本潮流的不同点:①基本潮流控制变量U是已给量,最优潮流U是可变且待优选量,所以存在一个作为U优选准则的目标函数;②最优潮流除了要满足潮流方程这一等式约束外,还必须满足与运行限制有关的大量不等式约束条件;③基本潮流是解非线性方程,最优潮流是非线性规划问题,需要采用最优化方法求解;④最优潮流具有指导系统进行优化调整的决策功能。
35.最优潮流的数学模型:
min(,) ..(,)0 (,)0
f u x
s t g u x
h u x
?
?
=?
?<=
?
36.三种最优潮流问题:①目标函数采用发电燃料耗量(或费用)最小,以除去平衡节点以外的所有有功电源出力及所有可调无功电源出力(或用相应的节点电压),还有带负荷调压变压器的变比作为控制变量,则就是对有功及无功进行综合优化的通常泛称的最优潮流问题。
②若目标函数同①仅以有功电源出力作为控制变量而将无功电源出力(或相应节点电压模值)固定,则就称为有功最优潮流。③若目标函数采用系统的有功网损最小,将各有功电源出力固定而以可调无功电源出力(或相应节点电压模值)及调压变压器变比作为控制变量,则就称为无功优化潮流。
1.由于随机噪声及随机测量误差的介入,无论是理想的运动方程或测量方程均不能求出精确的状态向量x。为此,只有通过统计学的方法加以处理以求出对状态向量的估计值。这种方法,称为状态估计。
2.状态估计分为动态估计和静态估计两种。动态估计是:按运动方程与某一时刻的测量数据作为初值进行下一个时刻状态量的估计。静态估计是:仅仅根据某时刻测量数据,确定该时刻的状态量的估计。
3.电力系统的状态变量:能够表征电力系统特征所需的最小数目的变量。
4.电力系统状态估计:能在测量量有误差的情况下,通过计算以得到可靠的且数目最少的状态变量值。
5.冗余度:全系统中独立测量量的数目与状态量数目之比。
6.可观察性检验:远动装置的工作情况是会经常变化的,当信息量不足时,状态估计无法工作,故进行可观察性检验,若被判定为不可观察,则退出估计或增加伪测量数据使之可观察。
7.电力系统状态估计功能流程图:
8.状态估计与潮流计算的比较:①方程数不同。潮流计算一般是根据给定的n 个节点的注入量或电压模值求解n 个节点的复数电压。方程式的数目等于未知数的数目。在状态估计中,测量向量的维数一般大于未知状态向量的维数,亦即方程式的个数大于未知数的个数。其中,测量向量可以是节点电压、节点注入功率、线路潮流等测量量的任意组合。②求解方法不同。潮流计算一般用牛顿—拉夫逊法求解2n 个非线性方程组;状态估计是根据一定的估计准则,由估计理论的处理方法求解方程组。
9.可观察性:若对系统进行有限次独立的观察(测量),由这些观察向量所确定的状态唯一,称系统是可观察的。电力系统的状态能够被表征的必要条件是它的可观察性。可观察的一个必要但非充分条件是:雅克比矩阵H 的秩等于n 。
10.电力系统测量需要较大冗余度的目的:提高测量系统的可靠性与状态估计的精确度。保证可观察性是测量点布置的最低要求。
11.最小二乘估计:是以测量值Z 与测量估计值Z ∧
之差的平方和最小为目标准则的估计方法。优点是不需要随机变量的任何统计特征。
12.不良数据:电办系统中测量系统的标准误差σ大约为正常测量范 围的0.5%~2%,因此误差大于±3σ的测量值就可称为不良数据,但在实用中由于达不到这个标准,所以通常把误差达到±(6~7)σ以上的数据作为不良数据。
13.不良数据的三种检测方法:①()J x ∧检测法②加权残差检测法③标准化残差检测法。三种检测方法共同特点是利用采样的残差信息来检
测出不良数据,其检测的效果与阈值的选择有关,当阈值较低时,检测不良数据的能办就较强,但是过低的阈值又会使误检率增大。14.不良数据的残差搜索辨识法:①加权残差搜索法②标准化残差搜索法。
15.SCADA包括数据采集、数据预处理、运行状况的监视、调度员远方操作、运行数据的记录打印统计与保存、事故追忆和事故顺序记录等功能。
16.正常状态的电力系统分为安全正常状态与不安全正常状态两类。凡用来判断在发生预想事故后系统是否会发生过负荷或电压越限的功能称为静态安全分析;而用来判断系统是否会失稳的功能称为暂态安全分析;使系统从不安全正常状态转变到安全正常状态的控制手段,称为预防控制。紧急状态:只满足等式约束但不满足不等式约束。恢复状态:可能不满足等式越是,不等式约束可以满足。四种状态的转化过程。
