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華中科技大學博士研究生入學考試《電力系統分析》考試大綱

第一部分　考試說明

一、考試性質

電力系統分析是電氣工程一級學科博士生入學考試的專業課選考課程之一。考試對象為已獲得碩士學位者和符合博士生招生簡章規定條件的其它人員。

二、考試范圍

考試范圍包括：電力系統穩態運行分析，電力系統故障計算與電磁暫態仿真，電力系統動態分析的理論和方法。考試范圍以碩士研究生同名課程的基本要求為依據，考慮到課程內容體系的系統性和連續性，試題可以涉及本科同名課程的基本內容。

三、評價目標

本課程考試對考生的要求是：

1、掌握有關電力系統穩態運行和暫態過程的基本概念和基本原理。

2、掌握電力系統各元件的基本特性和數學建模。

3、掌握電力系統穩態和暫態分析的基本理論和基本方法。

4、能夠運用有關的基本概念、基本原理分析和理解電力系統運行中出現的實際問題和提出解決問題的方法。

5、準確、恰當地使用本學科的專業術語，清晰表述。

四、考試形式

閉卷，筆試。考試時間為180分鐘。

第二部分　考試要點

一、電力系統穩態運行分析

(一)電力系統的潮流計算

1、基于牛頓法的常規潮流的改進算法

快速解耦法。最優乘子算法。保留非線性項的算法。

2、潮流計算的自動調整

節點無功功率和電壓的越界處理。聯絡線功率控制。變壓器抽頭調整。

3、優化潮流

最優潮流的數字模型。簡約梯度法。最優潮流的牛頓算法。

(二)電力系統的狀態估計

1、狀態估計的基本概念

測量方程式的建立。系統的可觀察性。

2、狀態估計的基本算法

最小二乘估計及其改進。遞推狀態估計。支路潮流狀態估計法。

3、不良數據的檢測與識別

不良數據檢測。不良數據辨識。

(三)電力系統安全分析

1、靜態等值

Ward等值及其改進

2、開斷模擬

支路開斷模擬。發電機開斷模擬。

3、預想事故的自動選擇

二、電力系統故障計算與電磁暫態仿真

(一)電力系統復雜故障計算

1、基于對稱分量法的多重故障分析的原理和算法

多口網絡的概念。復雜故障的數學模型。

2、故障分析中常用的幾種坐標變換

派克變換。克拉克變換。瞬時值對稱分量變換。

(二)電力系統電磁暫態仿真

1、電力網絡典型元件的暫態計算等值電路

電感元件。電容元件。分布參數電路的模型。

2、網絡方程的建立和求解

網絡電導矩陣與等值電流源計算。操作處理。數值振蕩問題。

3、集中參數電磁耦合電路的暫態計算

電阻，電感耦合電路。電容耦合電路。變壓器計算模型。

4、多導線系統暫態分析

相模變換的基本原理。相模變換在多導線系統暫態分析中的應用。

三、電力系統動態分析的理論和方法

(一)電力系統各元件的動態建模

1、發電機的電磁暫態方程

定、轉子各繞組的電勢方程。定、轉子各繞組的磁鏈方程。標幺制。

2、發電機的勵磁及調節系統

直流機勵磁系統。交流機勵磁系統。靜止勵磁系統。電力系統穩定器。

3、原動機及調速系統數學模型

水輪機及其調速系統數學模型。汽輪機及其調速系統數學模型。

4、大型汽輪發電機組的軸系數學模型

5、電力系統負荷的動態建模

負荷的機械暫態模型。負荷的機電暫態模型。

(二)電力系統的小擾動穩定性

1、由力系統小擾動分析數學模型的建立

發電機的線性化方程。負荷的線性化方程。全系統線性化微分方程的形成。

2、部分特征值分析法

降階選擇模式分析法。全維部分特征值分析法。

(三)電力系統的暫態穩定性

1、暫態穩定的數值解法

交替求解法。聯立求解法。

2、暫態穩定分析的直接法

直接法的基本概念。簡單系統暫態穩定的直接法分析。多機系統暫態能量函數。