电力系统分析复习题lee.docx

状态估计和常规潮流计算的区别和联系？答：区别：a、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。B、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。联系：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。潮流计算的基本要求？答：对于潮流算法，其基本要求可归纳成以下四个方面：计算速度；计算机内存占用量；算法的收敛可靠性；程序设计的方便性以及算法扩充移植等的灵活通用性。此外，程序使用的方便性及良好的人-机界面也越来越受到人们的关注。最优潮流的定义？答：所谓最优潮流，就是当系统的结构参数及负荷情况给定时，通过控制变量的优选，找到的能满足所有指定的约束条件，并使系统的性能指标或目标函数达到最优的潮流分布。4、最优潮流与经济调度的区别？答：建立在严格数学基础上的最优潮流模型首先是由法国的Carpentier于20世纪60 年代提出的。由于基于协调方程式的经典经济调度方法虽然具有方法简单，计算速度快，适宜于实时应用等优点，但协调方程式在处理节点电压越界及线路过负荷等安全约束的问题上却显得无能为力。随着电力系统规模的日益扩大以及一些特大事故的发生，电力系统运行安全性问题被提到一个新的高度上来加以重视。因此，人们越来越迫切要求将经济和安全问题统一起来考虑。而以数学规划问题作为基本模式的最优潮流在约束条件的处理上具有很强的能力。最优潮流能够在模型中引入能表示成状态变量和控制变量函数的各种不等式约束，将电力系统对于经济性、安全性以及电能质量三方面的要求，完美地统一起来。5、简要比较潮流计算的几种算法，你认为潮流计算的计算机算法中目前还有哪些需要研究的内容？答：潮流计算的算法有：高斯-赛德尔法；牛顿-拉夫逊法（直角坐标和极坐标）；P-Q分解法；保留非线性潮流法；最优乘子算法；直流潮流等。其中G-S算法程序设计简单，导纳阵对称且高度稀疏，占用内存少但是其收敛速度慢，对一些病态潮流不收敛；N-R法是平方收敛的，具有良好的收敛可靠性，可求解G-S法无法收敛的病态潮流，但初值的选择对其影响很大；P-Q分解法的计算量和内存占用量要比N-R法小很多，每次迭代所需的时间少，其也具有良好的收敛可靠性；保留非线性潮流收敛速度没有N-R法快，所需的矩阵存储来那个也比NR法多35%-40%但由于每次迭代所需的计算量比NR法节省很多，所以总的速度比牛顿法快；最优乘子算法最大的特点是从原理上保证了计算过程不会发散，只要潮流问题有解，则上述的目标函数最小值就趋于0，病态潮流是一种快速求解支路功率的简便潮流算法，本质上讲其算数不上是一种完整的潮流计算方法，以为内其不能求解出各节点的电压和支路的无功功率。目前的潮流计算的计算机算法仍需要研究的有：如何求解更加完备的详尽的电力系统潮流，如：如何将程序和实际系统更好地结合起来；改善潮流计算中所使用的模型以提高计算的精度和速度等方面来完善。6、什么是电力系统的状态估计和可观察性？答：由于随机干扰及测量误差的介入，无论是理想的运动方程或测量方程均不能求出精确的状态向量。只有通过统计学的方法加以处理以求出对状态向量的估计值。这种方法，称为状态估计。（得到可靠的并且是维数最少的状态变量）电力系统状态能够表征的必要条件是它的可观察性，如果对系统进行有限次独立的观测（观察），由这些观察向量所确定的状态是唯一的，就称该系统是可观察的。7、静态（暂态）安全分析是什么？答：电力系统安全分析就是应用预想事故分析的方法来预见知道系统是否存在隐患，即处于不安全正常状态，采取相应的措施使之恢复到安全正常状态。静态安全分析：用来判断在发生预想事故后系统是否会发生过负荷或电压越限等。暂态安全分析：判断系统是否会失稳。8、简述电力系统的四种运行状态和他们之间的关系？答：安全正常状态：同时满足等式和不等式约束的运行状态，且在发生预想事故后一般不会有过负荷或者电压越限等不满足不等式约束的现象。不安全正常状态：同时满足等式和不等式约束，在发生预想事故后，系统会有过负荷或电压越限等不满足不等式约束的现象。紧急状态：只满足等式约束，但不满足不等式约束的运行状态。恢复状态：系统满足不等式约束，但是等式约束可能不满足。几种状态的转换关系如下图：9、什么是数学期望、量测估计误差、状态估计误差和残差？答：数学期望是统计数据的平均值；量测估计误差是指测量量估计值和测量函数向量的差();状态估计误差