电力系统节点分类
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<V<10kv）3高压网（35kv<V<220kv）4、超高电网（330~750KV）5、特高压网（V>1000kv）3、负荷的分类：1.按物理性能分：有功负荷、无功负荷 2.按电力生产与销售过程分：发电负荷、供电负荷、和用电负荷 3.按用户性质分：工业、农业、交通运输业和人民生活用电负荷 4.按负荷对供电的可靠性分：一级、二级、三级负荷4、我国电力系统常用的4种接地方式：1.中性点接地 2.中性点经消弧线圈接地3.中性点直接接地 4.中性点经电阻的电抗接地小电流接地方式：（1.2）优点：①可靠性能高②单相接地时，不易造成人身或轻微轻微的人身和设备安全事故缺点：经济性差、容易引起谐振，危及电网的安全运行。
大接地电流方式：（3.4）优点：①能快速的切除故障、安全性能好②经济性好。
缺点：系统供电可靠性差（任何一处故障全跳）5、消弧线圈的工作原理：在单相接地时，可以线圈的电流Il补偿接地点的容性电流消除接地的不利影响补偿方式：①全补偿：Ik=Il时，Ie=0.容易发生谐振，一般不用②负补偿，Il< Ik时，Ie为纯容性，易产生谐振过电压③过补偿：Il>Ik时，Ie为纯感性，一般都采用过电压法。
6、架空线路的组成：①导线、②避雷线、③杆塔、④绝缘子、⑤金具7、电力网的参数一般分为两类：一类是由元件结构和特性所决定的参数，称为网络参数，如R、G、L等；另一类是系统的运行状态所决定的参数，称为运行参数，如I、V、P等。
8、分裂导线用在什么场合，有什么用处？一般用在大于350kv的架空线路中。
可避免电晕的产生和增大传输容量。
9、导线是用来反映的架空线路的泄漏电流和电晕所引起的有功损耗的参数。
10、三绕组变压器的绕组排列方式：①中、高、低②低、中、高排列原则：①高压绕组电压高，故绝缘要求也高，一般在最外层、②升压变压器一般采用：---- 1、标么值：是指实际有名值与基准值得的比值。
第四章电力系统潮流的计算机算法
1 z ij
(4) 原有节点ij之间阻抗由Zij变为Zij’
i j
－Zij
Yii
Yj
j
y i' jyi
j
1 z'ij
1 zij
Z’ij
Yij＝Yji
yi
j
y
i'
j＝z1ij
1 z'ij
(4) 原有节点ij之间变压器的变比由K*变为K*’时。
i j
返回
-ZT K*:1
ZT K’*:1
Z1 Y T(k-1 )/k
(2)节点导纳矩阵是稀疏矩阵，非对角非零 元素的个数等于对应节点所连的不接地 支路数。
(3)对角元素（自导纳）等于相应节点所连 支路的导纳之和。
(4)非对角元素（互导纳）等于两节点间支 路导纳的负值。
(5)节点导纳矩阵是对称方阵，只需求上三 角或是下三角元素。
标准变比：在采用有名值时，是指归算参数时所 取的变比。采用标么值时，是指折算参数时所 取各基准电压之比。
•
I1
Z 1 U 1 k :1
I1
•
I2
ZT
U2
Z2
U 1/k
I2
～～
S1 ＝ S 2
U1I 1 U1I2 k
I1 I2 / k U 1/kU 2I 2ZT
I1
U1 ZT k 2
U2 ZT k
I2
U1 ZT k
U2 ZT
I 1(y10y12)U 1y12 U 2 I 2 y2U 1 1(y20y21)U 2
2n个扰动变量是已知的，给定2（n－1）个控制变量， 给定2个状态变量，要求确定2（n－1）个状态变量。 已知：4n个变量，待求：2n个变量
电力系统30节点数据
本文在IEEE 30系统上分析并网光伏电站极限容量．说明采用CVaR方法计算光伏发电并网极限容量的具体过程。
算例数据均采用标幺值。
表1是算例系统中参与优化的各个常规发电机节点的有功出力上、下限值，表2是各支路的有功功率上限。
表3是各节点负荷值。
假设1号机组为平衡机．5号和8号机组带基荷0．45、0．4，不参与有功调节，2、1l、13号机组为参与优化常规机组．光伏电场的并网节点也参与有功调节。
并网逆变器的效率卵。
=0．95，光伏电站采用轴跟踪光伏阵列，功率基准值为100 MV·A。
电力系统分
1．降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv ，若选择＋2×2.5%的分接头，则该分接头电压为 231KV 。
2．电力系统中性点有效接地方式指的是 中性点直接接地 。
