電力系統(tǒng)分析的計(jì)算機(jī)算法

前言

為貫徹落實(shí)教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》和《教育部關(guān)于以就業(yè)為導(dǎo)向深化高等職業(yè)教育改革的若干意見》的精神，加強(qiáng)教材建設(shè)，確保教材質(zhì)量，中國電力教育協(xié)會(huì)組織制訂了普通高等教育“十一五”教材規(guī)劃。該規(guī)劃強(qiáng)調(diào)適應(yīng)不同層次、不同類型院校，滿足學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，堅(jiān)持專業(yè)基礎(chǔ)課教材與教學(xué)急需的專業(yè)教材并重、新編與修訂相結(jié)合。本書為新編教材。由于電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，正向著大機(jī)組、大電網(wǎng)、超高壓、遠(yuǎn)距離、高度自動(dòng)化的方向發(fā)展。因此它的規(guī)劃、運(yùn)行和設(shè)計(jì)都必須借助計(jì)算機(jī)來完成。本書較詳細(xì)地介紹了應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行現(xiàn)代復(fù)雜電力系統(tǒng)分析計(jì)算的基本原理和方法，是對(duì)電力系統(tǒng)分析基本理論的加深和提高，是學(xué)生進(jìn)一步深造的基礎(chǔ)，也是從事電力系統(tǒng)實(shí)際工作必不可少的技能。本書是在四川大學(xué)自編講義《電力系統(tǒng)分析的計(jì)算機(jī)算法》的基礎(chǔ)上修訂而成的。2000年前后，為了適應(yīng)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的進(jìn)一步整合，完善“電力系統(tǒng)分析”課程體系和知識(shí)結(jié)構(gòu)，我們調(diào)整并修訂了教學(xué)計(jì)劃，將原“電力系統(tǒng)分析”課程（教材為上、下冊）拆分為“電力系統(tǒng)分析理論”和“電力系統(tǒng)分析的計(jì)算機(jī)算法”兩門課程，并開始編寫相應(yīng)的教材。前者主要講述簡單電力系統(tǒng)的基本概念、基本理論及其分析方法（該課程已建設(shè)成省級(jí)精品課程）。后者講義于2003年編寫完成，主要講述實(shí)際復(fù)雜電力系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析的理論和方法，是在《電力系統(tǒng)分析理論》基礎(chǔ)上的擴(kuò)展、加深和提高，完善和豐富了“電力系統(tǒng)分析”課程的體系和內(nèi)容。本書內(nèi)容與電力系統(tǒng)實(shí)際密切結(jié)合，符合電力系統(tǒng)的發(fā)展方向，并與碩士研究生“電力系統(tǒng)分析”課程有機(jī)地銜接，因此，它既是學(xué)生走上電力系統(tǒng)實(shí)際工作崗位必須掌握的知識(shí)，也是進(jìn)一步深造的基礎(chǔ)。該教材已在四川大學(xué)2000～2004級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)連續(xù)使用5屆，取得了較好的教學(xué)效果。本書由邱曉燕和劉天琪編著，其中第一章、第二章、第四章和第五章由邱曉燕教授編寫，第三章和第六章由劉天琪教授編寫。全書由邱曉燕教授統(tǒng)稿，華北電力大學(xué)姜彤教授主審。本書的編寫受到了四川大學(xué)優(yōu)秀講義的立項(xiàng)資助，同時(shí)得到四川大學(xué)教務(wù)處和電氣信息學(xué)院的大力支持，在此表示衷心的感謝。感謝研究生張子健對(duì)潮流部分算例的計(jì)算。同時(shí)衷心感謝本書所列參考書目的各位作者。由于編者水平有限，書中錯(cuò)誤和不妥之處在所難免，懇請(qǐng)讀者給予批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　本書為普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材。     本書主要講述現(xiàn)代復(fù)雜電力系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析計(jì)算的基本原理和方法。全書共分六章，主要內(nèi)容有電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型及求解方法，電力系統(tǒng)潮流計(jì)算，電力系統(tǒng)故障分析的計(jì)算機(jī)算法，發(fā)電機(jī)組和負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型，電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定分析。     本書可作為高等學(xué)校電氣工程及其自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)的本科教材，也可作為相關(guān)專業(yè)碩士研究生的參考用書，還可供從事電力系統(tǒng)運(yùn)行、規(guī)劃設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

