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高电分简总结潮流计算1、牛顿法的计算流程：a)初始化，形成节点导纳矩阵，给出初值x(0)；b)令k=0，进入迭代循环；c)计算函数值f（x（k）），判断是否收敛‖f(x(k))‖≤εd)计算雅克比矩阵∇f(x(k));e)计算修正量∆x(k)=−(∇f(x(k)))−1f(x(k))f)对变量进行修正x(k+1)=x(k)+∆x(k)，k=k+1返回g)输出计算结果高斯赛德尔法流程初始化，形成节点导纳矩阵；迭代计算各节点电压Ui；计算功率2、牛拉法、高斯、PQ（快速解耦）法的优缺点比较；潮流计算中G-S（高斯-赛德尔）\N-R（牛顿-拉夫逊法）\FDLF（快速分解法）的优缺点i.高斯法：原理简单，存储量小，但具有一阶敛速，收敛速度慢，迭代次数过多，在系统病态的情况下，收敛困难，每次迭代速度快，但节点间相互影响太小，收敛缓慢，编程简单灵活（阻抗矩阵法的收敛性要比导纳矩阵法的收敛性好）；ii.牛顿-拉夫逊法：具有二阶收敛性，开始时收敛慢，在几次迭代后收敛速度非常快，对初值很敏感，对函数的平滑性敏感，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法一般可以可靠收敛，但需要在每次迭代过程中重新生成雅克比矩阵，计算量大；iii.PQ法：迭代矩阵为常数阵，只需形成求解一次，大大缩短了迭代时间，迭代矩阵对称，可上（下）三角储存，减少内存量和计算量，初始计算线性收敛度迭代次数多于牛拉法，但每次迭代时间短，因此整体计算速度比牛拉法有很大地提高。PQ分解法派生于极坐标表示下的牛拉法修正方程：N-L(∆𝑃∆𝑄)=(𝐻𝑁𝐽𝐿)(∆𝛿∆𝑈/𝑈)PQ(∆𝑃∆𝑄)=(𝐻00𝐿)(∆𝛿∆𝑈/𝑈)3、直流潮流的前提是什么？可用在那些地方？应用条件：正常运行电力系统，节点电压运行于额定值附近；之路两端相角差很小；高压电网中，要求R≪X.应用范围：专门研究电网中有功潮流分布；对计算精度要求不高，如电网规划；对计算速度要求较高，如在线实时应用。4、用计算机进行潮流计算时对算法的基本要求：要有可靠的收敛性，对不同的系统及不同的运行条件都能收敛；占用内存少，计算速度快；调整和修改容易，使用灵活方便。5、分析快速解耦法和直流潮流的简化条件、运算速度、结果和精度方面的异同直流潮流简化条件是正常运行的电力系统，节点电压在额定值附近，支路两端相角相差不大，且电阻远远小于电抗，直流潮流运算速度快、精度不高，适用于对计算速度要求较高，对精度要求不高的情况，只能计算有功潮流分布，不能计算电压，误差在3%-10%快速解耦法简化条件是R＜＜X，是一种定雅克比矩阵法，不需要重复计算雅克比矩阵，使计算速度大大提高，快速解耦法只是对雅克比矩阵做了简化，但是节点功率偏差量的计算和收敛条件仍是严格的，因此收敛后的潮流结果仍精确。6、高压输电网能实现解耦的原因电力系统中，一般认为有功功率收到电压相角影响，无功功率受到电压幅值影响，高压输电网络的电阻远远小于电抗，因此可以忽略牛顿拉夫逊法中的雅克比矩阵的非对角块，从而实现有功无功的解耦7、潮流计算的名字、最优潮流的名字牛顿拉夫逊法潮流计算、快速解耦法潮流计算牛顿法最优潮流、简单梯度法最优潮流8、直流潮流的数学模型并分析其特点特点：直流潮流方程是线性方程，没有收敛性的问题，误差一般在3%-10%，要求满足r＜＜x，适用于对精度要求不高，对计算速度要求高的潮流计算，只能计算有功潮流分布，不能计算电压幅值。9、快速解耦法和牛顿拉夫逊法潮流计算进行比较。牛顿拉夫逊法的迭代矩阵在迭代过程中是变化的，快速解耦法的迭代阵是一个常数矩阵，快速解耦法使用了阶数近乎减半的方程组，使计算量减少，计算速度加快；牛顿拉夫逊法具有二阶收敛性，迭代初始收敛速度较慢，迭代几次后速度变快，快速解耦法收敛速度较慢，但整体计算速度较快。牛顿拉夫逊法只要初值选择合适，几乎都会收敛，而快速解耦法在r/x过大或者线路重载时可能不收敛，一般不适用于配电网潮流计算。10、潮流计算方程（极坐标、直角坐标）状态估计1、状态估计的主要功能是什么？内容？试从状态变量、状态变量的个数、量测量的类型、数目、误差、权重、迭代矩阵、残差、目标函数、平衡节点/参考节点等角度对常规潮流和估计进行比较。说出四种抗差状态估计方法。衡量SE性能最重要的指标是什么？主要功能：合适的测点数量及其合理分布，降低量测系统投资，少装测点；计算出未测量的电气量；利用量测系统的冗余信息，提高数据精度，起滤波的作用；通过对量测系统不良数据的检测和辨识，提高数据系统的可靠性；网络接线辨识和开关状态辨识；网络参数估计为高级应用提供在线基态计算模型。