3．输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和 电阻 。
4．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 额定电压 的数值差。
5．电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和 功率 表示。
6．调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的 频率 。
7．复合故障一般是指某一时刻在电力系统 二个及以上地方 发生故障。
8．用对称分量法计算不对称故障，当三相阻抗完全对称时，则其序阻抗矩阵Zsc 的非对角元素为 零 。
9．系统中发生单相接地短路时故障点短路电流的大小是零序电流的 3 倍。
10．减小输出电元件的电抗将 提高（改善） 系统的静态稳定性。
11．同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（是12．三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（ 外层 ）13．中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是（ 过补偿 ）14．三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（ 越小15．变压器的电导参数G T ，主要决定于哪一个实验数据（ △P O ）16.当功率的有名值为s ＝P ＋jQ 时（功率因数角为ϕ）取基准功率为S n ，则有功功率的标么值为（ n S P ）17.环网中功率的自然分布是（与阻抗成反比分布）18．电力系统中PQ 节点的数量（ 大量的 ） 19．潮流计算中，要求某些节点之间电压的相位差应满足的约束条件是（|-j i δδ｜<|-j i δδ｜max ） 20．在同一时间内，电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为（网损率 ）21．电力系统的频率主要决定于（有功功率的平衡22．关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（ 低谷负荷时允许中枢点电压略低23．通过改变变压器变比，实质上（ 改变了电力网的无功功率分布）24．三相短路时，非周期分量极小值，只能是在某种情况（一相中出现25．同步机的各种电抗间关系为("x 'x x x d d q d >>> )26.若ac 两相发生短路，则基准相选择为( b 相 ) 28．越靠近电源点负序电压越( 低 )29．作为判据0d dP E >δ主要应用于分析简单系统的（ 静态稳定 ）30．分析简单系统的暂态稳定性可以应用（等面积定则1.衡量电能质量的主要指标是：电压、频率、波形 。
电力系统的基本概念
第四章 电力系统潮流的计算机算法4-1 电力系统潮流计算的方程是由什么方程推导的？有何特点？有几种表达形式？ 4-2 电力系统的节点导纳矩阵有何特点？其和节点阻抗矩阵有何关系？4-3 一个系统如无接地支路也未选定参考节点，其节点阻抗矩阵能否由节点导纳矩阵求逆得到？4-4 潮流方程常用的求解方法有哪些？这些方法的共同点是什么？它们之间有何联系？ 4-5 为什么求解潮流方程时要将系统中的节点分类？通常分成几类？各类节点有何联系？ 4-6 何谓平衡节点？为什么潮流计算中必须有一个而且只有一个平衡节点？4-7 牛顿-拉夫逊法的基本原理是什么？其潮流计算的修正方程式是什么？直角坐标与极坐标表示的修正方程式的个数有什么不同？为什么？4-8 试问：用牛顿-拉夫逊法求解潮流时，在每次迭代过程中，哪些量是已知的，哪些量是待求的，已知量是如何获取的。
方程中的待求量表示什么样的量。
4-9 P-Q 分解法推导时采用了什么假设？它为何既能提高计算速度又能保证同样的精度？如果实际电力系统的情况与采用的假设不符，会出现什么情况？如何克服？ 4-10 何谓稀疏技术？其包含哪些方面的内容？4-11 某六节点系统如图1所示。
图中接地支路标注的是导纳标幺值（两侧相同），串联支路标注的是阻抗标幺值。
试：（1）写出该网络的节点导纳矩阵；（2）若从节点4新建一条支路至节点6，如何修改导纳矩阵？（3）若支路3-4断开，如何修改导纳矩阵？（4）若变压器变比变为1:1.1，如何修改导纳矩阵？[注：（2）、（3）、（4）问均在（1）问基础上修改]。