17.静态等值常用方法:①ward等值法②缓冲等值法③REI等值法。
18.预想事故包括:支路开断与发电机开断两类。支路开断模拟常用的方法有:直流法、补偿法、灵敏度分析法。
19.预想事故自动选择:就是在实时条件下利用电力系统实时信息,自动选出那些会引起支路潮流过载、电压违限等危及系统安全运行的预想事故,并用行为指标来表示它对系统造成的危害严重程度,按其顺序排队给出一览表。两种行为指标:①有功功率行为指标,是一种用来衡量线路有功功率过负荷程度的计算方式,表示式。②无功功率
行为指标,是一种用来衡量电压与无功功率方面过负荷程度的计算方式,表示式。
20.一个互联的电力系统按其计算要求,划分为研究系统和外部系统两部分,研究系统分为边界系统和内部系统两部分。
21.在电力系统发生故障或操作后,将产生复杂的电磁暂态过程和机电暂态过程,前者主要指各元件中电场和磁场以及相应的电压和电流的变化过程,后者则指由于发电机和电动机电磁转矩的变化所引起电机转子机械运动的变化过程。
22.电磁暂态过程分析的主要目的在于分析和计算故障或操作后可能出现的暂态过电压和过电流,以便对电力设备进行合理设计,确定已有设备能否安全运行,并研究相应的限制和保护措施。
24.机电暂态过程的主要目的:主要涉及系统的静态和暂态稳定性等问题(有时又分为功角稳定性和电压稳定性)。
25.电磁暂态过程的分析方法可以分为两类,一类是应用暂态网络分析仪TNA(Transient NetworkAnalyzer)的物理模拟方法,另一类是数值计算(或称数字仿真)方法。数值计算用的基本方法是:隐式梯形积分法。
电力系统分析课程总结
电力系统分析课程总结报告 学院(部):电气学院 专业班级:电气工程 学生姓名: ** 指导教师: **** 2014年 6 月 28 日
目录 1电力系统概述和基本概念 (1) 1.1电力系统概述 (1) 1.2电力系统中性点的接地方式 (3) 2电力系统元件参数和等值电路 (3) 2.1电力线路参数和等值电路 (4) 2.2变压器、电抗器的参数和等值电路 (4) 2.3发电机和负荷的参数及等值电路 ......................................................5 2.4电力网络的等值电路 .....................................................................5 3简单电力网络潮流的分析与计算 .............................................................. 6 3.1电力线路和变压器的功率损耗和电压降落 .......................................... 6 3.2开式网络的潮流计算 .................................................................... 7 3.3环形网络的潮流分布 .................................................................... 7 4电力系统潮流的计算机算法 ................................................................... 7 4.1电力网络的数学模型 ..................................................................... 8 4.2等值变压器模型及其应用 .. (8) 4.3节点导纳矩阵的形成和修改 (8) 4.4功率方程和变量及节点分类 (9) 4.5高斯-塞德尔法潮流计算 (9) 4.6牛顿-拉夫逊法潮流计算 (9) 4.7P-Q 分解法潮流计算 (9) 5电力系统有功功率的平衡和频率调整 (10) 5.1电力系统中有功功率的平衡 (10) 5.2电力系统的频率调整 (11) 6电力系统的无功功率平衡和电压调整 (11) 6.1电力系统中无功功率的平衡 (12) 6.2电力系统的电压管理 (12) 6.3电力系统的几种调压方式 (13) 6.4电力线路导线截面的选择 (13) 7电力系统各元件的序参数和等值电路 (14) ???????????????????????????大电流接地方式中性点接地方式小电流接地方式(需要断路器遮断单 相接地故障电 流(单相接地电弧能够瞬间熄灭的)
