高電分簡(jiǎn)答題總結(jié)

1、高電分簡(jiǎn)總結(jié)潮流計(jì)算1、牛頓法的計(jì)算流程：a) 初始化，形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，給出初值x(0)；b) 令k=0，進(jìn)入迭代循環(huán)；c) 計(jì)算函數(shù)值f（x（k），判斷是否收斂f(x(k)d) 計(jì)算雅克比矩陣f(x(k);e) 計(jì)算修正量x(k)=-fxk-1f(x(k)f) 對(duì)變量進(jìn)行修正xk+1=xk+xk，k=k+1返回g) 輸出計(jì)算結(jié)果高斯賽德?tīng)柗鞒坛跏蓟?，形成?jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；迭代計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓Ui；計(jì)算功率2、牛拉法、高斯、PQ（快速解耦）法的優(yōu)缺點(diǎn)比較；潮流計(jì)算中G-S（高斯-賽德?tīng)枺㎞-R（牛頓-拉夫遜法）FDLF（快速分解法）的優(yōu)缺點(diǎn)i. 高斯法：原理簡(jiǎn)單，存儲(chǔ)量小，但具有一階斂速，收斂速

2、度慢，迭代次數(shù)過(guò)多，在系統(tǒng)病態(tài)的情況下，收斂困難，每次迭代速度快，但節(jié)點(diǎn)間相互影響太小，收斂緩慢，編程簡(jiǎn)單靈活（阻抗矩陣法的收斂性要比導(dǎo)納矩陣法的收斂性好）；ii. 牛頓-拉夫遜法：具有二階收斂性，開(kāi)始時(shí)收斂慢，在幾次迭代后收斂速度非常快，對(duì)初值很敏感，對(duì)函數(shù)的平滑性敏感，處理的函數(shù)越接近線性，收斂性越好，對(duì)以節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為基礎(chǔ)的G-S法呈病態(tài)的系統(tǒng)，N-L法一般可以可靠收斂，但需要在每次迭代過(guò)程中重新生成雅克比矩陣，計(jì)算量大；iii. PQ法：迭代矩陣為常數(shù)陣，只需形成求解一次，大大縮短了迭代時(shí)間，迭代矩陣對(duì)稱(chēng)，可上（下）三角儲(chǔ)存，減少內(nèi)存量和計(jì)算量，初始計(jì)算線性收斂度迭代次數(shù)多于牛拉法，但

3、每次迭代時(shí)間短，因此整體計(jì)算速度比牛拉法有很大地提高。PQ分解法派生于極坐標(biāo)表示下的牛拉法修正方程：N-L PQ=HNJLU/U PQ PQ=H00LU/U3、直流潮流的前提是什么？可用在那些地方？l 應(yīng)用條件：正常運(yùn)行電力系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)電壓運(yùn)行于額定值附近；之路兩端相角差很?。?高壓電網(wǎng)中，要求RX.l 應(yīng)用范圍：專(zhuān)門(mén)研究電網(wǎng)中有功潮流分布； 對(duì)計(jì)算精度要求不高，如電網(wǎng)規(guī)劃； 對(duì)計(jì)算速度要求較高，如在線實(shí)時(shí)應(yīng)用。4、用計(jì)算機(jī)進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)對(duì)算法的基本要求：要有可靠的收斂性，對(duì)不同的系統(tǒng)及不同的運(yùn)行條件都能收斂；占用內(nèi)存少，計(jì)算速度快；調(diào)整和修改容易，使用靈活方便。5、分析快速解耦法和直流潮流的簡(jiǎn)

