1、电力系统分析基础知识点总结电力系统分析基础知识点总结答：要设网络中各点电压均为额定电压，先计算各线段功率损耗，求得电源端功率后，再运用已知的电源端电压和求得的电源端功率计算各线段电压降落。15、任意辐射形网络潮流计算的步骤：网络中变电站较多时，先求出等值负荷功率或运算负荷，然后在计算线路各支路的电压降落和功率损耗。而对既给定末端负荷但给定始端电压的情况，开始时由末端向始端推算时，设全网电压都为额定电压，仅计算各元件中的功率损耗而不计算电压降落，待求得始端功率后，再运用给定的始端电压和求得的始端功率由始端向末端逐段推算电压降落，但这时不再重新计算功率损耗。四简答题1节点导纳矩阵的特点（1）、节点
2、导纳矩阵是方阵，其阶数就等于网络中除参考节点外的节点数n。（2）、节点导纳矩阵是稀疏矩阵，其各行非零非对角元数就等于与该行相对应节点所连接的不接地支路数。（3）、节点导纳矩阵的对角元就等于各该节点所连接接地导纳和不接地支路导纳的总和。（4）、节点导纳矩阵的非对角元Yij等于连接节点i、j支路的导纳的负值。（5）、节点导纳矩阵一般是对称矩阵，这是网络的互易特性所决定的。2变量的分类及各自概念根据各个节点的已知量的不同，将节点分为三类：PQ节点、PV节点、平衡节点。（1）、PQ节点：注入功率Pi和Qi已知，节点电压的大小Ui和相位角待求，负荷节点或发固定功率的发电机节点，数量最多。（2）、PV节点
3、：Pi和Ui已知，Qi和相位角待求，对电压有严格要求的节点，如电压中枢点。（3）、平衡节点：Ui和相位角已知，Pi、Qi待求，只设一个。3设置平衡节点的目的（1）、在结果未出来之前，网损是未知的，至少需要一个节点的功率不能给定，用来平衡全网功率。（2）、电压计算需要参考节点。：点、平衡节点。（是对称矩阵，这事于网络中除参考哦4雅可比矩阵的特点 （1）、雅可比矩阵各元素均是节点电压相量的函数，在迭代过程中，各元素的值将随着节点电压相量的变化而变化。因此，在迭代的过程中要不断重新计算雅可比矩阵各元素的值； （2）、雅可比矩阵各非对角元素均与Yij=Gij+jBij有关，当Yij=0，这些非对角元素
4、也为0，将雅可比矩阵进行分块，每块矩阵元素均为2*2阶子阵，分块矩阵与节点导纳矩阵有相同的稀疏性结构； （3）、非对称矩阵。 5牛顿拉夫逊法潮流计算的基本步骤 （1）、形成节点导纳矩阵YB。 （2）、设各节点电压的初值。 （3）、将各节点电压的初值代入修正方程式求不平衡量，判断最大功率失配量。 （4）、计算雅可比矩阵各元素。 （5）、解修正方程式，求各节点电压的变化量。 （6）、计算各节点电压的新值。 （7）、运用各节点电压的新值自第三步开始进入下一步迭代。 （8）、计算平衡节点功率和线路功率。 6PQ分解法潮流计算的基本步骤 (1)、形成系数矩阵B、B，并求其逆阵。 （2）、设各节点电压的初
5、值。 （3）、按式计算有功功率的不平衡量。 （4）、解修正方程式，求各节点电压相位角的变化量。 （5）、求各节点电压相位角的新值。 （6）、按式计算无功功率的不平衡量。（7）、解修正方程式，求各节点电压大小的变化量。（8）、求各节点电压大小的新值。（9）、运用各节点电压的新值自第三步开始进入下一次迭代。（10）、计算平衡节点功率和线路功率。 五一电力系统中有功功率的平衡1电力系统的负荷构成第一种，变动幅度很小，周期很短，这种负荷变动有很大偶然性。第二种，变动幅度较大，周期较长，属于这一种的主要有电炉、压延机械、电气机车等带有冲击性的负荷变动。第三种，变动幅度最大，周期最长，这一种是由于生产、生