(蔡中杰)电力系统分析课程设计
广东工业大学华立学院 课程设计(论文) 课程名称电力系统分析 题目名称电力系统短路计算 学生学部(系)机械电气学部电气工程系专业班级09电气工程及其自动化(5)班 学号 12030905002 学生姓名蔡中杰 指导教师罗洪霞 2012年 6 月 18 日
广东工业大学华立学院 课程设计(论文)任务书 一、课程设计(论文)的内容 1、掌握比较复杂的电网进行电力系统三相短路起始次暂态电流的计算,短路后指定时刻短 路电流周期分量的计算。 2、给短路点处赋予平均额定电压及基准容量,求解等值网络数值并根据电力系统网络画出 等值网络。 3、不对称短路时短路点故障相电流和非故障相电压的计算。 4、对称和不对称短路后任意支路故障电流和节点电压的计算。 5、书写课程设计说明书(电子版),并打印纸质版上交。 二、课程设计(论文)的要求与数据 二、课程设计(论文)应完成的工作 1、按照规范的格式,独立完成课程设计说明书的撰写; 2、完成电力系统三相短路电流、对称短路电流、不对称短路电流的计算三相短路起始次暂 态电流的计算,短路后指定时刻短路电流周期分量的计算。 3、完成计算的手算过程 4、运用计算机的计法。
四、课程设计(论文)进程安排 五、应收集的资料及主要参考文献 [1] 科技创新报导[J].武昌:华中科技大学出版社,2010年第9期 [2] 何仰赞.电力系统分析题解[M].武汉:华中科技大学出版社2008.7 [3] 蒋春敏.电力系统结构与分析计算[M].北京:中国水利水电出版社,2011.2 [4] 戈东方.电力工程电气设计手册[M].北京:中国电力出版社,1998.12 [5] 李梅兰、卢文鹏. 电力系统分析 [M] 北京:中国电力出版社,2010.12. 发出任务书日期: 2012 年 6 月 1 日指导教师签名: 计划完成日期: 2012 年 6 月 20 日教学单位责任人签章:
考博必看--电力系统分析上册(诸骏伟)-课程总结
第一章能量管理系统 1.EMS的含义和作用 1).EMS 是以计算机为基础的现代电力系统的综合自动化系统,是预测、计划、控制和 培训的工具。 2).EMS 主要针对发电和输电系统,用于大区级电网和省级电网的调度中心。 3).EMS 涉及计算机硬软件的各个方面。它最终是通过EMS 应用软件来实现对电力系统 的监视、控制和管理。 2.EMS的主要内容 数据收集级(SCADA) ,能量管理级(GMS&OPS) 包括实时发电控制,系统负荷预测,发 电计划(火电调度计划),机组经济组合,水电计划(水火电协调计划),交换功率计划,燃料调度计划,机组检修计划. 网络分析级(NAS)包括实时网络状态分析,网络 结线分析,母线负荷预测,潮流,网络等值,网络状态监视,预想故障分析,安全约束调度,无功优化,最优潮流,短路电流计算,电压稳定分析,暂态分析.培训模拟级。 3.现有EMS存在的问题 1).EMS已得到了广泛的应用,但目前只停留在分布式独立计算分析阶段,多数高级应用 软件都需要人工调用,然后由调度员进行综合决策。2).在电网事故状态下,没有良好的事故分析、定位和恢复手段.3)电力改革使得情况更加复杂。 4.EMS的发展趋势 针对现有的EMS存在的问题,需加入决策系统,增强、扩充了网络分析功能,未来向着调度机器人的方向发展。 第二章电力系统潮流计算 1.潮流计算的定义 2.各种潮流计算的模型和算法的特点、适用范围以及相互之间的区别和联系。
(一) 高斯——塞德尔迭代法 该算法具有存储量小,程序设计简单的优点。 但收敛速度慢,阶梯式逼近时台阶的高度越来越小,以至于迭代次数过多。 算法特点: 1)在系统病态的情况下(重负荷节点负电抗支路较长辐射型线路长短线路接在同一节点上,且长短线路的比值很大),收敛困难。计算速度缓慢每次迭代速度很快,但由于结构松散耦合,节点间相互影响太小,造成迭代次数增加,收敛缓慢。 2)程序编制简便灵活 (二)、牛顿——拉夫逊迭代法(N_L)算法特点 1)平方收敛,开始时收敛比较慢,在几次迭代后,收敛得非常快,其迭代次数和系统的规模关系不大,如果程序设计良好,每次迭代的计算量仅与节点数成正比。 