電力系統(tǒng)分析

內(nèi)容概要

《電力系統(tǒng)分析》由朱一綸主編，針對(duì)應(yīng)用型本科學(xué)生的特點(diǎn)編寫(xiě)，分別介紹了電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析方法、電力系統(tǒng)的故障分析方法和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析計(jì)算，強(qiáng)調(diào)基本概念、基本理論和基本技能，注重分析問(wèn)題解決問(wèn)題方法的培養(yǎng)和訓(xùn)練，并介紹了計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)分析中的應(yīng)用。
《電力系統(tǒng)分析》共分為九章，分別為：電力系統(tǒng)概述，電力系統(tǒng)元件等效電路和參數(shù)，簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流分析，復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計(jì)算，電力系統(tǒng)功率平衡與控制，電力系統(tǒng)三相短路故障分析，電力系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)運(yùn)行分析方法，電力系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)故障分析，電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析。
本書(shū)的另一個(gè)特點(diǎn)是為每章配備了選擇、填空、簡(jiǎn)答和分析計(jì)算四類(lèi)習(xí)題，便于教師課堂檢查和學(xué)生課后復(fù)習(xí)。
本書(shū)可作為高等院校電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)或電力系統(tǒng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生用書(shū)，也可供從事電力系統(tǒng)運(yùn)行、設(shè)計(jì)和研究的廣大工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

前言
第1章  電力系統(tǒng)概述
  1．1 電力系統(tǒng)基本概念
    1．1．1 電力系統(tǒng)的組成
    1．1．2 電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)
    1．1．3 電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求
    1．1．4 本課程學(xué)習(xí)內(nèi)容簡(jiǎn)介
  1．2 電力系統(tǒng)的主要電源
    1．2．1 火力發(fā)電廠
    1．2．2 水力發(fā)電廠
    1．2．3 核電站
    1．2．4 風(fēng)電
    1．2．5 太陽(yáng)能
  1．3 電力網(wǎng)
    1．3．1 額定電壓與額定頻率
    1．3．2 輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)
    1．3．3 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式
  1．4 電力系統(tǒng)的負(fù)荷
    1．4．1 負(fù)荷的分類(lèi)
    1．4．2 負(fù)荷曲線
  1．5 電力系統(tǒng)發(fā)展概況
    1．5．1  電力系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史
    1．5．2 我國(guó)的電力系統(tǒng)
    1．5．3 電力系統(tǒng)的發(fā)展前景
  小結(jié)
  習(xí)題
第2章  電力系統(tǒng)元件等效電路和參數(shù)
  2．1 電力線路等效電路及其參數(shù)
    2．1．1 電力線路的分類(lèi)和結(jié)構(gòu)
    2．1．2 單位長(zhǎng)度電力線路的等效電路及參數(shù)
    2．1．3 電力線路的等效電路
  2．2 變壓器等效電路及其參數(shù)
    2．2．1 雙繞組變壓器等效電路和參數(shù)
    2．2．2 三繞組變壓器等效電路和參數(shù)
    2．2．3 自耦變壓器等效電路和參數(shù)
  2．3 同步發(fā)電機(jī)等效電路及參數(shù)
    2．3．1 理想同步發(fā)電機(jī)的基本概念
    2．3．2 同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的參數(shù)和等效電路
  2．4 電力系統(tǒng)負(fù)荷模型
    2．4．1 負(fù)荷用功率表示
    2．4．2 負(fù)荷用復(fù)阻抗表示
  2．5 電力系統(tǒng)的等效電路
    2．5．1 有名制表示的等效電路
    2．5．2 標(biāo)幺制
    2．5．3 標(biāo)幺制表示的等效電路
    2．5．4 近似估算時(shí)標(biāo)幺制表示的等效電路
  小結(jié)
  習(xí)題
