..>"電力系統穩態分析"總結對于這本書的總結，我準備采用分章總結，然后在結合整本書的內容進展整合分析；最后，談談我對這門學科的認識。以下內容全部由我個人概括總結而寫出來的。第一章電力系統的根本概念第一章主要是給我們簡單的介紹一下電力系統這個概念以及構成。首先，電力系統的根本參量有七個，分別為：〔1〕總裝機容量〔Kw、MW、GW〕；〔2〕年發電量〔MW?h、GW?h、TW?h〕；〔3〕最大負荷〔Kw、MW、GW〕；〔4〕額定頻率〔我國為50Hz〕；〔5〕最高電壓等級；〔6〕地理接線圖；〔7〕電氣接線圖。接下來就是講了電能的生產、輸送、消費的特點：〔1〕電能與國民經濟各部門之間關系密切；〔2〕電能不能大量儲存；〔3〕生產、輸送、消費電能各環節所組成的統一整體不可分割；〔4〕電能生產、輸送、消費工況的改變十分迅速；〔5〕對電能質量的要求頗為嚴格。接下來就強調了電力系統要穩定運行的根本要求，分別是：〔1〕保證可靠地持續供電；〔2〕保證良好的電能質量；〔3〕保證系統運行的經濟性；〔4〕保證對環境的保護。其中將符合分為三類，第一，一級負荷，主要為國家用電負荷。第二，二級符合，主要為工廠以及企業的用電負荷。第三，三級負荷，主要為家庭負荷。然后，就是介紹了接線方式和電壓等級。接線方式分為無備用和有備用接線方式。無備用接線方式通常有三種：放射式，干線式和鏈式。有備用可分為：放射式、干線式、鏈式、環式以及兩端供電網絡。其電壓等級與線路傳輸距離有關。以上內容為第一章的主要內容。第二章電力系統各元件的特性和數學模型對于本章的學習的內容主要有：1.發電機組的數學模型；2.變壓器的數學模型；3.輸電線路的數學模型；4.用電負荷的數學模型。其四種數學模型就為電力系統的四大組成局部。發電機的數學模型：對于發電機的數學模型，其主要的量有有功功率和機端電壓或者有功功率和無功功率兩種。其對應的等值電路如下〔用proteus軟件畫的圖〕：有功功率和機端電壓有功功率和無功功率其中與發電機有關的量還有復功率以及視在功率。復功率S=P+jQ。與發電機有關的重要參數還有其發電機的運行極限。在發電機的運行的時候，其不能超過最大極限值且不小于最小極限值。一般情況要低于最大極限值。變壓器的數學模型：對于變壓器的數學模型，其主要的量有阻抗〔電阻與電抗〕，導納〔電導與電納〕，短路電壓百分數以及空載電流百分數。電阻RT對應的有功功率的電壓降的值，可由短路實驗測出電阻RT。電抗*T對應的是無功功率的影響，可由短路電壓百分數求出。電導GT可由空載實驗測出。電納可由空載電流求出。對于變壓器的數學模型有自耦變壓器的數學模型和普通變壓器的數學模型兩種，主要以普通的變壓器模型為主。可分為Γ型和Τ型以及π型。等值電路見以下圖所示〔后面的圖形都由proteus軟件畫得〕：變壓器的Γ型等值電路變壓器的T型等值電路變壓器的π型等值電路輸電線路的數學模型：〔1〕與輸電線路有關的構造有：1.架空線路的導線和避雷線。2.架空線路的絕緣子。3.架空線路的換位。4.電纜線路。對于輸電線路來說，有很多參數，分別是：阻抗〔電阻Rl和電抗*l〕，幾何均距〔Dm〕，導納〔電導Gl和電納Bl〕。輸電線路的參數需要強調的是電導Gl，對于輸電線路來說，在設計者，對于輸電線路設計是不允許有電暈放電的現象，通常在等值電路中對電導Gl的值取為0。在輸電線路的等效數學模型中，分為短線路、中等長度線路以及長線路，其等效模型也不同。等值電路見以下圖所示：短線路的等值電路中等長度線路的等值電路長線路的等值電路負荷的數學模型：對于負荷的數學模型，其只有兩個衡量負荷的量，一個是有功功率，一個是無功功率。所以其數學模型的等值電路如以下圖：負荷的等值電路電力網絡的數學模型：電力網絡的數學模型主要的有標幺制和有名制，參數以及前面所講的四大組成局部的數學模型的組合。標幺制：標幺制=QUOTE。基準值有：SB=QUOTEUB?IBUB=QUOTEIB?ZBZB=QUOTE所需要主意的電力網絡的參數有:每相阻抗,每相導納，相電壓，線電壓，三相功率。對于電力網絡的計算時，假設采用標幺制計算時，應選取基準值進展轉換為標幺制。第三章簡單電力網絡的計算和分析對于本章的學習，主要涉及的就是潮流計算，要會潮流計算，就需要先了解潮流分布，各個環節的數學等效模型以及等值電路。