2)对初值很敏感,有时需要其他算法为其提供初值。 3)对函数的平滑性敏感,所处理的函数越接近线性,收敛性越好,为改善功率方程的非线性,实用中可以通过限制修正量的幅度来达到目的。但幅度不能太小。 4)对以节点导纳矩阵为基础的G_S法呈病态的系统,N_L法一般都能可靠收敛。牛顿迭代法有明显的几何解释:收敛速度:平方收敛收敛性:局部收敛 (三)、PQ分解法潮流 N_L法的J阵在每次迭代的过程中都要发生变化,需要重新形成和求解,这占据了N_L法的大部分计算时间,这也是N_L法速度不能提高的原因。 可能性:N_L法可以简化成为定雅可比矩阵法,如果固定的迭代矩阵构造得当,定雅可比矩阵法可以收敛,但只有线性收敛速度。 算法特点 1)用两个阶数几乎减半的方程组代替原方程组,显著减少了内存量和计算量 2)迭代矩阵为常数阵,只需形成求解一次,大大缩短每次迭代所需时间 3)迭代矩阵对称,可上(下)三角存储,减少内存量和计算量 4)基于以上原因,该算法内存需要量为N_L法的60%,每次迭代所需时间为N_L 法的1/5。5)线性收敛,收敛次数多于N_L法,但总的计算速度任能大幅度提高。 6)对R/X过大的病态条件以及线路特别重载的情况下,可能不收敛,一般适用于110kv及以上的电网。 7)由于算法的精确程度取决于 ,P-Q分解法的近似处理只影响计算过程,并不影响结果的精度。 3.影响潮流收敛性的因素以及如何改善潮流计算的收敛性。 (如果计算潮流不收敛,应该采用何种方法改进) 云杰的答案:主要是看潮流方程组本身是否有解,当方程组有解或者无实数解,或者方程组
电力系统分析理论(第二版-刘天琪-邱晓燕)课后思考题标准答案(不包括计算)
第一章 1、电力系统的额定电压是如何定义的?电力系统中各元件的额定电压是如何确定的? 答:电力系统的额定电压:能保证电气设备的正常运行,且具有最佳技术指标和经济指标的电压。 电力系统各元件的额定电压:a.用电设备的额定电压应与电网的额定电压相同。 b.发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5%,用于补偿线路上的电压损失。 c.变压器的一次绕组额定电压等于电网额定电压,二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10%。 2、电力线路的额定电压与输电能力有何关系? 答:相同的电力线路,额定电压越高,输电能力就越大。在输送功率一定的情况下,输电电压高,线路损耗少,线路压降就小,就可以带动更大容量的电气设备。 3、什么是最大负荷利用小时数? 答:是一个假想的时间,在此时间内,电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能,恰好等于该电力负荷全年消耗的电能。 第二章 1、分裂导线的作用是什么?分裂导线为多少合适?为啥? 答:在输电线路中,分裂导线输电线路的等值电感和等值电抗都比单导线线路小,分裂的根数越多,电抗下降也越多,但是分裂数超过4时,电抗的下降逐渐趋缓。所以最好为4分裂。 2、什么叫变压器的空载试验和短路试验?这两个试验可以得到变压器的哪些参数? 答:变压器的空载试验:将变压器低压侧加电压,高压侧开路。此实验可以测得变压器的空载损耗和空载电流 变压器的短路试验:将变压器高压侧加电压,低压侧短路,使短路绕组的电流达到额定值。此实验可以测得变压器的短路损耗和短路电压。 3、对于升压变压器和降压变压器,如果给出的其他原始数据都相同,它们的参数相同吗?为啥? 答:理论上只要两台变压器参数一致(包含给定的空载损耗,变比,短路损耗,短路电压),那么这两台变压器的性能就是一致的,也就是说可以互换使用,但是实际上不可能存在这样的变压器,我们知道出于散热和电磁耦等因数的考虑,一般高压绕组在底层(小电流),低压绕组在上层(大电流,外层便于散热)。绕组分布可以导致一二次绕组的漏磁和铜损差别较大,故此无法做到升压变压器和降压变压器参数完全一致。 4、标幺值及其特点是什么?电力系统进行计算式,如何选取基准值? 答:标幺值是相对于某一基准值而言的,同一有名值,当基准值选取不同时,其标幺值也不同。它们的关系如下:标幺值=有名值/基准值。其特点是结果清晰,计算简便,没有单位,是相对值。电力系统基准值的原则是:a.全系统只能有一套基准值b.一般取额定值为基准值c.电压、电流、阻抗和功率的基准值必须满足电磁基本关系。 5、什么叫电力线路的平均额定电压?我国电力线路的平均额定电压有哪些?答:线路额定平均电压是指输电线路首末段电压的平均值。我国的电力线路平均
