《现代电力系统分析》讲义汇总.pdf

《现代电力系统分析》 Advanced Analysis of Power System 课程介绍： 本课程是在本科阶段学习《电力系统稳态分析》的基础上，针对现代电力系 统特点，结合现代电力系统分析研究成果，为硕士研究生今后从事电力系统相关 课题研究打下必要的基础而设置的一门《电力系统分析》延伸性质的课程。 本课程是从事电力系统经济运行、控制和稳定性分析研究的基础，也是现代 电力系统规划、电能管理系统等应用项目的基础。 课程由若干专题讲座构成，讲授和讨论相结合。 课程主要内容： 一、现代电力系统分析基本功能、方法 二、大规模电力系统分析的等值处理 三、大规模电力系统分析的分块处理 四、 电力系统状态估计的基本功能、方法 五、加权最小二乘状态估计 六、快速分解状态估计、等值变换状态估计 七、动态电力系统状态估计（*，以分块算法研究代替） 八、不良数据检测和辨识方法 九、广义状态估计方法（*） 十、配电网络状态估计方法（*） 考核方式：报告+考试。 先修课程：电力系统分析、数值计算方法。 参考书籍： 诸骏伟. 电力系统分析上册. 中国电力出版社，1998 年 或 诸骏伟. 电力系统分析上册. 水利电力出版社，1995 年 张伯明，陈寿孙 著. 高等电力网络分析. 清华大学出版社，1996 年 H ．H ．Happ 著，丘昌涛译. 分块法及其在电力系统中的应用. 科学出版社，1987 年 于尔铿 主编. 水利电力出版社，1985 年 宋文南，李树鸿，张尧. 电力系统潮流计算. 天津大学出版社，1990 年 第1 讲 现代电力系统分析基本功能、方法 现代电力系统的特点 规模庞大：1）系统网络节点数量多；2 ）系统覆盖地域广。 结构复杂：1）拓扑结构复杂；2 ）系统参数变化点多；3 ）交直流混合系统。 影响面宽：由影响一个地区、一个省、一个大区、一个国家到多个国家。 课程学习方法：复习 《电力系统稳态运行分析》部分，多思考，多阅读文献，必 要时编写程序对一些问题进行验证计算。 预备知识： 电力网络构成，元件以及元件之间的连接。电力网络运行性能受到两个约束： 元件特性的约束和联结关系的约束 （拓扑约束）。把这种约束关系扩充到电力系 统，则可认为电力系统运行性能除了元件约束、联结关系的约束外，还有许多约 束：功率平衡的约束、对某些变量变化范围的约束、发电机出力的约束、安全要 求的某些约束、经济性运行要求的某些约束。因此，可以认为，电力系统运行是 各种约束作用下的结果。 从电路的角度看，每一元件特性都能把施加于该元件上的电压和流过该元件 的电流联系起来，这种特性通常可以用几个参数表示：R 、L、C 。电力网络中的 电流、电压等要满足KCL 和KVL，这是建立电力网络数学模型的基础。 对于一个独立节点数目为n 的电力网络，可以根据KCL 列出电流方程为： I = YU È ˘T È ˘T I = I I L I 为节点电流列向量， = L 为节点 式中， Î 1 2 n ˚ U ÎU1 U2 Un ˚ 电压列向量，Y 为网络的节点导纳矩阵。 考虑到在电力系统分析中，电流的使用极少，因此，把电流用功率代替，对 * Ê S ˆ i 于某一节点i ，有I i = Á ˜ ，因此有： Ë Ui ¯ * Ê S ˆ Á ˜ = YU Ë U ¯