图1 题4-11系统图4-12 某系统节点导纳矩阵如下，试画出该系统网络结构并在图中标明各支路参数（串联和并联支路导纳）。
⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-+--+-+-+--+-+-+--=299.0j 0655.00216.0j 0387.01147.0j 0268.00072.0j 0129.0072.0j 0129.00216.0j 0387.0072.0j 0129.03763.0j 0731.012.0j 025.01147.0j 0268.0012.0j 025.02347.0j 0483.0Y 4-13 试用牛顿-拉夫逊法解下列方程：()()010112222211=--==--=x x x f x x x f()102)0(1==x x ，作两次迭代。
电力系统分析
S S (10 j8) 0.271 j0.407 9.729 j7.593 S B C BC
S S 40 j30 9.729 j7.953 30.271 j22.407 S B B B
S AB
Y1 3 Y 3 0 1
1 1 j14.5 j 0.2 j 2 1 j4 j 0.2 1 Y23 Y32 j5 j 0.2 Y22
1 j 0.1 1 Y33 j1
j 10 0 j10 Y j 10 j 14.5 j 5 j5 j 4 0
x x1
IK
1 1 2.284 x 0.4378
有名值 I K 2.284
100 3 230
0.573kA
11. 电力系统有功功率不平衡时，主要表现为系统___频率_________的改变。 12. 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 综合用电负荷 。 电力系统负荷加上电力网的功率损耗就是各 发电厂应该供给的功率， 称为电力系统的 供电负荷 ，在此基础上再加上发 电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率， 称为电力系统的 发电负 荷 。 13. 常用的潮流计算的基本数学模型是 节点电压方程 。 14. 利用 P-Q 分解法和牛顿-拉夫逊法进行潮流计算，二者的收敛速度是牛顿拉夫逊法高于 P-Q 分解法。 15. 简单电力系统中同步发电机并列运行暂态稳定的条件是加速面积小于最 大减速面积。 16. 电力系统潮流计算中变压器采用 型等值电路，而不采用 T 型等值电路的 原因是（ 采用 型等值电路可以减少电力系统的节点总数 ） 。 17. 逆调压是指（ 高峰负荷时，将中枢点的电压调高；低谷负荷时，将中枢点 的电压调低 ） 。 18. 减小元件的电抗将 提高 系统的静态稳定性。 19. 标幺值近似计算中基准电压常选 网络平均额定电压 。 20. 对称分量法 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。 21. 调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的 频率 。 22. 三相架空输电线导线间采用循环换位的目的是 三相导线参数对称 。 23. 某输电线路，当发生 BC 两相短路时（如不计负荷电流） ，故障处的边界条件
电力系统分析第二章(1)
前言
潮流计算的内容: 根据给定的电网结构、发电计划及负荷分布情况，求出整个电网的运行状态。 （运行状态：节点母线的电压、相角、线路输送的有功和无功功率等。） 潮流计算的意义: （1）潮流计算，对于系统运行方式的分析，对电网规划阶段中设计方案的确定 都是必不可少的。为判别这些运行方式及规划设计方案的合理性、安全性、可靠 性及经济性提供了定量分析的依据。 （2）潮流计算为其它计算的基础，例如短路电流计算、静态及暂态稳定计算。 （3）潮流计算在实时安全监控中也有广泛的应用，根据实时数据库提供的信息， 通过对预想事故进行分析，判断系统当前的运行状态的安全性，这些分析需要重 复进行潮流计算。 结论：潮流计算是系统分析与规划中应用最为广泛、最基本的一种电气计算。 本章主要介绍电力系统潮流计算的数学模型，最常用的潮流计算方法 如无特殊说明，所有变量皆为统一系统基准容量下的标幺值，并认为电力系统是 三相对称的。
j∈i j∈i
对每个PQ节点
j∈i