最新电力系统分析总结(复习资料)
1、有发电厂中的电气部分、各类变电所、输配电线路及各种类型的用电器组成的整体,称为电力系统 2、按电压等级的高低,电力网可分为:1低压电网(<1kv)2中低电网(1
电力系统分析实验报告
五邑大学 电力系统分析理论 实验报告 院系 专业 学号 学生姓名 指导教师
实验一仿真软件的初步认识 一、实验目的: 通过使用PowerWorld电力系统仿真软件,掌握电力系统的结构组成,了解电力系统的主要参数,并且学会了建立一个简单的电力系统模型。学会单线图的快捷菜单、文件菜单、编辑菜单、插入菜单、格式菜单、窗口菜单、仿真控制等菜单的使用。 二、实验内容: (一)熟悉PowerWorld电力系统仿真软件的基本操作 (二)用仿真器建立一个简单的电力系统模型: 1、画一条母线,一台发电机; 2、画一条带负荷的母线,添加负荷; 3、画一条输电线,放置断路器; 4、写上标题和母线、线路注释; 5、样程存盘; 6、对样程进行设定、求解; 7、加入一个新的地区。 三、电力系统模型: 按照实验指导书,利用PowerWorld软件进行建模,模型如下: 四、心得体会: 这一次试验是我第一次接触PWS这个软件,刚开始面对一个完全陌生的软件,我只能听着老师讲解,照着试验说明书,按试验要求,在完成试验的过程中一点一点地了解熟悉这个软件。在这个过程中也遇到了不少问题,比如输电线的画法、断路器的设置、仿真时出现错误的解决办法等等,在试验的最后,通过请教老师同学解决了这些问题,也对这个仿真软件有了一个初步的了解,为以后的学习打了基础。在以后的学习中,我要多点操作才能更好地熟悉这个软件。
实验二电力系统潮流分析入门 一、实验目的 通过对具体样程的分析和计算,掌握电力系统潮流计算的方法;在此基础上对系统的运行方式、运行状态、运行参数进行分析;对偶发性故障进行简单的分析和处理。 二、实验内容 本次实验主要在运行模式下,对样程进行合理的设置并进行电力系统潮流分析。 选择主菜单的Case Information Case Summary项,了解当前样程的概况。包括统计样程中全部的负荷、发电机、并联支路补偿以及损耗;松弛节点的总数。进入运行模式。从主菜单上选择Simulation Control,Start/Restart开始模拟运行。运行时会以动画方式显示潮流的大小和方向,要想对动画显示进行设定,先转换到编辑模式,在主菜单上选择Options,One-Line Display Options,然后在打开的对话框中选中Animated Flows Option选项卡,将Show Animated Flows复选框选中,这样运行时就会有动画显示。也可以在运行模式下,先暂停运行,然后右击要改变的模型的参数即可。 三、电力系统模型
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。为了便于实际应用,还可根据所研究问题的特点,对基本方程作进一步的简化。 (3)略去定子电势方程中的变压器电势,即认为ψd=ψq=0,这条假设适用于不计定子回路电磁暂态过程或者对定子电流中的非周期分量另行考虑的场合。(4)定子回路的电阻只在计算定子电流非周期分量衰减时予以计及,在其他计算中则略去不计。 上述四项假设主要用于一般的短路计算和电力系统的对称运行分析。 第四章 1.节点导纳矩阵的主要特点。(1,导纳矩阵的元素很容易根据网络接线图和支 路参数直观地求得,形成节点导纳矩阵的程序比较简单2,导纳矩阵是稀疏矩阵,它的对角线元素一般不为零,但在非对角线元素中则存在不少零元素。)节点导纳矩阵的修改 1,从网络的原有节点i引出一条导纳为yik的支路,同时增加一个节点k。由于节点数加一,导纳矩阵将增加一行一列。新增的对角线元素Ykk=Yik。新增的非对角元素中,只有Yik=Yki=-yik,其余的元素都为零。矩阵的原有部分,只有节点i的自导纳应增加△Yii=yik。 2,在网络的原有节点i,j之间增加一条导纳为yij的支路。由于只增加支路不增加节点,故导纳矩阵的阶次不变。因而只要对于节点i、j有关的元素分别增添以下的修改增量即可