本文档根据《电力系统稳态分析PPT（总）-20250915-Final.pdf》课件内容，按章节梳理概念、性质、定义、特点、分类、准则等定性知识点，以应对选择题与填空题。
第一章：电力系统概述 (Slides 9-95)
1. 基本概念 (Slide 10-14)
- 电力系统：由发电、输电、配电、用电等环节组成的统一系统。
- 电力网 (电网)：仅指输电、配电和变电部分，不包括发电和用电。
- 动力系统：范围最广，包括一次能源（如锅炉、水轮机）、电力系统和用户。
- 考点 (判断/选择)：三者范围比较：动力系统 > 电力系统 > 电力网。
2. 负荷与特性 (Slide 34-43)
负荷分类 (按构成)：
- 综合用电负荷：所有用电设备消耗功率的总和。
- 供电负荷：综合用电负荷 + 网损。
- 发电负荷：供电负荷 + 厂用电。
- 考点 (多选/填空)：发电负荷 = 综合用电负荷 + 网损 + 厂用电。
负荷特性：负荷随时间、电压、频率而变化。
负荷曲线：
- 日负荷曲线：作用是安排日发电计划。
- 年持续负荷曲线：将一年中所有负荷按数值大小顺序排列，不反映时间顺序。
- 考点 (选择)：年持续负荷曲线的定义。
负荷指标：
- 负荷率：，反映负荷曲线的平坦程度。
- 最大负荷利用小时数 ()：
其中 为全年耗电量。
3. 电源与电网 (Slide 44-69)
发电机类型 (考点：判断)：
- 汽轮发电机 (火电/核电)：转速高 (如3000rpm)，极对数少 () → 隐极式转子。
- 水轮发电机 (水电)：转速低，极对数多 → 凸极式转子。
抽水蓄能 (考点：选择)：
- 运行方式：负荷低谷时（电价低）抽水（耗电）；负荷高峰时（电价高）发电（送电）。
电压等级规定 (考点：填空/选择)：
- 发电机额定电压：比系统额定电压高 5% (如10kV系统对应10.5kV发电机)。
- 变压器二次侧 (电源侧)：比系统额定电压高 5%或10% (如110kV系统对应121kV)。
- 用电设备/线路：等于系统额定电压 (如110kV)。
架空线路换位 (考点：选择)：
- 目的：三相导线排列不对称导致参数不对称，通过换位使三相平均参数趋于对称。
4. 运行特点与要求 (Slide 70-74)
运行特点 (考点：选择)：
- 电能的同时性（发、输、用同时完成）。
- 电能不能大量储存（除抽水蓄能等）。
- 暂态过程非常短暂。
运行要求 (考点：多选)：
- 安全可靠 (可靠性)。
- 优质 (电能质量)。
- 经济 (运行经济性)。
电能质量 (考点：填空)：
- 频率偏差：我国规定 (大电网) 或 。
- 电压偏移：一般规定 (35kV及以上)。
备用容量 (考点：多选/选择)：
- 负荷备用：应对短期、随机的负荷波动。
- 事故备用：应对发电机组等设备故障（如最大机组跳闸）。
- 检修备用：为设备定期检修设置。
- 国民经济备用：为超计划增长设置。
5. 中性点运行方式 (Slide 75-81)
考点 (选择/判断)：不同方式的优缺点和适用电压。
中性点不接地 (3~66kV)：
- 优点：单相接地时，故障电流 = 电容电流，数值很小，电弧可自熄，可带故障运行1-2小时。
- 缺点：非故障相电压升高为线电压（倍），对绝缘要求高。
经消弧线圈接地 (3~66kV)：
- 原理：用电感（消弧线圈）补偿电容电流，使接地电流更小，电弧可靠熄灭。
- 缺点：同上，非故障相电压仍升高为线电压。
中性点直接接地 (110kV及以上)：
- 优点：非故障相电压不升高，绝缘成本低。
- 缺点：单相接地时，故障电流 = 短路电流，数值很大，必须立即跳闸。
- 采用原因：高压系统电容电流过大，消弧线圈无法补偿，必须可靠接地以保证继电保护动作。
6. 直流输电 (HVDC) 与 FACTS (Slide 82-86)
HVDC 优点 (考点：多选/选择)：
- 无功角稳定问题。
- 适合远距离、大容量输电（线路造价低）。
- 适合海底电缆（交流电缆电容过大）。
- 适合异步联网（不同频率系统互联）。
HVDC 缺点 (考点：选择)：
- 换流站造价高（使用大量电力电子设备）。
- 换流站需消耗大量无功功率（需无功补偿）。
FACTS (柔性交流输电) (考点：选择)：
