考博必看--电力系统分析上册-课程复习总结

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1、第一章能量管理系统1.EMS的含义和作用D.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屮心。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

2、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，未來向着调度机器人的方向发展。第二章电力系统潮流计算1•潮流计算的定义电力系统潮流计算足研究电力系统稳态运行的—项基本运算。它根撼给定

3、系统的网络结构及运行条件来确定整个系统的运行状态：主要是各节点电HUWJ值和相角〉，网络中功率分布及功率损耗尊.它既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可样性及经济性进行定就分析的依搏，又是电力系统静态和暂态锂定计舜的第础.潮流算法多种多样•但一般要满足个基本要求八i)可靠牧敛•(ii)计算速度快,(iii)使用方使灵活・(2)内存占用最少.它们也足对潮流算法进行评价的主要依据。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。电力系统潮流的基本方程式为I—jQ或L=gz上三鱼a=「・・・,Q（2）其中：匕八乙,分别为节点导纳阵和节点阻抗阵的相应元素山为系统节点

4、数C它是一组非线性方程•一般通过迭代求解•对它的不同应用利处理，就形成了不同的潮流算法。（一）高斯一一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）、牛顿一一拉夫逊迭代法（N_L）算法特点1）平方收敛，开始吋收敛比较慢，在几次迭代后，收敛得非常快，其迭代次数和系统的规模

5、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儿何解释:收敛速度：平方收敛收敛性：局部收敛（三）、PQ分解法潮流N丄法的J阵在每次迭代的过程屮都要发生变化，需要重新形成和求解，这占据了NL法的大部分计算时间，这也是匸L法速度不能提高的原因。可能性：LL法对以简化成为定雅对比矩阵法，如果固定的

6、迭代矩阵构造得当，定雅对比矩阵法可以收敛，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乂L法的60%,每次迭代所需时间为NL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別重载的情况下，可能不收敛，一-般适用于llOkv及以上的电网。7）由于算法的精确程度取决于g,P-Q分解法的近似处理只影响计算过程，并不影响结果

7、的精度。2.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，或者方程组有解但是算法不够完善时，潮流计算将不收敛。釆用的方法是用数学规划来求解潮流方程的解一一即非线性规划潮流计算。这样：1从原理上保证计算过程不发散。2有解一一目标函数趋近于03无解一一FI标函数停留在不为0的正值上。电力系统潮流计算是求解多元非线性方程组冋题・迭代的