6、活、气象等变化引起的负荷变动。2电力系统的有功功率和频率调整分类及各自概念可分为一次、二次、三次调整三种：一次调整：发电机的调速器进行的、对第一种负荷变动引起的频率偏移的调整。二次调整：发电机的调频器进行的、对第二种负荷变动引起的频率偏移的调整。三次调整：按最优化准则分配第三种有规律变动的负荷。3系统电源容量和备用容量的概念系统电源容量：可投入发电设备的可发功率之和。备用容量：系统电源容量大于发电负荷的部分。4备用容量的分类及各自概念 按作用分：.（1）负荷备用：指调整系统中短时的负荷波动并担负计划外的负荷增加而设置的备用（2%5%）。（2）事故备用：使电力用户在发电设备发生偶然性事故时不受严
7、重影响，维持系统正常供电所需的备用(5%10%)。（3）检修备用：使系统中的发电设备能定期检修而设置的备用。（4）国民经济备用：计及负荷的超计划增长而设置的备用。 按存在形式分：（1）热备用：指运转中的发电设备可能发的最大功率与系统发电负荷之差。（2）冷备用：指未运转的发电设备可能发的最大功率。二电力系统中有功功率的最优分配1电力系统中的有功功率最优分配包括的内容及各自概念包括：有功功率电源的最优组合和有功功率负荷的最优分配。有功功率电源的最优组合概念：系统中发电设备和发电厂的合理组合。包括：机组的最优组合顺序，机组的最优组合数量，机组的最优开停时间。有功功率负荷的最优分配概念：系统中的有功负
8、荷在各个正在运行的发电设备或发电厂之间的合理分配。 2 发电机组的耗量特性(1).概念：反映发电机组单位时间内能量输入和输出关系的曲线。(2).比耗量：耗量特性曲线上某点的纵坐标和横坐标之比，即输入和输出之比：u=F/P(3).效率：比耗量倒数：n=P/F(4).耗量微增率：耗量特性曲线上某点切线的斜率，表示在该点的输入增量和输出增量之比： a=dF/dP3 目标函数和约束条件有功负荷最优分配的目的：在满足对一定量负荷持续供电的前提下，使发电设备在生产电能的过程中单位时间内消耗的能源最少。满足条件： 等式约束 f(x、u、d)=0 不等式约束 g(x、u、d)=0使： 目标函数 F=F(x、u
9、、d)最优(1).目标函数系统单位时间内消耗的燃料（火电机组）F =F1(PG1)+F2(PG2)+Fn(PGn)= Fi(PGi)，式中,Fi(PGi)表示某发电设备发出有功功率PGi时单位时间内所需消耗的能源。(2).约束条件等式约束：PGi(min)= PLDj+PL：为网络总损耗 不计网损时：PGi(min)= PLDj不等式约束：PGi(min)=PGi=PGi(max) QGi(min)=QGi=QGi(max) Ui(min)=Ui=Ui(max)4.等耗量微增率准则 dF1/dPG1=dF2/dPG25.多个发电厂间的负荷经济分配(不计网损的有功最优分配) （1）目标函数：F=
10、Fi(PGi) 最小 （2）等式约束条件：PGi-PLD=0 构造拉格朗日函数： L=F-a(PGi-PLD) 求拉格朗日函数的无条件极值得：dFi/dPGi=a (i=1,2,，n) （3）功率上下限约束条件：PGi(min)=PGi0表示系统中的无功功率可以平衡且有适量的备用；Qres0表示系统中的无功功率不足，应考虑加设无功补偿装置。其中：电源供应的无功功率QGC由两部分构成，即发电机供应的无功功率QG和补偿设备供应的无功功率Qc。即QGC=QG+Qc无功功率损耗Q包括三部分：变压器中的无功功率损耗Qt，线路电抗中的无功功率损耗Qx，线路电纳中的无功功率损耗Qb，由于Qb属容性，将其作为