4、化條件、運(yùn)算速度、結(jié)果和精度方面的異同直流潮流簡(jiǎn)化條件是正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)電壓在額定值附近，支路兩端相角相差不大，且電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電抗，直流潮流運(yùn)算速度快、精度不高，適用于對(duì)計(jì)算速度要求較高，對(duì)精度要求不高的情況，只能計(jì)算有功潮流分布，不能計(jì)算電壓，誤差在3%-10%快速解耦法簡(jiǎn)化條件是RX，是一種定雅克比矩陣法，不需要重復(fù)計(jì)算雅克比矩陣，使計(jì)算速度大大提高，快速解耦法只是對(duì)雅克比矩陣做了簡(jiǎn)化，但是節(jié)點(diǎn)功率偏差量的計(jì)算和收斂條件仍是嚴(yán)格的，因此收斂后的潮流結(jié)果仍精確。6、高壓輸電網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)解耦的原因電力系統(tǒng)中，一般認(rèn)為有功功率收到電壓相角影響，無(wú)功功率受到電壓幅值影響，高壓輸電網(wǎng)絡(luò)的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)

5、小于電抗，因此可以忽略牛頓拉夫遜法中的雅克比矩陣的非對(duì)角塊，從而實(shí)現(xiàn)有功無(wú)功的解耦7、潮流計(jì)算的名字、最優(yōu)潮流的名字牛頓拉夫遜法潮流計(jì)算、快速解耦法潮流計(jì)算牛頓法最優(yōu)潮流、簡(jiǎn)單梯度法最優(yōu)潮流8、直流潮流的數(shù)學(xué)模型并分析其特點(diǎn)特點(diǎn)：直流潮流方程是線性方程，沒(méi)有收斂性的問(wèn)題，誤差一般在3%-10%，要求滿足rx，適用于對(duì)精度要求不高，對(duì)計(jì)算速度要求高的潮流計(jì)算，只能計(jì)算有功潮流分布，不能計(jì)算電壓幅值。9、快速解耦法和牛頓拉夫遜法潮流計(jì)算進(jìn)行比較。牛頓拉夫遜法的迭代矩陣在迭代過(guò)程中是變化的，快速解耦法的迭代陣是一個(gè)常數(shù)矩陣，快速解耦法使用了階數(shù)近乎減半的方程組，使計(jì)算量減少，計(jì)算速度加快；牛頓拉夫遜

6、法具有二階收斂性，迭代初始收斂速度較慢，迭代幾次后速度變快，快速解耦法收斂速度較慢，但整體計(jì)算速度較快。牛頓拉夫遜法只要初值選擇合適，幾乎都會(huì)收斂，而快速解耦法在r/x過(guò)大或者線路重載時(shí)可能不收斂，一般不適用于配電網(wǎng)潮流計(jì)算。10、潮流計(jì)算方程（極坐標(biāo)、直角坐標(biāo)）狀態(tài)估計(jì)1、狀態(tài)估計(jì)的主要功能是什么？?jī)?nèi)容？試從狀態(tài)變量、狀態(tài)變量的個(gè)數(shù)、量測(cè)量的類(lèi)型、數(shù)目、誤差、權(quán)重、迭代矩陣、殘差、目標(biāo)函數(shù)、平衡節(jié)點(diǎn)/參考節(jié)點(diǎn)等角度對(duì)常規(guī)潮流和估計(jì)進(jìn)行比較。說(shuō)出四種抗差狀態(tài)估計(jì)方法。衡量SE性能最重要的指標(biāo)是什么？l 主要功能：合適的測(cè)點(diǎn)數(shù)量及其合理分布，降低量測(cè)系統(tǒng)投資，少裝測(cè)點(diǎn)； 計(jì)算出未測(cè)量的電氣量；