潮流分布：各個環節或節點處的電壓以及功率的分布。潮流計算：各個環節或節點處的電壓以及功率的計算。電力線路和變壓器運行狀況的計算與分析：〔1〕輸電線路上的電壓降和功率損耗：輸電線路的潮流計算通常采用的都是π型等值電路，在這總結時只對π型進展總結。對于輸電線路的電壓和功率的分布如圖：在此主要是講解求解過程。假設，在末端電壓U2和末端功率S2，則可以求出各個支路的電壓降以及功率損耗，以至最后求出首端電壓和首端功率。首端電壓等于電壓降與末端電壓之和。首端功率等于各個環節的功率損耗與末端功率之和。還有一種就是首端電壓U1和首端功率S1，求解末端電壓U2和末端功率S2的問題，這種問題需要先設定末端電壓為額定電壓UN。在推出末端功率，在推出末端電壓，然后采用迭代法一步一步的重新計算末端電壓，直至到達精度要求。對于輸電線路的潮流計算還有一些重要參數：〔1〕電壓損耗%。〔2〕始端電壓偏移%。〔3〕末端電壓偏移%。〔4〕電壓調整%。〔5〕輸電效率%。輸電線路的電能損耗參數：〔1〕年負荷率。〔2〕年負荷耗損率。〔3〕線損率%。變壓器運行狀況的計算：變壓器中的電壓降、功率損耗和電能損耗。其潮流分布如以下圖：對于簡單網絡中的變壓器的等值電路通常采用Γ型等值電路。為得到相應的變壓器中的參數，則需要進展空載實驗和短路實驗。輻射形和環形網絡中的潮流分布：網絡接線圖等值電路簡化等值電路以上三個圖就是輻射形網絡的潮流分布的數學等效模型。在輻射形網絡中，采用的計算方法是節點電壓法。在潮流計算過程中，通常采用標幺制法進展計算，可以大大的減少計算量，且同時不會出現單位的錯誤。對于輻射形網絡的潮流計算大致的計算步驟總結如下：〔1〕找出相應的數學模型〔2〕通過網絡接線圖畫出其等值電路〔3〕簡化等值電路〔4〕正推計算或反推迭代計算環形網絡中的潮流計算：環形網絡中的潮流分布如以下圖所示：網絡接線圖等值電路簡化等值電路進一步簡化后的等值電路計算簡單環式網絡就是簡化的回路電流法。當環式網絡中出現開口兩側時，就會存在開環運行和閉環運行，則就涉及到一個概念，循環功率流動的問題。對于循環功率的問題，我不是很懂，看書后也不是很理解，所以在這就不贅述了。配電網潮流計算的特點：〔1〕輻射形配電網潮流計算的特點：1.輻射形配電網支路數一定小于節點數。2.低壓配電網由于線路電阻較大，不能采用P-Q分解法。3.對于末端負荷節點前的支路功率就是末端運算負荷功率，可直接求支路功率損耗和電壓損耗。配電網的前推回推潮流計算方法：前推是指各節點電壓，計算全網的功率損耗，以得到起始點的功率；后推是指根據起始點電壓和各線路起始功率，逐段計算線路電壓降，以得到全網各節點的電壓。配電網前推回推潮流計算的具體步驟如下：〔1〕初始化：給定平衡節點電壓〔2〕計算各節點運算功率〔3〕從網絡的末端開場，逐步前推，由節點電壓Ui0，求全網各支路功率分布〔4〕從始端出發，逐步前推，由支路功率求各節點電壓Ui1。〔5〕利用求得的各節點電壓修正PV節點電壓和無功功率。〔6〕檢查是否已經收斂。〔7〕如不滿足收斂標準，將各節點電壓計算值作為新的初始值自第二步開場進入下一次迭代。電力網絡潮流的調整控制調整控制潮流的手段主要有：〔1〕串聯電容；〔2〕串聯電抗；〔3〕串聯加壓器第四章復雜電力系統潮流的計算機算法對于本章的學習，主要是學習迭代解法，牛頓-拉夫遜潮流計算的方法以及P-Q分解法。綜合以上計算方法運用計算機進展復雜的潮流計算。手算已經跟不上復雜的潮流計算，則需要借助計算機來進展潮流計算。電力網絡工程：〔1〕節點電壓方程IB=YB?UB運用節點導納矩陣則可得到節點電壓方程的展開形式：I1 Y11Y12Y13…Y1nI2 Y21Y22Y23…Y2nI3 Y31Y32Y33…Y3n.=...….....….....….InYn1Yn2Yn3…Ynn其中,IB是節點注入電流的列向量。對于電力系統的等值網絡來說，有兩種計算方法，分別是運用節點電壓法和運用回路電流法。其等值電路如以下圖所示：運用節點電壓法時運用回路電流法時回路電流方程：EL=ZL?IL運用回路阻抗矩陣的回路電流方程展開式為：Ea ZaaZabZac…ZamEb ZbaZbbZbc…ZbmEc ZcaZcbZcc…Zcm.=...….....….....