第3章  簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流分析
  3．1 電力線路分析
    3．1．1 電力線路的電壓降落
    3．1．2 電力線路的功率損耗
  3．2 變壓器分析
    3．2．1 變壓器的電壓降落與功率損耗
    3．2． 2運(yùn)算功率和運(yùn)算負(fù)荷
  3．3 簡(jiǎn)單開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算
    3．3．1 已知同端電壓和功率時(shí)的潮流計(jì)算
    3．3．2 已知首端電壓和末端功率的潮流計(jì)算
  3．4 簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算
    3．4．1 兩端供電網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算
    3．4．2 簡(jiǎn)單環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算
  3．5 電力網(wǎng)的電能損耗估算
    3．5．1 電力線路中的電能損耗估算
    3．5．2 變壓器中的電能損耗
    3．5．3 電力網(wǎng)的網(wǎng)損率
    小結(jié)
    習(xí)題
第4章  復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計(jì)算
  4．1 電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型
    4．1．1 節(jié)點(diǎn)電壓方程的建立
    4．1．2 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣及其修正
    4．1．3 變壓器電壓比改變時(shí)導(dǎo)納矩陣的修正
  4．2 功率方程和節(jié)點(diǎn)分類(lèi)
    4．2．1 功率方程
    4．2．2 節(jié)點(diǎn)分類(lèi)
    4．2．3 潮流計(jì)算的約束條件
  4．3 牛頓_拉夫遜法潮流計(jì)算
    4．3．1 牛頓一拉夫遜法的基本原理
    4．3．2 潮流計(jì)算的修正方程
    4．3．3 牛頓一拉夫遜潮流計(jì)算步驟
  4．4 P-Q分解法潮流計(jì)算
    4．4．1 P-Q分解法的簡(jiǎn)化過(guò)程
    4．4．2 P-Q分解法潮流計(jì)算步驟
  4．5 Matlab在電力系統(tǒng)潮流分析中的應(yīng)用舉例
    小結(jié)
    習(xí)題
第5章  電力系統(tǒng)功率平衡與控制
  5．1 電力系統(tǒng)中有功功率平衡與頻率變化
  5．2 有功功率的電源與負(fù)荷
    5．2．1 有功功率負(fù)荷及其變化
    5．2．2 有功功率電源的備用
    5．2．3 各類(lèi)發(fā)電廠的合理組合
  5．3 電力系統(tǒng)的有功功率平衡
    5．3．1 電力系統(tǒng)的有功功率一頻率靜態(tài)特性
    5．3．2 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整
  5．4 電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的平衡
    5．4．1 無(wú)功功率負(fù)荷和無(wú)功功率損耗
    5．4．2 無(wú)功功率電源
    5．4．3 無(wú)功功率與電壓的關(guān)系
  5．5 電力系統(tǒng)的電壓控制
    5．5．1 中樞點(diǎn)的電壓管理
    5．5．2 電壓調(diào)整的基本原理
    5．5．3 電壓調(diào)整措施
    小結(jié)
    習(xí)題
第6章  電力系統(tǒng)三相短路故障分析
  6．1 電力系統(tǒng)故障概述
    6．1．1 電力系統(tǒng)故障原因及分類(lèi)
    6．1．2 短路計(jì)算的簡(jiǎn)化
  6．2 無(wú)限大容量電源供電的電力系統(tǒng)三相短路
    6．2．1 無(wú)限大容量電源的概念
    6．2．2 無(wú)限大容量電源供電的三相短路電流分析
    6．2．3 短路沖擊電流
    6．2．4 短路電流的最大有效值和短路功率
  6．3 電力系統(tǒng)三相短路的實(shí)用計(jì)算
    6．3．1 確定系統(tǒng)各元件的次暫態(tài)參數(shù)
    6．3．2 起始次暫態(tài)電流，的計(jì)算
    6．3．3 非無(wú)限大電源供電的電力系統(tǒng)三相短路時(shí)的沖擊電流
  6．3．4電力系統(tǒng)三相短路分析舉例
  6．4 應(yīng)用運(yùn)算曲線求任意時(shí)刻的短路電流
    6．4．1 運(yùn)算曲線的制訂
    6．4．2 運(yùn)算曲線的應(yīng)用
    6．4．3 電流分布系數(shù)和轉(zhuǎn)移阻抗
  6．5 三相短路起始暫態(tài)電流的計(jì)算機(jī)算法
  小結(jié)
  習(xí)題
第7章  電力系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)運(yùn)行分析方法——對(duì)稱(chēng)分量法
  7．1 對(duì)稱(chēng)分量法及其應(yīng)用