∆Qi (e , f ) ≡ Qis − fi ∑ (Gij e j − Bij f j ) + ei ∑ (Gij f j + Bij e j ) = 0, (i = 1,L ,m)
j∈i
∆U i2 (e , f ) ≡ U i2 − ei2 − f i 2 = 0 , (i = 1, 2 ,L ,n − m − 1)
对每个PV节点
∆P (e , f ) = 0 ∆Q (e , f ) = 0 ∆U 2 (e , f ) = 0
方程方程个数和待求变量的个数皆为2(n-1)，称作电 力网络直角坐标形式的潮流方程。 极坐标形式和直角坐标形式的潮流方程：高维的非 线性代数方程组，可以统一地表示成式(2-17)所示的 非线性代数向量方程的形式 ： f ( x ) = 0
节点边界电价的名词解释
节点边界电价的名词解释节点边界电价是电力市场中的一个重要概念，它指的是电力系统中各个节点（节点即电力系统中的分布中心，可以是电厂、变电站等）之间交流的电价。
在电力市场中，节点边界电价的确定对于电力的交易和输电调度具有重要影响。
首先，我们来解释一下什么是节点。
在电力系统中，节点是指电力系统中的分布中心，主要是电源和负荷的集结地。
节点可以是电厂、变电站等。
节点的划分是为了方便对电力系统进行调度和计算。
然后，我们来解释一下什么是边界电价。
边界电价是指电力系统中各个节点之间交易电力的价格，也可以理解为电力交易的电价基准。
在电力市场中，边界电价的确定是通过市场机制来实现的，主要是通过电力需求和供给的平衡来决定的。
当电力需求大于供给时，边界电价会上涨，以鼓励发电厂增加产能；当供给大于需求时，边界电价会下降，以鼓励负荷增加。
节点边界电价的确定是一个复杂的过程，其中包含了多种因素的考虑。
首先是电力需求的影响。
电力需求是电力市场的基础，它受到天气、季节、经济活动等多种因素的影响。
当需求大幅增加时，边界电价会上涨，以鼓励电厂增加产能，满足市场需求；当需求下降时，边界电价会下降，以减少供给过剩。
其次是电力供给的影响。
电力供给由电厂提供，电厂的成本、产能和运营状况等都会影响边界电价的确定。
一般来说，较新的电厂拥有更高的产能和更低的成本，它们对边界电价的影响较大；而老旧电厂的产能相对较低，成本相对较高，对边界电价的影响较小。
还有一个重要因素是输电线路的限制。
电力系统中的输电线路有一定的输送能力，当线路容量接近或超过极限时，会影响电力的输送和交易。
当电力在某个节点从一个区域输送到另一个区域时，如果电力线路的输送能力有限，会导致边界电价的上涨，以鼓励节约用电和优化电力的分配。
最后，还有一些市场机制和调度规则的影响。
电力市场中的竞争性交易和调度规则都会对节点边界电价的确定产生影响。
市场机制会根据供需关系和调度规则确定最佳的交易量和价格，在保证供需平衡和经济效益的前提下确定边界电价。
电力系统分析课程设计五节点潮流计算
电力系统分析综合实训报告课题名称：基于N-R法的电力系统潮流计算小组成员：王劲凯、周李、唐天赐、周镇、胡永健、徐再祥专业班级：电气工程及其自动化161***师：**实习时间：2018年12月课题：《基于N-R 法的电力系统潮流计算》如图所示，一个5节点系统，已知节点5为平衡节点，节点1为PV 节点，其余为PQ 节点。
以100MVA 为基准的标幺值支路数据如表1所示。
1123°450.20 1.10.450.15,0.400.050.60j0.10=1.050P V S j S j S V ===+=+=+∠，，， 给定电压的初始值如表2所示，收敛系数=0.00001ε，请利用牛顿-拉夫逊法计算图中网络的潮流分布。
任务分配目录摘要 (1)关键词：N-R法潮流计算；雅克比矩阵；MA TLAB;节点；仿真 (1)一、研究背景及意义 (1)二、潮流计算方法分析 (1)2.1高斯-赛德尔迭代法: (1)2.2 P-Q 分解法: (2)2.3 N-R法： (2)三、总体方案 (2)3.1 N-R法基本原理 (2)3.2 N-R法潮流求解过程 (3)3.3求解过程 (4)四、算法流程图及仿真结果 (7)4.1 MA TLAB的功能特点及算法流程 (7)4.2 仿真结果分析 (9)五、总结 (10)六、参考文献 (10)附录 (11)摘要：本文针对复杂电力系统潮流的分析问题，分别介绍了几种常用的潮流计算方法：牛顿-拉夫逊法、高斯-赛德尔法和PQ分解法。
也分别对比这三种方法的优缺点以及算法原理，其中，本文对N-R法进行重点探讨，详述了其基本原理以及算法过程。
