1分析说明电力系统潮流计算的在处理精确计算与计算速度的发展过程与方法原理。
在计算机刚出现的初期，人们认识到用计算机解决电力系统上的问题显得独具一格，这个时期人们普遍采用以节点导纳矩阵为基础的高斯-赛德尔迭代法（以下简称导纳法）。这个方法的原理比较简单，要求的数字计算机的内存量也比较小，同时也适应当时的电子数字计算机制作水平和电力系统理论发展水平。
到了60年代中期，数字计算机发展到了第二代，计算机的内存和计算速度发生了很大的飞跃，从而为阻抗法的采用创造了条件，于是电力系统潮流计算人员转向以阻抗矩阵为主的逐次代入法（以下简称阻抗法）。
阻抗法改善了电力系统潮流计算问题的收敛性，解决了导纳法无法解决的一些系统的潮流计算，在当时获得了广泛的应用，曾为我国电力系统设计、运行和研究作出了很大的贡献。但是，阻抗法的主要缺点就是占用计算机的内存很大，而且阻抗法每迭代一次都要求顺次取阻抗矩阵中的每一个元素进行计算，每次迭代的计算量很大。当系统不断扩大时，这些缺点就更加突出。
为了克服阻抗法在内存和速度方面的缺点，后来发展了以阻抗矩阵为基础的分块阻抗法。这个方法把一个大系统分割为几个小的地区系统，在计算机内只需存储各个地区系统的阻抗矩阵及它们之间的联络线的阻抗，这样不仅大幅度的节省了内存容量，同时也提高了节省速度。
克服阻抗法缺点的另一途径是采用牛顿-拉夫逊法（以下简称牛顿法）。牛顿法是数学中求解非线性方程式的典型方法，有较好的收敛性。解决电力系统潮流计算问题是以导纳矩阵为基础的，因此，只要在迭代过程中尽可能保持方程式系数矩阵的稀疏性，就可以大大提高牛顿潮流程序的计算效率。
自从20世纪70年代采用了最佳顺序消去法以后，牛顿法在收敛性、内存要求、计算速度方面都超过了阻抗法，成为直到目前仍被广泛采用的方法。
在牛顿法的基础上，根据电力系统的特点，科学家们对纯数学的牛顿法进行了改造，得到了p-q分解法。p-q分解法在计算速度方面有显著的提高，迅速得到了推广。
牛顿法的特点是将非线性方程线性化。在20世纪70年代后期，有人提出采用更精确的模型，即将泰勒级数的高阶项也包括进来，希望以此提高算法的性能，这便产生了保留非线性的潮流算法。另外，为了解决病态潮流计算，出现了将潮流计算表示为一个无约束非线性规划问题的模型，即非线性规划潮流算法。
近20多年来，潮流算法的研究仍然非常活跃，但是大多数研究都是围绕改进牛顿法和p-q分解法进行的。此外，随着人工智能理论的发展，遗传算法、人工神经网络、模糊算法也逐渐被引入潮流计算。但是，到目前为止这些新的模型和算法还不能取代牛顿法和p-q分解法的地位。
由于电力系统规模的不断扩大，对计算速度的要求不断提高，计算机的并行计算技术也将在潮流计算中得到广泛的应用，成为重要的研究领域。
对于一些病态系统，应用非线性潮流计算方法往往会造成计算过程的振荡或者不收敛，从数学上讲，非线性的潮流计算方程组本来就是无解的。这样，人们提出来了将潮流方程构造成一个函数，求此函数的最小值问题，称之为非线性规划潮流的计算方法。优点是原理上保证了计算过程永远不会发散。
如果将数学规划原理和牛顿潮流算法有机结合一起就是最优乘子法。另外，为了优化系统的运行，从所有以上的可行潮流解中挑选出满足一定指标要求的一个最佳方案就是最优潮流问题。最优潮流是一种同时考虑经济性和安全性的电力网络分析优化问题。
opf 在电力系统的安全运行、经济调度、可靠性分析、能量管理以及电力定价等方面得到了广泛的应用。
电力系统不断发展，使得opf算法跻身于极其困难、非凸的大规模非线性规划行列。可信域和线性搜索方法是保证最优化算法全局收敛性能的两类技术，将内点法和可信域、线性搜索方法有机结合，构造新的优化算法，是数学规划领域的研究热点。
对于一些特殊性质的潮流计算问题有直流潮流计算方法、随机潮流计算方法和三相潮流计算方法。
2分析说明一种电力系统负荷**的方法并举例说明。
下面来分析一下频域分量法德**方法：
因为电力负荷具有规律性，我们可以作如下分析：
对负荷序列p(t)作傅里叶分解得到：
式中，n为负荷序列的长度，历史天数为l=
通过对频率的适当组合，并依据负荷的变化周期性的特点，可将p(t)重新构成下式：
以日96点采样为例：式中：
1）d(t)的周期为96，它是负荷中以24小时周期变化的分量；即为负荷的日周期分量。
2）w(t)的周期为796，是负荷的周周期分量。
3）扣除、、之后，剩余分量可为l(t)和h(t)，l(t)是剩余分量中低频分量的总和，它反映了气象因数等变化较慢的相关因数对负荷的影响；h(t)是剩余分量中高频分量的总和，主要体现了负荷变化的随机性。
为了便于表示其周期性，引入日期序号j，日内时段，将p(t)表示为下标形式：
式中，j=1,2…….l； =1, 2….96，且t与j，之间根据下面式子达到一一对应：
如果通过频域分解得到的周期分量，周周期分量的比例很高，且大于一定的阀值条件（例如98%），则此时我们完全可以忽略剩余分量的影响，采用直接外推法，用日周期分量，周周期分量之和直接作为未来的日负荷**：