内容：读入数据、拓扑分析、可观测分析、迭代计算、不良数据检测与辨识、估计结果分析比较（看表格）：状态估计中应用全部量，而潮流计算只用Pi、Qi；潮流计算中不平衡功率是由平衡节点来平衡，在状态估计中，不存在节点类型（PQ、PV、平衡节点）的概念，只有量测量和状态量，不存在不平衡量，只有偏差；潮流计算方程的个数和状态变量个数相同，状态估计方程的个数是由量测量决定的；状态分析的误差是量测值和真值之间的差，残差是量测值和量测估计值之间的差，雅克比矩阵和量测雅克比矩阵；目标函数；区别：状态估计直接取用SCADA的实时信息，同时性比较好；状态估计利用了冗余的量测信息，形成了对状态量的重复量测，从而获得了精度更高的状态估计结果，所以状态估计的结果远比常规潮流计算的结果精度高。离线潮流所用数据大多经电话或报表查询，具有不同时性，误差大，要反复修正原始数据，得到了能够接受的结果，与实时系统状态相差甚远。联系：潮流计算是状态估计的一个特例；状态估计用于处理实时数据，或者有冗余的矛盾方程的场合；潮流方程用于无冗余的矛盾方程；两者求解算法不同，在线应用中，潮流计算在状态估计的基础上进行，也就是说，由状态估计提供经过加工处理过的新数据，作为潮流计算的原始数据。四种抗差状态估计方法加权最小绝对值状态估计方法（WLAV）；以合格率最大为目标的方法（MNMR）；指数型状态估计方法（MES）；最大指数绝对值状态估计（MEAV）衡量SE性能最重要的指标是SE合格率。定义：遥测估计合格点数/遥测总点数*100%2、抗差估计方法与常规加权最小二乘法有何不同最小二乘法具有方差最小且无偏的统计特性，并且计算简单，计算速度比较快而在工程领域得到广泛的应用。但是最小二乘法需要基于严格服从正态分布的量测数据才能保证该方法估计结果的准确性，该算法本身不具备抗御粗差的能力。抗差估计理论就是为适应抗御粗差的需要而发展起来。3、状态估计主要存在的问题？估计的一致性难以确定；对准则函数的选择缺乏理论指导；难以保证获得全局最优解。4、加权残差、则化残差定义式5、两种国内外广为应用的状态估计算法卡尔曼型逐次算法、高斯型最小二乘类算法6、状态估计潮流计算比较静态安全分析1、补偿法的物理意义当支路ij开断时，相当于在支路ij上并联负的阻抗δyl=−yl，也相当于原网络结构不变，注入电流也不变，在支路ij两端分别注入电流-Iij、Iij，这个电流就是在原网络上并联δyl后该支路流过的电流。只要求出Iij，把它注入到节点i、j上，再和原注入电流矢量一起作为开断前的注入电流，即可求得变化后的节点电压。2、灵敏度分析的数学意义：感兴趣变量之间的局部线性关系。3、Ward等值的方法、什么情况下严格支路开断前后Ue不变的情况下严格4、改进的ward等值方法思路缓冲网等值法：等值注入和等值支路由常规ward等值计算；缓冲节点处理为PV节点，规定有功注入为0，电压为所连边界节点电压5、前中后补偿法公式6、支路开断引起系统解列的判据使用补偿法时𝐼𝑖𝑗=𝑈̇𝑍𝑇+𝑍𝑖𝑗，当𝑍𝑇+𝑍𝑖𝑗=0时，𝐼𝑖𝑗无解，补偿法失效，可作为系统解列的判据。A\B岛：Y-1M0是A岛，含有y是B岛电力系统安全分析的步骤故障分析说明电力系统元件的三相对称性是如何定义的？电力系统三相对称性是指电力系统正常运行状态和发生对称故障的情况下，由于电力系统是由三相对称元件组成的，系统中每个电源和负荷都是三相平衡的，每个元件都流过三相平衡电流，因此对整个系统可按单相电路来研究。相分量法和序分量法各自的特点，以及相互的区别和联系相分量是客观存在的。因此相分量法能够准确地反映电力网络的所有实际问题，故障处理方法直观实用。由于相坐标空间里元件参数存在耦合的问题，相分量计算方法的计算量比较大，序分量是相分量经过数学变换得到的。序分量法通过坐标变换使在相坐标空间存在三相耦合关系的对称元件在序分量坐标空间得到解耦，在完全由对称元件组成的系统中，耦合的三相网络可以等效成三个独立的序分量对称网络，使用单相网络分析，能够大幅度简化计算。Y0/△接法的三相双绕组变压器序参数模型推导1、快速解耦法的QV迭代方程推导出发电机母线电压和负荷母线电压之间的灵敏度关系并在此基础上给出当有一个受控节点时发电机电压调整量最小的优化模型2、Ward等值方程式（已知注入电流/注入功率），分析精度3、直流潮流数学模型4、三相对称性的定义、推导一个变换阵S（特征根、特征向量）、给出相分量下的故障类型推导序分量的边界条件5、序分量电压、电流关系（2014-2015第9题）6、移相器、变压器节点导纳矩阵的推导计算1、潮流计算写节点导纳矩阵、标出节点类型写极坐标下的潮流方程以及矩阵形式2、状态估计最小二乘法、加权最小二乘法、通过残差（加权残差、正则化残差）判断是否有坏数据3、故障分析阻抗模拟：50%短路单相接地巴拉巴拉巴拉4、静态安全分析使用WARD等值消去节点