7、利用量測(cè)系統(tǒng)的冗余信息，提高數(shù)據(jù)精度，起濾波的作用； 通過(guò)對(duì)量測(cè)系統(tǒng)不良數(shù)據(jù)的檢測(cè)和辨識(shí)，提高數(shù)據(jù)系統(tǒng)的可靠性； 網(wǎng)絡(luò)接線辨識(shí)和開(kāi)關(guān)狀態(tài)辨識(shí)； 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)估計(jì) 為高級(jí)應(yīng)用提供在線基態(tài)計(jì)算模型。l 內(nèi)容：讀入數(shù)據(jù)、拓?fù)浞治?、可觀測(cè)分析、迭代計(jì)算、不良數(shù)據(jù)檢測(cè)與辨識(shí)、估計(jì)結(jié)果分析l 比較（看表格）：狀態(tài)估計(jì)中應(yīng)用全部量，而潮流計(jì)算只用Pi、Qi；潮流計(jì)算中不平衡功率是由平衡節(jié)點(diǎn)來(lái)平衡，在狀態(tài)估計(jì)中，不存在節(jié)點(diǎn)類(lèi)型（PQ、PV、平衡節(jié)點(diǎn)）的概念，只有量測(cè)量和狀態(tài)量，不存在不平衡量，只有偏差；潮流計(jì)算方程的個(gè)數(shù)和狀態(tài)變量個(gè)數(shù)相同，狀態(tài)估計(jì)方程的個(gè)數(shù)是由量測(cè)量決定的；狀態(tài)分析的誤差是量測(cè)值和真值之間的差，

8、殘差是量測(cè)值和量測(cè)估計(jì)值之間的差，雅克比矩陣和量測(cè)雅克比矩陣； 目標(biāo)函數(shù)；l 區(qū)別：狀態(tài)估計(jì)直接取用SCADA的實(shí)時(shí)信息，同時(shí)性比較好；狀態(tài)估計(jì)利用了冗余的量測(cè)信息，形成了對(duì)狀態(tài)量的重復(fù)量測(cè)，從而獲得了精度更高的狀態(tài)估計(jì)結(jié)果，所以狀態(tài)估計(jì)的結(jié)果遠(yuǎn)比常規(guī)潮流計(jì)算的結(jié)果精度高。離線潮流所用數(shù)據(jù)大多經(jīng)電話或報(bào)表查詢，具有不同時(shí)性，誤差大，要反復(fù)修正原始數(shù)據(jù)，得到了能夠接受的結(jié)果，與實(shí)時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)相差甚遠(yuǎn)。l 聯(lián)系：潮流計(jì)算是狀態(tài)估計(jì)的一個(gè)特例；狀態(tài)估計(jì)用于處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，或者有冗余的矛盾方程的場(chǎng)合；潮流方程用于無(wú)冗余的矛盾方程；兩者求解算法不同，在線應(yīng)用中，潮流計(jì)算在狀態(tài)估計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，也就是說(shuō)，由狀

9、態(tài)估計(jì)提供經(jīng)過(guò)加工處理過(guò)的新數(shù)據(jù)，作為潮流計(jì)算的原始數(shù)據(jù)。l 四種抗差狀態(tài)估計(jì)方法加權(quán)最小絕對(duì)值狀態(tài)估計(jì)方法（WLAV）；以合格率最大為目標(biāo)的方法（MNMR）；指數(shù)型狀態(tài)估計(jì)方法（MES）；最大指數(shù)絕對(duì)值狀態(tài)估計(jì)（MEAV）l 衡量SE性能最重要的指標(biāo)是SE合格率。定義：遙測(cè)估計(jì)合格點(diǎn)數(shù)/遙測(cè)總點(diǎn)數(shù)*100%2、抗差估計(jì)方法與常規(guī)加權(quán)最小二乘法有何不同最小二乘法具有方差最小且無(wú)偏的統(tǒng)計(jì)特性，并且計(jì)算簡(jiǎn)單，計(jì)算速度比較快而在工程領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但是最小二乘法需要基于嚴(yán)格服從正態(tài)分布的量測(cè)數(shù)據(jù)才能保證該方法估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性，該算法本身不具備抗御粗差的能力?？共罟烙?jì)理論就是為適應(yīng)抗御粗差的需要而

