電力系統(tǒng)分析

前言

　　本書涉及到的電力系統(tǒng)方面的知識均有許多專著或教材出版，但是作者從教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)經(jīng)驗感到，還是缺少一本適合電氣工程領(lǐng)域工程碩士這一層次教學(xué)使用的系統(tǒng)性、綜合性教材。本書正是作為這樣的一本教材而編寫的?！　W(xué)習(xí)本課程必須先掌握電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)本科的“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”和“電力系統(tǒng)暫態(tài)分析”這兩門課程的主要內(nèi)容。非電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)本科畢業(yè)的工程碩士研究生，本科學(xué)習(xí)階段一般沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)過這兩門課程；即使是電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)本科畢業(yè)的工程碩士研究生，由于時間的關(guān)系，對這兩門課程內(nèi)容也往往比較淡薄。因此本書第一章對這兩門本科課程的基本內(nèi)容作了簡要而系統(tǒng)的概括，為學(xué)生深入學(xué)習(xí)本書后續(xù)章節(jié)的內(nèi)容打下專業(yè)基礎(chǔ)?！　”緯谝徽轮恋诎苏掠蓷罟⒔芫帉?，第九章由郭謀發(fā)編寫?！　≡诒緯木帉戇^程中，作者深感個人知識和概括能力的不足，所幸得到導(dǎo)師陳亞民教授的精心指導(dǎo)和耐心幫助，才使書稿得以完成。導(dǎo)師還仔細(xì)審閱了初稿。值此書出版之際，謹(jǐn)向?qū)煴硎旧钌畹闹x意和崇高的敬意。福州大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院電力工程系碩士研究生黃世遠(yuǎn)、黃建業(yè)二位同學(xué)承擔(dān)了本書插圖的繪制工作，他們付出的勞動加快了書稿的完成，在此深表謝意。作者還對書中所列參考文獻(xiàn)的作者表示感謝?！　∮捎谧髡咚接邢蓿瑫胁煌字?，誠望廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《電力系統(tǒng)分析》為電氣工程領(lǐng)域工程碩士研究生“電力系統(tǒng)分析”課程作為教材而編寫，涵蓋電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析和電力系統(tǒng)暫態(tài)分析的主要內(nèi)容。全書共分九章，包括電力系統(tǒng)概述、電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方程、電力系統(tǒng)潮流計算、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計、電力系統(tǒng)故障分析、電力系統(tǒng)元件的動態(tài)數(shù)學(xué)模型、電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析、電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性。　　《電力系統(tǒng)分析》可作為電氣工程領(lǐng)域工程碩士研究生“電力系統(tǒng)分析”課程的教材，也可作為電力系統(tǒng)及其自動化及相關(guān)專業(yè)高年級學(xué)生、研究生的教學(xué)參考書，還可供從事電力系統(tǒng)運(yùn)行、調(diào)度、設(shè)計、試驗、科研等工作的技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第一章 電力系統(tǒng)概述第一節(jié) 電力系統(tǒng)的基本概念第二節(jié) 電壓等級和電網(wǎng)接線方式第三節(jié) 電網(wǎng)元件參數(shù)和等值電路第四節(jié) 電力系統(tǒng)調(diào)壓和調(diào)頻第五節(jié) 簡單電力系統(tǒng)穩(wěn)定第二章 電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方程第一節(jié) 概述第二節(jié) 單相網(wǎng)絡(luò)方程第三節(jié) 三相網(wǎng)絡(luò)方程第四節(jié) 三序網(wǎng)絡(luò)方程第五節(jié) 網(wǎng)絡(luò)方程的高斯消去解法第三章 電力系統(tǒng)潮流計算第一節(jié) 概述第二節(jié) 潮流方程第三節(jié) 牛頓一拉夫遜法第四節(jié) 最佳乘子法第五節(jié) 快速解耦法第六節(jié) 最優(yōu)潮流第七節(jié) 特殊潮流計算問題簡介第八節(jié) 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析第四章 電力系統(tǒng)狀態(tài)估計第一節(jié) 概述第二節(jié) 電力系統(tǒng)測量方程第三節(jié) 最小二乘估計法第四節(jié) 快速解耦狀態(tài)估計法第五節(jié) 唯支路潮流狀態(tài)估計法第六節(jié) 不良數(shù)據(jù)的檢測和辨識第七節(jié) 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)估計和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)錯誤辨識第五章 電力系統(tǒng)故障分析第一節(jié) 概述第二節(jié) 短路電流計算基本原理第三節(jié) 電力系統(tǒng)復(fù)雜故障計算基本原理第四節(jié) 修改導(dǎo)納矩陣的計算第六章 電力系統(tǒng)元件的動態(tài)數(shù)學(xué)模型第一節(jié) 概述第二節(jié) 同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型第三節(jié) 發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型第四節(jié) 原動機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型第五節(jié) 