在这项设计中，我们选用了MATLAB开发潮流计算设计程序，通过对五节点电力系统进行仿真，得出了N-R法收敛速度快，误差小的特点。
关键词：N-R法潮流计算；雅克比矩阵；MATLAB;节点；仿真一、研究背景及意义原先电力系统潮流计算是通过人工计算的。
后来为了适应电力系统日益发展的需要，采用了交流计算台.随着电子数字计算机的出现,1956年Ward等人编制了实际可行的计算机潮流计算程序。
【国家电网】线上性价比课程讲义-知识点讲解-电力系统分析-答案版(新)
电力系统分析答案DAY1Ponit1电力系统的组成1.【答案】ABCD。
解析：电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
2.【答案】CD。
解析：汽轮机和水轮机属于动力部分。
3.【答案】D。
解析：由于联合电力系统容量大，按照比例可装设容量较大的机组。
Ponit3电力系统的基本参量1.【答案】B。
解析：全网任意时刻的频率都是统一的。
2.【答案】A。
解析：系统总装机容量为实际安装的发电机额定有功之和。
6*150MW=900MW。
Ponit5电能生产、输送、消费的特点1.【答案】AC。
解析：电力系统运行的特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切；（2）电能不能大量储存；（3）生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割；（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。
Ponit6电力系统运行的基本要求1.【答案】ABD。
解析：电能质量的基本指标可简记为电压、频率和波形。
2.【答案】C。
解析：我国实行的标准是50Hz在电力系统正常状况下，供电频率的允许偏差为：1.电网装机容量在300万千瓦及以上的，为±0.2Hz；2.电网装机容量在300万千瓦以下的，为±0.5Hz。
如无特殊说明，我国给定的允许频率偏差是±0.2~0.5Hz。
3.【答案】A。
解析：建设投资、占地面积并不是衡量经济性的指标。
Ponit7电力系统的电压等级1.【答案】D。
解析：我国的电力网额定电压等级有：0.22，0.38，3，6，10，35，60，110，220，330，500（kV）。
2.【答案】B。
解析：发电机端口电压是额定电压的1.05倍。
3.【答案】C。
解析：连接线路的降压变压器一次侧电压即为线路电压。
降压变压器二次侧经过输电线路连接负荷（用电设备），变压器二次侧额定电压取比线路额定电压高10%，因此额定变比为220/121kV。
4.【答案】B。
解析：双绕组变压器的高压侧绕组和三绕组变压器的高、中压侧绕组都设有几个分接头供选择使用。
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电力系统节点分类：
a） PQ节点：
给定的是节点功率（P, Q）,待求的未知量是节点电压向量（V, 0）,所以叫PQ节点。通常变电 所母
线都是PQ节点；当某些发电机的输出功率P、Q给定时，也作
为PQ节点。PQ节点上的发电机称之为PQ机（或PQ给定型发电机）。负荷节点也可视为PQ节
点，只不过它们注入的有功功率和无功功率为负值；网络中还有一
种节点，既不接发电机也不接负荷，通常称为浮游节点，它们的注入功率 P和Q
都为0,所以也可称为 PQ节点。在潮流计算中，系统大部分节点属于 PQ节点。
b） PV节点：
这类节点给出的参数是该节点的有功功率P及电压幅值V,待求量为该节点的无功功率Q及电 压向量
的相角。这类节点在运行中往往要有一定可调节的无功电源。用以维持给定的电压值。 通常选择有
一定无功功率储备的发电机母线或者变电所有无功补偿设备的母线做PV节点处理。
c） 平衡节点：
在潮流计算中，这类节点一般只设一个。对该节点，给定其电压值，并在计算中
取该节点电压向量的方向作为参考轴，相当于给定该点电压向量的角度为零。也就是说，对平 衡节
点给定的运行参数是V和（），因此有平衡节点，而待求量是该节点的P、Q,整个系统的功 率平衡
由这一节点承担。
关于平衡节点的选择，一般选择系统中担任调频调压的某一发电厂（或发电机），有时也可能按其
他原则选择，例如，为提高计算的收敛性。可以选择出线数多或者靠近电网中心的发电厂母线作 平
衡节点。