《812电力系统分析基础》 海文专业课冲刺课程讲义
修正方程为：
?△P/U??B??U△?简化形式：??△Q/U??B???△U
??P??B????????Q??????U?
??B??????2）分析
PQ法的简化条件也是常考的知识点，简答题形式居多。PQ法的计算题也要掌握，若是两个节点的计算，除去平衡节点外只剩一个节点，PQ法的矩阵系数B?、B??比牛拉法的雅克比矩阵更容易求取，只要清楚他们的组成元素，如果只是对一个节点列方程的话，B?、B??应该是相等，都为该节点导纳的虚部。
3） 相关知识点链接
与牛拉法相比P-Q分解法的修正方程式的特点：
① 以一个(n-1)阶和一个(m-1)阶系数矩阵B’、B’’替代原有的(n+m-2)阶系数矩阵J，提高了计算速度，降低了对存储容量的要求。
① 以迭代过程中不变的系数矩阵B’、B’’替代变化的系数矩阵J，显著地提高了计算速度。 ② 以对称的系数矩阵B’、B’’替代不对称的系数矩阵J，使求逆等运算量和所需的存储容量大为减少。
牛拉法与PQ分解法的特点比较：
① 牛拉法的迭代次数少于PQ法，但是PQ法每次迭代的时间少，以致总的计算速度仍是PQ分解法快；
② 都具有良好的收敛可靠性，但取决于一个良好的初始值。 ③ 两种方法的精度是一样的，
④ PQ分解法的修正方程的系数矩阵是不变的、对称的，因而提高了计算速度，减少了对存储容量的要求。
4.2冲刺练习题及解析
习题1 节点导纳矩阵有那些特点？
习题2 在潮流计算中，节点是怎么分类的？分为几类？已知数和未知数是什么？
习题3 改变电压的大小，主要改变网络中的 ；改变电压的相位，主要改变的是 。 习题4 解释在潮流计算中PV节点想PQ节点的转化。（P134）
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答案：
1、方阵、稀疏矩阵、对称阵、对角元等于各节点所连导纳的总和、非对角元等于连接支路导纳的负值。 2、略
3、无功功率、有功功率 4、略
第五章 重难点
5.1本章重难点总结
知识点1电力系统的有功功率变动和频率调整的对应关系P174
1）知识点定义
有功功率负荷的变动可分为三种，相对应的频率的调整也分为一次、二次、三次调整： ? 第一种负荷变动幅度很小、周期很短（10秒以下），随机性很强，无法预测。（一次调频，由调
速器承担）
? 第二种负荷变动幅度较大、周期也较长（10秒至3分）。
（二次调频，一般由AGC机组承担）
? 第三种负荷变动幅度最大、周期也最长（3分以上），它反映了负荷的变动趋势。这种负荷能够预测。（三次调整：发电厂按发电负荷曲线发电） 2）分析
属于基础知识，选择填空题常出现。
知识点2 有功功率电源及各种有功备用容量
1）知识点定义
发电系统的有功功率电源是各类发电厂的发动机，这是唯一的有功功率电源。 总备用容量占最大发电负荷的15％—20％） （1）按投入时间分：热备用、冷备用
（2）按用途分：负荷备用、事故备用、检修备用、国民经济备用
2）分析
对备用容量的考查每年必不可少，要掌握各种备用容量的特点及两种不同分类容量间的包含关系。
知识点3 有功功率的最优分配
1）知识点定义
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目标函数和约束条件及最优分配准则
目标函数：F??F1(PG1)?F2(PG2)???Fn(PGn)??Fi(PGi)
i?1n其中：Fi(PGi)表示发电机i的耗量曲线 等式约束(不计网损) ：?PGi??PLi?0
i?1i?1nn不等式约束（发电有功、无功，节点电压幅值）：
PGimin≤PGi≤PGimax、QGimin≤QGi≤QGimax、Uimin≤Ui≤Uimax 拉格朗日函数
建立—个新的不受约束的目标函数——拉格朗日函数为
C*?C(PG1,PG2)??f(PG1,PG2)?F1(PG1)?F2(PG2)??(PG1?PG2?PLD)
各变量对函数求偏导，然后令偏导等于零，求其最小值。此时有
?C* ?0;?PG1?C*?0;?PG2?C*?0; ???C(PG1,PG2)?f(PG1,PG2)dF1(PG1)?????0????0??PG1?PG1dPG1?????C(PG1,PG2)?f(PG1,PG2)dF2(PG2)即 ???0? 也即 ???0? 所以 λ1=λ2=λ
?PG2?PG2dPG2???f(PG1,PG2)?0f(PG1,PG2)?0?????这就是等耗量微增率准则，它表示为使总损耗最小，应该按相等的耗量微增率在发电设备或发电厂
之间分配负荷。满足这个条件的解(PG1,PG2)为最优分配方案。
当有水电厂时，水、火电厂之间的最优分配准则为：
dF(PdW(PH)T)???? 即 ?T???H??