負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型第七章 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析第一節(jié) 概述第二節(jié) 簡化模型的靜態(tài)穩(wěn)定性分析第三節(jié) 簡單電力系統(tǒng)低頻振蕩分析第四節(jié) 多機(jī)系統(tǒng)低頻振蕩分析第八章 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析第一節(jié) 概述第二節(jié) 暫態(tài)穩(wěn)定性分析的數(shù)值解法第三節(jié) 暫態(tài)穩(wěn)定分析的直接法第九章 電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性第一節(jié) 概述第二節(jié) 電力系統(tǒng)負(fù)荷的穩(wěn)定性第三節(jié) 電壓穩(wěn)定性第四節(jié) 頻率穩(wěn)定性參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章　電力系統(tǒng)概述　　第一節(jié)　電力系統(tǒng)的基本概念　　電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等設(shè)備和相應(yīng)輔助系統(tǒng)按規(guī)定的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求組成的，將一次能源轉(zhuǎn)換為電能，并輸送到電力用戶的一個復(fù)雜的、可控的統(tǒng)一系統(tǒng)?！　‰娏ο到y(tǒng)的主要設(shè)備稱為一次設(shè)備，主設(shè)備及其相連的系統(tǒng)稱為一次系統(tǒng)。一次系統(tǒng)是電能載體。電力系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)稱為二次系統(tǒng)，相關(guān)的設(shè)備稱為二次設(shè)備，包括繼電保護(hù)裝置、安全自動裝置、調(diào)度控制與自動化裝置、通信系統(tǒng)等。二次系統(tǒng)是保障一次系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行必不可少的系統(tǒng)。電力調(diào)度中心是電力系統(tǒng)運(yùn)行管理主要部門，它承擔(dān)電力系統(tǒng)一、二次設(shè)備操作，正常運(yùn)行調(diào)整，事故處理的任務(wù)?！　∫灿腥苏f電力系統(tǒng)由原動機(jī)、發(fā)電機(jī)、電力網(wǎng)、負(fù)荷、控制中心等組成；也有人說電力系統(tǒng)由發(fā)電廠、變電站、輸電線路、電力用戶、控制中心等組成；這些都是粗略的說法。電力網(wǎng)是由變壓器、輸電線路、電力電抗器、電力電容器等元件連接而成的，承擔(dān)電能輸送和分配的網(wǎng)絡(luò)?！　‘?dāng)今現(xiàn)代化電力系統(tǒng)電能形態(tài)普遍采用三相正弦交流電。但有的輸送環(huán)節(jié)采用直流電，稱為直流輸電系統(tǒng)。通常所說的變電設(shè)備不僅包括升、降壓變壓器，還包括將交流電變換為直流電的整流設(shè)備和將直流電變換為交流電的逆變設(shè)備。輸電設(shè)備包括交流輸電線路和直流輸電線路?！　≡谖覈娏Σ块T通常將電力系統(tǒng)俗稱電網(wǎng)。這與學(xué)術(shù)上的電網(wǎng)有所區(qū)別。　　電能作為一種商品，與其他商品有所區(qū)別。它的生產(chǎn)、輸送和消費(fèi)有如下特點(diǎn)：　　（1）與國民經(jīng)濟(jì)各部門和人們生活關(guān)系密切。由于電能容易轉(zhuǎn)換為熱能、光能、機(jī)械能、化學(xué)能等，已成為人們首選的能源形態(tài)?，F(xiàn)在任何部門、任何個人都離不開電能?！　。?）電能不能大量儲存。電能供銷是同時進(jìn)行的。目前電力部門還不能將電能大量儲存起來，電力用戶任何部門和個人都不能把電能囤積起來。所以容易產(chǎn)生供不應(yīng)求的矛盾。　?。?）電力系統(tǒng)工況變化非常迅速。電能需求的變化幾乎是瞬間完成的。電力設(shè)備的操作、故障發(fā)生，使系統(tǒng)從一種運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種運(yùn)行狀態(tài)都是在極短的時間內(nèi)完成的?！　。?）電力用戶對電能的質(zhì)量要求嚴(yán)格。電力用戶設(shè)備都是按額定條件進(jìn)行設(shè)計的，當(dāng)運(yùn)行電壓、頻率、波形和三相不對稱度偏離額定值時，就會降低設(shè)備的效率和壽命；嚴(yán)重時，會產(chǎn)生廢品、損壞設(shè)備、影響電力系統(tǒng)自身安全運(yùn)行，甚至造成大面積停電?！　　?/pre>




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　　《電力系統(tǒng)分析》涉及到的電力系統(tǒng)方面的知識均有許多專著或教材出版，但是作者從教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)經(jīng)驗感到，還是缺少一本適合電氣工程領(lǐng)域工程碩士這一層次教學(xué)使用的系統(tǒng)性、綜合性教材?！峨娏ο到y(tǒng)分析》正是作為這樣的一本教材而編寫的?！　W(xué)習(xí)本課程必須先掌握電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)本科的“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”和“電力系統(tǒng)暫態(tài)分析”這兩門課程的主要內(nèi)容。因此《電力系統(tǒng)分析》第一章對這兩門本科課程的基本內(nèi)容作了簡要而系統(tǒng)的概括，為學(xué)生深入學(xué)習(xí)《電力系統(tǒng)分析》后續(xù)章節(jié)的內(nèi)容打下專業(yè)基礎(chǔ)。





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