11、感性无功功率损耗论处，则应具有负值。即Q=Qt+Qx-Qb5无功不足应采取的措施：（1）、要求各类用户将负荷的功率因数提高到现行规程规定的数值。（2）、挖掘系统的无功潜力。例如将系统中暂时闲置的发电机改作调相机运行；动员用户的同步电动机过励磁运行等。（3）、根据无功平衡的需要，增添必要的无功补偿容量，并按无功功率就地平衡的原则进行补偿容量的分配。小容量的、分散的无功补偿可采用静电电容器；大容量的、配置在系统中枢点的无功补偿则宜采用同步调相机或静止补偿器。二电力系统无功功率的最优分布1无功功率的最优分布包括：无功功率电源的最优分布和无功功率负荷的最优补偿2无功功率电源的最优分布优化无功电源分布的
12、目的：在有功负荷分布已确定的前提下，调整无功电源之间的负荷分布，使有功网损达到最小。其中，网络的有功网损可表示为节点注入功率的函数。目标函数：网络的有功网损P=P(P1,P2,Pn ,Q1,Q2,Qn)最小等约束条件：QGi-QLi-Q= 0不等约束条件：PGi(min)=PGi=PGi(max) QGi(min)=QGi=QGi(max) Ui(min)=Ui=Ui(max)构造拉格朗日函数L=P-a (QGi-Q-QLi)=0分别对QGi和a并令其等于零得到结果。三 电力系统的电压调整1电压调整的必要性：（1）.电压偏移过大对电力系统本身及用电设备会带来不良的影响。a.效率下降，经济性变差
13、。b.电压过高，照明设备寿命下降，影响绝缘。c.电压过低，电机变热。d.系统电压崩溃。（2）不可能使所有节点电压都保持为额定值。a.设备及线路压降。b.负荷波动。c.运行方式改变。d.无功不足或过剩。2我国规定的允许电压偏移 35kV及以上电压供电负荷：-5%+5% 10kV及以下电压供电负荷：-7%7% 低压照明负荷：-10%+5% 农村电网：-10%+7.5% 注：故障情况下，电压偏移较正常时再增大5%，但正偏移不能超过10%。3中枢点的电压管理 (1)什么是电压中枢点？ 电压中枢点是指那些可反映系统电压水平的主要发电厂或枢纽变电所母线。因很多负荷都由这些中枢点供电，如能控制住这些点的电压
14、偏移，也就控制住了系统中大部分负荷的电压偏移。于是，电力系统的电压调整问题也就转化为保证各电压中枢点的电压偏移不越出给定范围的问题。(2)如何选择电压中枢点？ 一般可选择下列母线作为电压中枢点: a.大型发电厂的高压母线；b.枢纽变电所的二次母线；c.有大量地方性负荷的发电厂低压母线。(3)中枢点电压的允许波动范围 中枢点i电压应满足不等约束条件：Ui(min) =Ui=Ui(max) 中枢点i的在最低电压Ui(min)等于在地区负荷最大时某用户允许的最低电压U(min)加上到中枢点的电压损耗U (max)。Ui(min)= U(min)+ U (max)中枢点i的在最高电压Ui(max)等于
15、在地区负荷最小时某用户允许的最高电压U(max)加上到中枢点的电压损耗U (min)。Ui(max)= U(max)+ U (min)(4)。中枢点电压调整的方式及各自定义 中枢点电压调整方式一般分为三类：逆调压，顺调压和常调压。 逆调压：最大负荷时升高电压，但不超过线路额定电压的5%，即1.05UN；最小负荷时降低电压，但不低于线路的额定电压，即UN。供电线路较长、负荷变动较大的中枢点往往采用这种调压方式。 顺调压：最大负荷时降低电压，但不低于线路额定电压的2.5%，即1.025UN；最小负荷时降低电压，但不超过线路额定电压的7.5%，即1.075UN。供电线路不长、负荷变动不大的中枢点，允