    7．1．1 對(duì)稱(chēng)分量法
    7．1．2 對(duì)稱(chēng)分量法在不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算中的應(yīng)用
  7．2 同步發(fā)電機(jī)的各序參數(shù)
  7．3 變壓器的各序參數(shù)和等效電路
    7．3．1 普通變壓器的各序參數(shù)
    7．3．2 變壓器等效電路與外電路的連接
    7．3．3 中性點(diǎn)有接地阻抗時(shí)變壓器的零序等效電路
  7．4 電力線路的各序參數(shù)和等效電路
  7．5 異步電動(dòng)機(jī)和綜合負(fù)荷各序參數(shù)和等效電路
  7．6 電力系統(tǒng)故障運(yùn)行的等效電路
    小結(jié)
    習(xí)題
第8章  電力系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)故障分析
  8．1 簡(jiǎn)單不對(duì)稱(chēng)短路的分析與計(jì)算
    8．1．1 單相接地短路
    8．1．2 兩相短路
    8．1．3 兩相接地短路
    8．1．4 正序等效定則
  8．2 簡(jiǎn)單不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)非故障處的電壓和電流計(jì)算
    8．2．1 計(jì)算序電壓和序電流的分布
    8．2．2 序電壓和序電流經(jīng)變壓器后的相位變換
    8．2．3 非故障點(diǎn)電壓和電流計(jì)算舉例
  8．3 電力系統(tǒng)非全相運(yùn)行的分析
    8．3．1 單相斷線故障
    8．3．2 兩相斷線故障
  8．4 不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)運(yùn)算曲線的應(yīng)用
  8．5 不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算機(jī)輔助分析
  小結(jié)
  習(xí)題
第9章  電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
  9．1 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性概述
  9．2 電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定
    9．2．1 靜態(tài)穩(wěn)定的基本概念
    9．2．2 靜態(tài)穩(wěn)定實(shí)用判據(jù)
    9．2．3 勵(lì)磁調(diào)節(jié)對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響
    9．2．4 靜態(tài)穩(wěn)定的分析方法
  9．3 電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定
    9．3．1 暫態(tài)穩(wěn)定的基本概念
    9．3．2 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的分析
    9．3．3 等面積定則
    9．3．4 極限切除角
  9．4 提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施
    9．4．1 提高穩(wěn)定性的一般原則
    9．4．2 改善電力系統(tǒng)元件的特性和參數(shù)
    9．4．3 改善電力系統(tǒng)運(yùn)行條件和參數(shù)
    9．4．4 防止系統(tǒng)失去穩(wěn)定的措施
  小結(jié)
  習(xí)題
附錄短路電流運(yùn)算曲線
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   與工業(yè)生產(chǎn)的其他行業(yè)相比較，電力系統(tǒng)的運(yùn)行有三個(gè)特點(diǎn)： （1）電能與國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)以及人民的生活關(guān)系密切 電能是最方便的能源，容易進(jìn)行大量生產(chǎn)、遠(yuǎn)距離傳輸和控制，容易轉(zhuǎn)換成其他能量，在工業(yè)與民用中應(yīng)用非常廣泛。如果電力系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，會(huì)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活造成不可估量的損失。 （2）電能不能大量?jī)?chǔ)存電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用實(shí)際上是同時(shí)進(jìn)行的，即電力系統(tǒng)中每一時(shí)刻所發(fā)的總電能等于用電設(shè)備消耗的電能和電力網(wǎng)中電能損耗之和。如果不能達(dá)到平衡時(shí)，電力系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)各點(diǎn)的電壓波動(dòng)和頻率波動(dòng)超出允許范圍。 （3）電力系統(tǒng)中的暫態(tài)過(guò)程十分迅速在電力系統(tǒng)中，因開(kāi)關(guān)操作等引起的從一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)的過(guò)渡過(guò)程只需要幾微秒到幾毫秒，當(dāng)電力系統(tǒng)某處發(fā)生故障而處理不當(dāng)時(shí)，只要幾秒到幾分鐘就可能造成系統(tǒng)的一系列故障甚至整個(gè)電力系統(tǒng)的崩潰，因此電力系統(tǒng)中廣泛采用各種控制、保護(hù)設(shè)備并要求這些設(shè)備能快速響應(yīng)，這也是暫態(tài)分析所要討論的內(nèi)容。 1.1.3 電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求 根據(jù)電力系統(tǒng)的這些運(yùn)行特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)和分析電力系統(tǒng)時(shí)就有了以下三個(gè)基本要求： （1）提高電力系統(tǒng)供電的安全可靠性 電力系統(tǒng)供電的安全可靠性主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是保證一定的備用容量，電力系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備容量，除滿足用電負(fù)荷容量外，要留有一定的負(fù)荷備用：事故備用和檢修備用。二是電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)要合理，例如高壓輸電網(wǎng)一般都采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，使得即使其中某一線路因故退出運(yùn)行時(shí)，各變電站仍可以繼續(xù)供電。并要求所采用的設(shè)備安全可靠，在發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)動(dòng)作。三是加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)控，對(duì)電力系統(tǒng)在不同的運(yùn)行方式下各節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算（穩(wěn)態(tài)分析的任務(wù)）及時(shí)采取各種措施保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。 （2）保證電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)中描述電能質(zhì)量最基本的指標(biāo)是頻率和電壓。 在同一個(gè)電力系統(tǒng)中，一般情況下認(rèn)為各點(diǎn)的電壓頻率是一致的，各發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子角速度等于電力系統(tǒng)的電壓角頻率，稱(chēng)為發(fā)電機(jī)同步并列運(yùn)行。我國(guó)規(guī)定電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz，電力系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下頻率偏差限值為±0.2Hz，在電網(wǎng)容量比較?。ㄑb機(jī)容量小于300萬(wàn)kW）時(shí)，允許偏差可以放寬到±0.5Hz。隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高，頻率的允許偏差范圍也將逐步縮小。 在同一個(gè)電力系統(tǒng)中，各點(diǎn)的電壓大小是不同的，我國(guó)一般規(guī)定各點(diǎn)的電壓允許變化范圍為該點(diǎn)額定電壓的±5％。除了這兩個(gè)基本指標(biāo)外，電能質(zhì)量指標(biāo)還有：諧波、三相電壓的不對(duì)稱(chēng)（不平衡）度和電壓的閃變等。 （3）提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性在電能生產(chǎn)過(guò)程中要盡量降低能耗，充分利用水資源進(jìn)行水力發(fā)電，火力發(fā)電廠要盡量提高發(fā)電的效率。在電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中要考慮降低電力網(wǎng)在電能傳輸過(guò)程中的損耗，電力網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程要通過(guò)自動(dòng)化控制使電力系統(tǒng)運(yùn)行在最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)。 另外，環(huán)境保護(hù)問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的關(guān)注，在當(dāng)代提倡“綠色能源，低碳能源”的口號(hào)下，比較環(huán)保的能源如風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電、潮汐發(fā)電也成為人們研究的熱點(diǎn)，并取得了一系列的進(jìn)展。

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