dPdPTH式中，
dF(PdW(PH)T)??T为火力发电厂的燃料耗量微增率；??H为水力发电厂的水耗量微增率，?dPdPTHnn为拉格朗日乘数，实际上可看作是一个水煤换算系数，单位t/m3。
以上是未考虑网损的推算，考虑网损后等约束条件力：?PGi??PLi??P??0
i?1i?1等耗量微增率准则为：
2）分析
等耗量微增率准则的应用每年都有计算题，至少15分，有时也出简答题，简述目标函数、约束条件、拉格朗日函数以及最优分配准则的公式。计算题很简单，考生需要的是仔细认真，答题规范。
知识点4 各类电厂的特点和枯水/洪水季节承担负荷的顺序
1）知识点定义
参考书P177中有具体的介绍，大家要熟悉，最起码各发电厂几个典型的特点要知道。 各类电厂承担负荷的顺序P178-179 2）分析
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要注意的是枯水时节与洪水时节的不同，如枯水时节有调节水电厂的可调功率在洪水时节顺序提前了，把它归入了了强迫功率。 3）相关知识点链接
苦水季节与洪水季节的调频厂分别由什么厂承担？
知识点5 耗量特性、比耗量、发电效率和耗量微增率的定义以及它们之间的联系和区别
1）知识点定义
发电机的耗量特性反映发电机学位时间内消耗的能源与发出有功功率的关系。 图中纵坐标表示单位时间内消耗的燃料F (标准煤)，单位为“t／h”，或表示单位时间内消耗的水量W，单位为“m3／s”；横坐标表示发电功率Pc，单位为“kw”，或“MW”。
而发电效率是比耗量的倒数。所以效率最高点在比耗量的最低点，这时耗量微增率也即切线的斜率也就是通过原点的曲线的斜率。
知识点6 电力系统频率调整的概念及其手段；调频厂的选择原则；
1）知识点定义
频率调整的必要性P201；
手段主要是采用发电机组原动机的自动调节转速系统，特别是其中的调速器和调频器，分别针对的是频率的一次调节和二次调解。
调频厂的选择原则：P213
2）分析
复习的时候千万不要忽略了每个章节前后那些介绍说明的文字，填空选择题一般都来自那些地方，所以看书的时候仔细些。 3）相关知识点链接
自动调速系统的工作原理，P202有介绍。
知识点7 发电机和负荷的有功频特性及其调速特性，定性分析频率的一次调整、二次调整
1）知识点定义
发电机的单位调节功率为：KG?负荷的单位调节功率为：KL?1?PG?f???
?PL0 ?f系统的单位调节功率等于发电机的单位调功率与负荷的单位调节功率之和。即
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KS=KG+KL??PG??PL?PL0??f?f
发电机的单位调节功率与调差系数有互为倒数的关系。
?PG?f?ffN?f0f0?fN???????PGPGN?0PGN1KG?KG???KG*????PGfNfN?KG?fPGNPGN?fPGNf0?fN??%???100??100 ?PGfNfN1?KG*??100?%分别通过下列两个图来分析一次调频与二次调频。
知识点8 联合系统的调频；
1）知识点定义
对A、B系统分别有： 联合前
?PLA??PGA??kA?f?PLB??PGB??kB?f联合后
A KA ? PGA ? PLA B KB ? PGB ? PLB ? Pab
?PLA??Pab??PGA??kA?f ?PLB??Pab??PGB??kB?f??kA?PBkB?PA???Pab??kAkB解得：?
?)??)(?PLA?PGA(?PLB?PGB??PA??PB?f?????kA?kBkA?kB?2）分析
由上可知，互联系统频率的变化取决于这个系统总的功率缺额和总的系统单位调节功率。 每年都有计算题出现，两个系统的联合较常见，有时会出三个系统的联合，只要我们掌握了两个系统联合的介绍方法，学会触类旁通，三个系统的联合也不是难题。
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