16、许采用顺调压。 常调压：在任何负荷的情况下都保持中枢点电压为一基本不变的数值，即1.02UN1.05UN。介于上述两种情况之间的中枢点，还可采用常调压。4电压调整的措施 (1)、调节发电机励磁电流以改变发电机机端电压，适合于由孤立发电厂不经升压直接供电的小型供电网。在大型电力系统中发电机调压一般只作为一种辅助性的调压措施； (2)、改变变压器的变比，只有当系统无功功率电源容量充足时这种方法才有效； (3)、改变功率分布P+jQ，使电压损耗变化，例如无功功率补偿调压；(4)、改变网络参数R+jX，使电压损耗变化。5 无功功率补偿调压的措施 （1）利用并联补偿调压 a补偿设备为静电电容器；.b补偿
17、设备为同步调相机；（2）线路串联电容补偿改善电压质量。暂态部分一短路的基本知识1.什么叫短路？所谓短路，是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间连接。2.短路的类型 ：三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路3.短路产生的原因是什么？ 绝缘被破坏（过电压、雷击；风、雪、鸟、兽等；绝缘老化、污染；设计、安装、维护不当，人为因素）4.短路的危害有哪些？ 引起发热：1020倍额定电流，达几万甚至几十万安引起电动力效应：传导体变形甚至损坏机械稳定性引起网络中电压降落使稳定性遭到破坏短路可能干扰通信系统5.电力系统故障的分类：横向故障：短路故障纵向故障：断线故障二标幺制1.数学表达式标
18、幺值=有名值 / 基准值（与有名值同单位的物理量）2.基准值的选取一般先选定电压和功率的基准值，则电流和阻抗的基准值分别为： 3.基准值改变时标幺值的换算变压器： 转换为统一基准值电抗器： 转换为统一基准值4.不同电压等级电网中各元件参数标幺值的计算（1）准确计算法选择一段作为基本段，其他将各段的参数按照变压器实际变比向这一段归算，然后选择功率和电压基准值。（2）近似计算法选择一段作为基本段，假定变压器的变比为各电压等级的额定电压的平均值之比，将其他各段的参数向这一段归算。三无限大电源1.特点电源的U，f恒定（Z=0，U=C，S=）内阻抗为零，实际内阻 有铁磁导体的架空线路 有良导体架空线路六
19、不对称故障的分析计算1.单相接地短路三序电压平衡方程： 边界条件：化为序网：2.两相短路边界条件： 化为序网： 3.两相接地短路边界条件： 化为序网：4.正序增广网络 故障相短路电流的值和正序分量有一定关系,可用正序增广网,等值为正序网串一附加阻抗。Z 为正序增广网络中的附加阻抗；M为故障相短路电流对正序分量的倍数。短路类型Z M三相短路01单相短路3两相短路两相短路接地七非故障处电流电压的计算1.电压分布规律（1）越靠近电源正序电压越高，越靠近短路点正序电压越低。三相短路时，短路点电压为零，两相短路时，正序电压降低的情况次之，单相接地时，正序电压降低最小。（2）越靠近短路点，负序和零序电压有效值越高，相当于在短路点有负序和零序电源。2.对称分量经变压器后的相位变化 Y/-1接线的变压器 正序分量三角形侧电压较星形侧超前30或者落后330；负序分量三角形侧电压较星形侧落后30或者超前330；Y/-k接线的变压器（k为正序时三角形侧电压向量作为短时针所代表的钟点数）正序分量三角形侧电压较星形侧超前30k；负序分量三角形侧电压较星形侧落后30k；
