电力系统分析第二章-新
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1. 什么是电力系统状态估计和可观察性。
电力系统状态估计:对给定的系统结构及量测配置,在量测量有误差的情况下,通过计算得到可靠地并且位数最少的状态变量值----各母线上的电压相角与模值及各元件上的潮流。
当收集到的量测量通过量测方程能够覆盖所有母线的电压幅值和相角时,则通过状态估计可以得到这些值,称该系统是可观测的,每一时刻的测量量维数至少应该与状态量的维数相等。
2. 电力系统状态估计的作用。
提高数据精度,去除不良数据
计算出难以测量的电气量,相当于补充了量测量。
状态估计为建立一个高质量的数据库提供数据信息,以便于进一步实现在线潮流、安全分析及经济调度等功能。
3. 运行状态估计必须具备什么基本条件?
实现状态估计需要的条件:
1.量测冗余度:量测冗余度是指量测量个数m与待估计的状态量个数n之间的比值m/n。系统冗余度越高,对状态估计采用一定的估计方法排除不良数据以及消除误差影响就越好。冗余量测的存在是状态估计可以实现提高数据精度的基础。
2. 分析系统可观性:当收集到的量测量通过量测方程能够覆盖所有母线的电压幅值和相角时,则通过状态估计可以得到这些值,称该系统是可观测的。
4. 状态估计与常规潮流计算的区别和联系?
潮流计算方程式的数目等于未知数的数目。而状态估计的测量向量的维数一般大于未知状态向量的维数,即方程数的个数多于未知数的个数。其中,测量向量可以是节点电压、节点注入功率、线路潮流等测量量的任意组合。
两者求解的数学方法也不同。潮流计算一般用牛顿-拉夫逊法求解 个非线性方程组。而状态估计则是根据一定的估计准则,按估计理论的方法求解方程组
状态估计中的“估计”不意味着不准确,相反,对于实际运行的系统来说,不能认为潮流计算是绝对准确的,而状态估计的值显然更准确。
状态估计可认为是一种广义潮流,而常规潮流计算是一种狭义潮流,及状态估计中m=n的特例。
5. 数学期望,测量误差,状态估计误差和残差的概念?
何仰赞《电力系统分析》考研复习笔记
电力系统分析笔记
第一章电力系统的基本概念
教学目的:
1.了解电力系统基本概念及我国电力工业的发展现状2.熟悉电力系统运行的特点及基本要求
3.明确电力系统分析这门课程的特点及学习方法教学内容:
1.电力系统的构成、结线方式、电压等级2.电力系统的基本特征
3.电力系统运行的基本要求
4.简要介绍我国电力系统的发展现状5.电力系统分析课程的内容及研究工具一.什么是电力系统
电力系统是一类能量系统,是电能的生产、输送及消费的整体。
一次能源:煤、天然气、太阳能、风能、石油、潮汐二次能源:电能电能生产:将一次能源转化为二次能源
课下思考:可持续发展和清洁能源的含义各是什么提问:1、电能输送是交流输电还是直流输电?(1)交流输电提高电压等级,降低损耗(2)交流发电机的容量可以做得很大
2、交流输电最基本的要求是什么?
(1)波形(2)幅值(大小)(3)频率(4)相位1、电压等级(幅值大小) ①线路压降:始端到末端:10%;因为用电设备允许的电压波动是±5%,所以接在始端的设备,电压最高不会超过5%;接在末端的设备最低不会低于-5%;
②发电机:在线路始端比线路额定电压高5%;3kv的线路发电机电压为3.15kv。 ③变压器:一次侧:相当于用电设备接在线路上,应与线路额定电压相同;
二次侧:相当于电源,比线路电压高5%或10%
(3)一般来说:110kv以下的电压等级以3倍为级差:10kv 35kv
110kv
优点:可靠性、电气质量高缺点:不够经济(3)变压器(电能质量传输不可或缺的环节)
基本功能:变换电压高低;因为功率是守恒的,因此改变了电流的大小。变压器与发电机有中性点,因此就存在一个中性点接地方式。①中性点接地方式包括:直接接地,不接地