前言第一章  電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型及求解方法  第一節(jié) 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣  第二節(jié) 節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣  第三節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)方程的求解方法  第四節(jié) 節(jié)點(diǎn)編號(hào)順序的優(yōu)化  習(xí)題第二章  電力系統(tǒng)潮流計(jì)算  第一節(jié) 概述  第二節(jié) 潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型  第三節(jié) 迭代法潮流計(jì)算  第四節(jié) 牛頓法潮流計(jì)算  第五節(jié) P—Q分解法潮流計(jì)算  第六節(jié) 潮流計(jì)算中負(fù)荷靜態(tài)特性的考慮  第七節(jié) 交直流輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算  習(xí)題第三章  電力系統(tǒng)故障分析的計(jì)算機(jī)算法  第一節(jié) 電力系統(tǒng)故障分析的等值網(wǎng)絡(luò)  第二節(jié) 對(duì)稱短路計(jì)算  第三節(jié) 零序網(wǎng)絡(luò)和有互感線路的阻抗矩陣及導(dǎo)納矩陣  第四節(jié) 簡單不對(duì)稱故障計(jì)算  第五節(jié) 復(fù)雜故障的計(jì)算方法  習(xí)題第四章  發(fā)電機(jī)組和負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型  第一節(jié) 同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型  第二節(jié) 勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型  第三節(jié) 原動(dòng)機(jī)及調(diào)速器的數(shù)學(xué)模型  第四節(jié) 負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型  習(xí)題第五章  電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算  第一節(jié) 概述  第二節(jié) 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算的基本原理  第三節(jié) 暫態(tài)穩(wěn)定分析的網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型  第四節(jié) 暫態(tài)穩(wěn)定分析的數(shù)值解法  習(xí)題第六章  電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定分析  第一節(jié) 概述  第二節(jié) 用系統(tǒng)簡化模型計(jì)算的小擾動(dòng)法  第三節(jié) 多機(jī)電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定的近似分析  第四節(jié) 復(fù)雜電力系統(tǒng)功率極限的計(jì)算  第五節(jié) 電力系統(tǒng)負(fù)荷的小干擾穩(wěn)定  習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第一章 電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型及求解方法應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行分析計(jì)算時(shí)，需要掌握電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、計(jì)算方法和程序設(shè)計(jì)這三方面的知識(shí)。本書將介紹電力系統(tǒng)潮流計(jì)算、短路電流計(jì)算和穩(wěn)定計(jì)算用的數(shù)學(xué)模型以及基本的計(jì)算方法。電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的一種數(shù)學(xué)描述。通過數(shù)學(xué)模型可以把電力系統(tǒng)中物理現(xiàn)象的分析歸結(jié)為某種形式的數(shù)學(xué)問題。電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型主要包括電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型、發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型以及負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型等。電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型是現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算、短路電流計(jì)算和穩(wěn)定計(jì)算等都離不開求解電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型。電力網(wǎng)絡(luò)是由輸電線路，變壓器以及串、并聯(lián)電容器等靜止元件所構(gòu)成的，在一般的電力系統(tǒng)分析計(jì)算中，這些元件常用恒定參數(shù)表示，因此，電力網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)線性網(wǎng)絡(luò)。在穩(wěn)態(tài)分析中，線性網(wǎng)絡(luò)在數(shù)學(xué)上可以用一組線性代數(shù)方程組來描述，怎樣建立和求解這樣的方程組，就是本章要討論的主要內(nèi)容。在本書所涉及的暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算中，一般不考慮網(wǎng)絡(luò)中的電磁暫態(tài)過程，即對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)仍然采用穩(wěn)態(tài)時(shí)的模型。

編輯推薦

《電力系統(tǒng)分析的計(jì)算機(jī)算法》：普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材。

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