- 定义：基于电力电子技术的控制器。
- 装置举例：SVC (静止无功补偿器，可以实现连续的无功补偿)、STATCOM (静止同步补偿器)、TCSC (晶闸管控制串联补偿器)、UPFC (统一潮流控制器)。
第二章：电力系统元件数学模型 (Slides 96-198)
1. 线路参数与模型 (Slide 100-135)
分裂导线 (考点：判断/选择)：
- 作用：增大每相导线的等值半径 。
- 效果：
- 电抗减小；
- 电纳增大
- 临界起晕电压提高
电晕 (考点：判断)：
- 发生：110kV及以上，电压超过电晕临界电压。
- 效应：产生有功损耗（电晕损耗），计入电导 。
线路模型 (考点：填空/选择)：
- 短线路 (<100km)：只计 和 ，忽略对地 和 。
- 中等长度线路 (100-300km)：采用 型等值电路（ 集中， 均分在两侧）。
- 长线路 (>300km)：采用分布参数模型。
- 以 1000km 为界限，采用近似金耐黎系数或者精确的金耐黎系数
长线路特性 (考点：选择/填空)：
- 波阻抗：
(纯电抗/电纳时为实数)。
- 自然功率：
线路运行特性：
- (轻载/空载)： (无功过剩)，末端电压高于始端 → 费兰梯效应。
- (重载)： (无功不足)，末端电压低于始端。
- ： (无功平衡)，沿线电压幅值不变。
2. 变压器模型 (Slide 136-153)
参数获取 (考点：判断)：
- 开路试验 (空载试验)：求励磁支路参数 ()。
- 短路试验 (阻抗试验)：求串联支路参数 ()。
三绕组变压器 (考点：选择)：
- 等值电抗 是计算值，中压绕组电抗可能为负值。
- 容量不等归算 (如 100/100/50)：
- (铜耗) 。若试验电流为 ，则归算：
- (阻抗电压) 。若试验电流为 ，则归算：
自耦变压器 (考点：判断)：
- 公共绕组过载：当高压与低压同时向中压侧送电且功率因数同为滞后时，公共绕组电流可能最大，易过载。
3. 同步发电机 (Slide 154-160)
P-Q 运行范围 (考点：多选/选择)：
- 原动机出力限制： (两条水平线)。
- 定子绕组电流限制：
(以原点 O 为圆心的圆弧)。
- 励磁绕组电流限制： 限制 (以 为圆心的圆弧)。
- 稳定性/端部发热限制：进相 () 运行时的限制。
4. 负荷模型与标幺制 (Slide 166-193)
负荷模型 (考点：选择)：
- ZIP 模型：恒阻抗 ()、恒电流 ()、恒功率 () 的组合。
- 潮流计算中，PQ节点采用恒功率模型。
标幺制 (考点：选择/填空)：
- 基准值： (全系统统一) 和 (各电压等级不同)。
- 非标准变比 ：当 (=实际变比, =基准电压比) 时，需在等值电路中引入一个变比为 的理想变压器。
第三章：电力系统潮流计算 (Slides 199-300)
1. 概念与定义 (Slide 201-212)
- 潮流计算：求解系统稳态运行状态（各点 和支路 ）。
- 电压降落 ()：
(相量差)。
- 电压损耗 ()：
(数值差)。
- 电压损耗近似 (考点：选择)：
- 启示： 主要引起 上的压降， 主要引起 上的压降。
2. 节点导纳矩阵 (Slide 232-237)
定义 (考点：判断/填空)：
- 对角元 (自导纳)：连接到节点 的所有支路导纳之和。
- 非对角元 (互导纳)：连接在 间支路导纳之和的负值。
性质 (考点：多选)：
- 对称 ()。
- 稀疏 (非零元素远少于 )。
- 非奇异 (满秩，可求逆)。
3. 功率方程与节点分类 (Slide 247-249)
- 功率方程：
(非线性方程组)。
节点分类 (考点：填空/选择)：
- PQ 节点 (负荷)：给定 ；待求 。 (数量最多)
- PV 节点 (发电)：给定 ；待求 。
- Slack 节点 (平衡)：给定 (基准)；待求 。 (有且仅有 1 个)
4. 潮流计算方法对比 (Slide 252-293)
高斯-塞德尔法 (G-S)：
- 特点：异步迭代 (利用本轮已算出的新值)，线性收敛，收敛慢，但对初值不敏感。
牛顿-拉夫逊法 (N-R)：
- 原理：泰勒展开线性化，解修正方程 (最优网损微增率，或称无功经济当量)。