如果**的对象是低j0天。
则取上式中与第j0天的星期类型一致的连续的96个点作为该日的**结果。根据上述思想选取了北京市2023年的电力负荷三月频域分解和温度的估计，**图形如下所示。
图（a图（b）
图（c图（d）
从图以上的图可以看出，三月份温度因数影响较小，稳定度较高，相对而言，**精度容易得到保证。
3分析说明电力系统在频率和电压快速下降时所采取的措施。
频率快速下降所采取的措施：
电力系统频率超出以下数值则构成一类障碍：
1）装机容量在3000ｍｗ及以上电力系统，频率超出（500.2）hz,延续时间20min以上；或频率超出（500.5）hz，延续时间10min以上。
2）装机容量在3000mw以下电力系统，频率超出（500.5）hz，延续时间20min以上；或频率超出（501）hz，延续时间10min以上。
电力系统频率的快速下降，说明发生了电源事故（包括电厂内部或电源线路事故）或系统解列事故，电源与负荷不能保持平衡。通过系统内部布置一定容量的旋转备用和低频减负荷装置。事故时，旋转备用迅速投入，且低频率减负荷装置动作切除部分负荷，常能防止频率的进一步下降。
频率的大幅度下降，说明功率缺额太大活上述措施未能发挥作用。一般从频率开始下降至电源与负荷重新维持平衡，频率稳定于新的数值的全过程不过几秒至几十秒中。
当频率突然大幅度下降时，迅速恢复频率是非常重要的。当出现这类事故时，系统内运行人员要采取一切措施恢复频率。常采用如下措施。
1）投入旋转备用。各发电厂应不待调度员命令，迅速增加出力，使频率恢复正常或加至最大功率为止。
2）迅速启动备用机组。水轮发电机启动迅速，便于实现自动化。因此将备用水轮发电机迅速投入系统是恢复频率的有效措施。
3）切除负荷。当频率严重下降而采取前述活低频减负荷装置动作自动切除部分负荷办法仍不能至正常频率时，应迅速采取切断部分客户负荷的办法。一般常采取下列三种形式：
1）上级下令由地区调度员下令拉掉配电线路和大客户内切除次要用电设备；
2）调度员命令变电站切除大负荷线路；
3）由变电所按事先规定的顺序自行切除负荷线路。
4）当频率降至威胁火电厂厂用系统的正常运行且不能迅速恢复时，火电厂首先应该将汽动厂用设备投入，如果仍出力不足时，应采取下述方法分离厂用电。
1）有专供厂用的发电机的，可以将发电机连同某些厂用电母线自系统解列。
2）发电机电压母线上有客户时，则解列一台或数台发电机带厂用电和部分客户负荷，但选择该部分客户时应该使解列的发电机能带稳定的出力运行。
3）发电机—变压器单元接线的发电厂，则只能解列一个单元，一个或两个厂用分支线。
4）当频率严重降低或由于机组本身的原因致使濒临机组有全停的危险时，应立即减负荷将机组连同由它供电的厂用电和客户负荷一起自系统解列，尽量防止全停。
电压快速下降时所作的处理：
电力系统监视控制点电压超过了店里系统调度规定的电压曲线数值的5%，且延续时间超过1h;或超过规定数值的10%，且延续时间超过1h，则构成事故。
1）所以电网电压突然下降时应采取的措施如下：
2）迅速增加发电机的无功出力；
3）投无功补偿电容器；
4）设法改变系统无功潮流分布；
4）条件允许时则降低发电机有功出力，增加无功出力；
5）必要时启动备用机组调压；
6）切除并联电抗器。
7）确无调压能力时拉闸限电。
如果出现电压崩溃的危险应尽量防止，下面是防止电压崩溃的一些措施：
依照无功分层分区就地平衡的原则，安装足够容量的无功补偿设备，这是做好电压调整、防止电压崩溃的基础；
1）在正常的运行中要备有一定的可以顺时自动调出的无功功率备用容量；
2）正确使用有载调压变压器；
3）避免远距离的、大容量的无功功率的传送；
4）超高压线路的充电功率不宜作补偿容量使用，防止跳闸后电压大幅度的波动；
5）高电压、远距离、大容量输电系统，在中途短路容量较小的受电端设置静补、调相机等作为电压支撑；
6）在必要的地区安装低电压自动减负荷装置，配置低电压自动连切负荷装置；
7）建立电压安全监视系统，向调度员提供电网中有关地区的电压稳定裕度及应采取的措施等信息。
4分析说明两种提高电力系统稳定性的措施的原理。
我们都知道电力系统的稳定性包括功角稳定，负荷稳定，静态稳定，动态稳定，下面对静态稳定和动态稳定分别说明一种方法的原理：
1 电力系统的静态稳定方面用串联电容器来说明，在功率因数较低或110kv及以下的电力线路中可以利用串联电容器补偿进行调压，由于其作用非常简单，串联补偿电容器仅用于调压的情况很少。串联电容补偿就是在高压电力线路上串联电容器，利用其容抗与线路感抗相反的性质补偿线路感抗，从而使发电机与系统的等值电抗很少，相当于缩短了线路的长度，提高了系统静态稳定性，其接线图如图１（a（b）所示。
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