电力系统分析-博士入学考试习题及答案-华电

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1、性准则满足供电电力和电能量需求之能力的度量。电力系统可靠性是通过通过定量的可靠性指标来度量的。一般可以由故障对电力用户造成的不良影响的概率、频率、持续时间、故障引起的期望电力损失及期望电能量损失等指标描述，不同的子系统可以有专门的可靠性指标。3、电力系统的潮流计算有哪些常规算法？有哪些扩展算法？答案1：常规算法有：高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法、快速解耦法。扩展算法有：保留非线性潮流算法、最小化潮流算法、最优潮流算法。高斯-赛德尔法（G_S法）。算法特点：在系统病态的情况下，收敛困难；计算速度缓慢；程序编制简便灵活。牛顿-拉夫逊法（N_L法），其实是非线

2、性方程或非线性方程组的多次线性逼近。算法特点：平方收敛；对初值很敏感，需要其他算法为其提供初值；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；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。快速解耦法（PQ分解法）：用两个阶数几乎减半的方程组来代替原方程组，显著减少了内存量和计算量；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；迭代矩阵对称，可形成上下三角存储，减少内存量和计算量；基于以上原因，PQ法内存所需量是N丄法的60%,每次迭代所需时间为N_L法的20%；线性收敛，收敛次数多于N_L法，但总的计算

3、速度仍能大幅度提高；对于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；由于算法的精确程度取决于e,PQ分解法的近似处理只影响计算过程，并不影响结果的精度。保留非线性潮流算法。特点及性能：采用恒定雅克比矩阵；修正量总是相对于初始估计值；对初值敏感；计算速度比N_L法快，比PQ分解法慢；内存耗量较大。最小化潮流算法。基于数学规划的潮流计算在内存需要量和计算速度方面都大大逊色于各种常规潮流计算法。最优潮流算法：就是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，所找到的能满足所指定的约束条件，并使系统的某一个

4、性能指标或目标函数达到最优时的潮流分布。最优潮流与基本潮流的不同点：基本潮流的控制变量是给定的，而最优潮流中的控制变量通过优选得到；最优潮流除了要满足潮流等式约束外，还必须满足大量的不等式约束条件；基本潮流计算是求解非线性代数方程组，而最优潮流是一个非线性规划问题；基本潮流仅仅完成计算功能，而最优潮流可以根据实际需要自动优选控制变量，具有指导系统进行优化调整的决策功能。直流潮流法。随即潮流法。三相潮流法。4、电力市场中通常采用可用输电能力（ATC）来衡量输电线的有功传输能力，请解释一下什么是ATC?答案1：ATC是指在现有的输电合同基础上，实际物理输电网

5、络中剩余的、可用于商业使用的传输容量。答案2：ATC是在已有的协议基础上，在实际输电系统中可以用于进一步商业活动的富余输电能力。数学上，ATC可以表示为线路最大输电能力TTC减去输电可靠性裕度TRM,减去容量效益裕度CBM,再减去现存输送协议ETCo5、用户电力技术（CustomerPower）是应用电力电子技术解决用户电能质量问题的一种方法，请简单说明之。答案1：用户电力技术就是在配电系统应用电力电子控制器对用户提供增值的、可靠地、高质量的电力。答案2：用户电力技术应用大功率电力电子器件解决用户电力中的电能质量、节约用电和安全用电等问题。用户电力技术可

6、以使电力用户在供电可靠性和电能质量上得到的益处主要有：（1）无（或极少有）电力中断。（2）电压降临的幅度和持续时间在允许范围内。（3）过电压的幅度和持续时间在允许范围内。（4）电压谐波含量低。（5）相间不平衡度小（6）在允许范围内的负荷波动、非线性和低功率因数对母线电压无明显影响用户电力技术的核心是能够对供应的电力进行控制、变换，为用户或负荷提供满足电能质量指标及安全、经济、可靠运行等要求的电能。完成这种控制与变换的关键是各具特色的电力电子器件及其控制电路。用户电力技术包括用户配电系统测试评估技术、电能质量控制技术、电能转换技术、固态开关技术。6、请解释

7、什么是电力系统的’低频振荡’？答案1:电力系统中发电机经输电线并列运行时，在扰动下会发生发电机转子间的相对摇摆，并在缺乏阻尼时引起持续振荡，此时输电线上功率也会发生相应振荡。由于机组的惯性时间常数，其振荡频率很低，一般为0.2~2.5H乙故称为低频振荡（又称功率振荡，机电振荡）。答案2：整个原动机、发电机组的转子，相对与电力系统发生振荡时，其振荡频率通常在每分钟几个周波至几十个周波范围内。原因：弱阻尼或负阻尼。重负荷、长距离送点、有强励磁的大机组。解决措施:减负荷、PSS电力系统稳定器（励磁）、GPSS调速侧PSS、其他7、简述高压直流输电（HVDC）系

8、统的概念、特点、和主要应用。答案1：HVDC的优点：（1）线路造价低、损耗少；（