中性点不接地方式虽然单相接地电流不大,但非接地相电压却升高为相电压的3倍。直接接地方式供电可靠性低,一旦发生单相接地构成回路,电抗很小,短路电流很大,切除短路。 所以,电压等级较低的系统,即便相对地电压升高为3倍,对绝缘要求不是很高,因此采用中性点不接地方式以提高供电可靠性;电压等级较高的系统,对绝缘要求很高,因此一般采用中性点直接接地的方式。 在我国,110kv及以上电压等级,中性点直接接地;60kv及以下的电压等级,中性点不接地。 ②中性点经消弧线圈接地: a.如果不经消弧线圈接地,形成一个容性电流ia、ib、ic,网络越大,对地等效电容越大,容性电流就越大,容易导致接地点电流过大,电弧不能自行熄灭,并引起弧光接地过电压。 b.单相接地后,中性点电位升高了,所以电感上有电流流过。 假如没有电感补偿IL,流过短路点的电流是Ia,有了电感补偿,流过短路点的电流是(Ia-IL) c.欠补偿:IL Ia,补偿后流过短路点的电流是感性的; 完全补偿:IL =Ia
第二章
一、填空题
1、手算潮流时,将变电所母线上所联线路对地电纳中 无功 功率的一半也并入到等值负荷功率中,这一功率称为 运算负荷 。
相同天气条件下,某一架空线路单根导线,采取水平架设和三角形架设,两种架设的线间距相同,那么容易起电晕的是: 水平架设 ;三相导线排列水平,则进行整体循环换位后三相电抗 相等 。
三绕组变压器中的高、中、低压绕组,升压变压器的 中压 绕组最靠近铁芯;
高压 绕组最在最外侧。
双绕组变压器的分接头在 高压 侧。降压变压器的 低压 绕组最靠近铁芯。
升压 变压器的中压绕组最靠近铁芯; 降压 变压器的低压绕组最靠近铁芯。
2、同一型号的架空三相输电线,相间距离增大,其线路对地电容 增大 。和架空输电线相比,同截面电缆的电抗 减小 。
同一型号的架空三相输电线,相间距离 增大 ,其线路对地电容增大。和架空输电线相比,同截面电缆的电抗 减小 。
架空线路中,LGJQ表现为何种导线 轻型钢芯铝绞线 。架空线路换位是为了减少 参数
的不平衡。
线路换位分为: 滚式 换位和 换位杆塔 换位。
线路换位的目的是为了消除线路 参数 的不平衡;换位后的三相线路参数均 相等 。
3、交流输电线路采用导线分裂技术的目的是减少 电抗 和减少线路 电晕 。
分裂导线每根导线分成若干根,相互之间保持一定距离 400-500 mm,减小了电晕,线路电抗 减小 ,于此同时电容将增大。
分裂导线每根导线分成若干根,相互之间保持一定距离 400-500 mm,减小了电晕,线路电抗减小,于此同时电容将 增大 。
第二章 思考题及习题答案
2-1 架空线路的参数有哪些?这几个参数分别由什么物理原因而产生?
答:架空线路的参数有电阻、电抗、电导和电纳。电阻反映线路通过电流时产生的有功功率损
失效应;电抗反映载流导线周围产生的磁场效应;电导反映电晕现象产生的有功功率损失效应;电
纳反映载流导线周围产生的电场效应。
2-2 分裂导线的作用是什么?如何计算分裂导线的等值半径?
答:分裂导线可使每相导线的等效半径增大,并使导线周围的电磁场发生很大变化,因此可减
小电晕损耗和线路电抗。分裂半径计算公式为
n
in
ieqdrr
1
2=∏=
2-3 电力线路一般以什么样的等值电路来表示?
答:短线路一般采用一字型等值电路,中等长度线路采用π型等值电路,长线路采用修正值表
示的简化π型等值电路。
2-4 双绕组和三绕组变压器一般以什么样的等值电路表示?变压器的导纳支路与电力线路的
导纳支路有何不同?
答:双绕组和三绕组变压器通常采用Γ型等值电路,即将励磁支路前移到电源侧。变压器的导
纳支路为感性,电力线路的导纳支路为容性。
2-5 发电机的等值电路有几种形式?它们等效吗?
答:发电机的等值电路有两种表示形式,一种是用电压源表示,另一种是以电流源表示,这两
种等值电路是等效的。
2-6 电力系统负荷有几种表示方式?
答:电力系统负荷可用恒定的复功率表示,有时也可用阻抗或导纳表示。
2-7 多级电压电网的等值网络是如何建立的?参数折算时变压器变比如何确定?
答:在制定多电压等级电力网的等值电路时,必须将不同电压级的元件参数归算到同一电压级。
采用有名制时,先确定基本级,再将不同电压级的元件参数的有名值归算到基本级。采用标幺制时,
元件标幺值的计算有精确计算和近似计算两种方法。精确计算时,归算中各变压器的变比取变压器
的实际额定变比;近似计算时,取变压器两侧平均额定电压之比。
2-8 有一条110kV的双回架空线路,长度为100km,导线型号为LGJ-150,计算外径为16.72mm,