10、發(fā)展起來(lái)。3、狀態(tài)估計(jì)主要存在的問(wèn)題？估計(jì)的一致性難以確定；對(duì)準(zhǔn)則函數(shù)的選擇缺乏理論指導(dǎo)；難以保證獲得全局最優(yōu)解。4、加權(quán)殘差、則化殘差定義式5、兩種國(guó)內(nèi)外廣為應(yīng)用的狀態(tài)估計(jì)算法卡爾曼型逐次算法、高斯型最小二乘類(lèi)算法6、狀態(tài)估計(jì)潮流計(jì)算比較靜態(tài)安全分析1、補(bǔ)償法的物理意義當(dāng)支路ij開(kāi)斷時(shí)，相當(dāng)于在支路ij上并聯(lián)負(fù)的阻抗yl=-yl，也相當(dāng)于原網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不變，注入電流也不變，在支路ij兩端分別注入電流-Iij、Iij，這個(gè)電流就是在原網(wǎng)絡(luò)上并聯(lián)yl后該支路流過(guò)的電流。只要求出Iij，把它注入到節(jié)點(diǎn)i、j上，再和原注入電流矢量一起作為開(kāi)斷前的注入電流，即可求得變化后的節(jié)點(diǎn)電壓。2、靈敏度分析的數(shù)學(xué)意

11、義：感興趣變量之間的局部線性關(guān)系。3、Ward等值的方法、什么情況下嚴(yán)格 支路開(kāi)斷前后Ue不變的情況下嚴(yán)格4、改進(jìn)的ward等值方法思路緩沖網(wǎng)等值法：等值注入和等值支路由常規(guī)ward等值計(jì)算；緩沖節(jié)點(diǎn)處理為PV節(jié)點(diǎn)，規(guī)定有功注入為0，電壓為所連邊界節(jié)點(diǎn)電壓5、前中后補(bǔ)償法公式6、支路開(kāi)斷引起系統(tǒng)解列的判據(jù)使用補(bǔ)償法時(shí)Iij=UZT+Zij，當(dāng)ZT+Zij=0時(shí)，Iij無(wú)解，補(bǔ)償法失效，可作為系統(tǒng)解列的判據(jù)。AB島：Y-1M 0是A島，含有y是B島電力系統(tǒng)安全分析的步驟故障分析說(shuō)明電力系統(tǒng)元件的三相對(duì)稱(chēng)性是如何定義的？電力系統(tǒng)三相對(duì)稱(chēng)性是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)和發(fā)生對(duì)稱(chēng)故障的情況下，由于電力系統(tǒng)

12、是由三相對(duì)稱(chēng)元件組成的，系統(tǒng)中每個(gè)電源和負(fù)荷都是三相平衡的，每個(gè)元件都流過(guò)三相平衡電流，因此對(duì)整個(gè)系統(tǒng)可按單相電路來(lái)研究。相分量法和序分量法各自的特點(diǎn)，以及相互的區(qū)別和聯(lián)系相分量是客觀存在的。因此相分量法能夠準(zhǔn)確地反映電力網(wǎng)絡(luò)的所有實(shí)際問(wèn)題，故障處理方法直觀實(shí)用。由于相坐標(biāo)空間里元件參數(shù)存在耦合的問(wèn)題，相分量計(jì)算方法的計(jì)算量比較大，序分量是相分量經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)變換得到的。序分量法通過(guò)坐標(biāo)變換使在相坐標(biāo)空間存在三相耦合關(guān)系的對(duì)稱(chēng)元件在序分量坐標(biāo)空間得到解耦，在完全由對(duì)稱(chēng)元件組成的系統(tǒng)中，耦合的三相網(wǎng)絡(luò)可以等效成三個(gè)獨(dú)立的序分量對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)，使用單相網(wǎng)絡(luò)分析，能夠大幅度簡(jiǎn)化計(jì)算。Y0/接法的三相雙繞組變壓器序參數(shù)模型推導(dǎo)1、 快速解耦法的QV迭代方程推導(dǎo)出發(fā)電機(jī)母線電壓和負(fù)荷母線電壓之間的靈敏度關(guān)系并在此基礎(chǔ)上給出當(dāng)有一個(gè)受控節(jié)點(diǎn)時(shí)發(fā)電機(jī)電壓調(diào)整量最小的優(yōu)化模型2、Ward等值方程式（已知注入電流/注入功率），分析精度3、直流潮流數(shù)學(xué)模型4、三相對(duì)稱(chēng)性的定義、推導(dǎo)一個(gè)變換陣S（特征根、特征