….EmZmaZmbZmc…Zmm這里的IL是回路電流的列向量,習慣上取順時針的電流流向為正。導納矩陣的形成：〔1〕節點導納矩陣是方陣，其階數就等于網絡中除參考節點外的節點數n。〔2〕節點導納矩陣是稀疏矩陣，其各行非零非對角元素就等于與該行相對應節點所連接的不接地支路數。〔3〕節點導納矩陣的對角元素就等于各該節點所連接導納的總和。〔4〕節點導納矩陣的非對角元素Yij等于連接節點i，j支路導納的負值。〔5〕節點導納矩陣一般是對稱矩陣，這是網絡的互易特性所決定的。〔6〕網絡中的變壓器，可以用等值電路表示。導納矩陣的修改：〔1〕增加支路和節點〔2〕只增加支路〔3〕切除支路〔4〕改變支路參數功率方程及其迭代解法：功率方程：在節點電壓法的根底上進展等量變換得來的。對于功率方程來說，分別有有功功率方程和無功功率方程。對于簡單系統及其等值網絡中，有如下等值電路模型：簡單系統簡單系統的等值網絡注入功率和注入電流節點的分類：〔1〕PQ節點：有功功率和無功功率，求電壓的幅值和相角。〔2〕PV節點：有功功率和電壓的幅值，求無功功率和電壓的相角。〔3〕平衡節點：電壓的幅值和相角，求有功功率和無功功率。高斯-塞德爾迭代法牛頓-拉夫遜迭代法：常用來解非線性方程組的方法。牛頓-拉夫遜法潮流計算：潮流計算的根本步驟：〔1〕形成節點導納矩陣YB。〔2〕設各節點電壓的初值ei0、fi0或Ui0、φi0。〔3〕將各節點電壓的初值帶入計算式中，求修正方程中的不平衡量ΔPi0,、ΔQi0以及ΔUi02。〔4〕將各節點電壓的初值帶入計算式中，得到雅可比矩陣。〔5〕解修正方程，求各節點電壓的變化量。〔6〕計算各節點電壓的新值。〔7〕運用各節點電壓的新值自第〔3〕步進入下一次迭代。〔8〕計算平衡節點功率和線路功率。PQ分解法潮流計算：PQ分解法潮流計算派生于牛頓-拉夫遜法。潮流計算時的修正方程：ΔP HNΔφ=ΔQ JLΔU/UPQ分解法潮流計算的根本步驟：〔1〕形成系數矩陣B’、B’’，并求其逆陣。〔2〕設各節點電壓的初值φ0和Ui0。〔3〕按計算式計算有功功率的不平衡量ΔPi0，從而求出ΔPi0/Ui0。〔4〕解修正方程，求各節點電壓相位角的變量Δφi0。〔5〕求各節點電壓相位角的新值φ1=φ0+Δφ0。〔6〕按計算式計算無功功率的不平衡量ΔQi0，從而求出ΔQi0/Ui0。〔7〕解修正方程，求各節點電壓大小的變量ΔUi0。〔8〕求各節點電壓大小的新值Ui1=Ui0+ΔUi0。〔9〕運用各節點電壓的新值自第〔3〕步開場進入下一次迭代。〔10〕計算平衡節點功率和線路功率。第五章電力系統的有功功率和頻率調整對于本章的學習，主要有負荷的有功功率的變化對整個電力系統的影響，然后發電機端對負荷的改變應做什么調整進展了分析。負荷的變化同時也會對整個系統的頻率也會產生影響，所以在發電機端也需要做到頻率調整的方法與措施。還有就是有功功率的最優分配問題，則就要結合季節，負荷的變化來進展劃分。電力系統中有功功率的平衡：電力系統的有功功率和頻率調整大體上也可分一次、二次、三次調整三種。一次調整或頻率的一次調整是指由發電機組的調速器進展的、對第一種負荷變動引起的頻率偏移的調整。二次調整或頻率的二次調整是指由發電機的調頻器進展的，對第二種負荷變動引起的頻率偏移的調整。三次調整或頻率的三次調整是指按最優化準則分配第三種有規律變動的負荷。對于有功功率電源的系統備用容量，主要分為熱備用和冷備用。熱備用：運轉中的發電設備可能發的最大功率與系統發電負荷之差，簡單點來說，就是需要用到的時候可以馬上投入運行。冷備用：未運轉的發電設備可能發的最大功率，簡單點來說，就是還需要啟動一段時間才能投入運行。電力系統中有功功率的最優分配問題：最有分配大體上包括三個局部：機組的最優組合順序、機組的最優組合數量和機組的最優開停時間。目標函數和約束條件：等約束條件：f〔*、u、d〕=0不等約束條件：g〔*、u、d〕≤0目標函數：C=C〔*、u、d〕為最優在最優分配時，還應滿足等耗量微增率準則。計算最優分配方案的步驟：〔1〕設耗量微增率的初值λ0。〔2〕求與λ0對應的各發電設備應發功率PGi0。〔3〕校驗求得的PGi0是否滿足等約束條件。〔4〕如不能滿足，則∑PGi>∑PGLi,求λ1>λ0;反之去λ1<λ0,自第二步開場重復計算。〔5〕繼續計算，直至滿足等約束條件而后止。電力系