電力系統(tǒng)分析（第2版）

序
前言
第1章緒論1
1.1電力系統(tǒng)概述1
1.1.1電力工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位1
1.1.2電力工業(yè)的歷史及發(fā)展方向1
1.1.3我國(guó)古代對(duì)電和磁的認(rèn)識(shí)及近現(xiàn)代電力工業(yè)的發(fā)展2
1.1.4電力系統(tǒng)的基本參數(shù)3
1.2電力系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求5
1.2.1電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)5
1.2.2電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求5
1.2.3電力系統(tǒng)的負(fù)荷曲線(xiàn)6
1.3電力系統(tǒng)接線(xiàn)方式和電壓等級(jí)7
1.3.1電力系統(tǒng)的接線(xiàn)方式7
1.3.2電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)9
1.3.3電力系統(tǒng)不同電壓等級(jí)的適用范圍10
1.3.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式11
1.4電氣工程學(xué)科和電力系統(tǒng)分析課程13
1.4.1電氣工程學(xué)科13
1.4.2電力系統(tǒng)分析課程的內(nèi)容14
1.4.3計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)運(yùn)行與規(guī)劃中的應(yīng)用14
本章小結(jié)15
習(xí)題15
第2章電力系統(tǒng)各元件穩(wěn)態(tài)參數(shù)及模型16
2.1同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型及運(yùn)行特性16
2.1.1同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型16
2.1.2原動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)效應(yīng)19
2.1.3勵(lì)磁調(diào)節(jié)效應(yīng)21
2.1.4同步發(fā)電機(jī)接入系統(tǒng)22
2.1.5同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行范圍23
2.2電力線(xiàn)路的參數(shù)及數(shù)學(xué)模型24
2.2.1電力線(xiàn)路的基本結(jié)構(gòu)24
2.2.2電力線(xiàn)路的參數(shù)25
2.2.3電力線(xiàn)路的數(shù)學(xué)模型28
2.3電力變壓器的參數(shù)與數(shù)學(xué)模型34
2.3.1理想變壓器34
2.3.2實(shí)際雙繞組變壓器36
2.3.3三繞組變壓器39
2.3.4自耦變壓器42
2.3.5變壓器的Ⅱ形等效電路44
2.3.6電抗器的參數(shù)和等效電路45
2.4負(fù)荷的運(yùn)行特性及數(shù)學(xué)模型46
2.5電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型47
2.5.1多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)中參數(shù)及變量的歸算47
2.5.2標(biāo)幺制51
2.5.3多電壓等級(jí)電力網(wǎng)絡(luò)標(biāo)幺值等效電路56
2.5.4具有非標(biāo)準(zhǔn)電壓比變壓器時(shí)的電力網(wǎng)絡(luò)等效電路59
本章小結(jié)63
習(xí)題63
第3章電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析計(jì)算65
3.1潮流計(jì)算的基本原理65
3.1.1潮流計(jì)算的基本物理量65
3.1.2潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型66
3.1.3潮流計(jì)算的約束條件68
3.2電力網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算的手算解法68
3.2.1電壓降落與功率損耗的計(jì)算68
3.2.2輻射形電力網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算72
3.2.3遠(yuǎn)距離輸電線(xiàn)路的潮流分布79
3.3復(fù)雜電力網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)解法83
3.3.1導(dǎo)納矩陣的形成83
3.3.2高斯-塞德?tīng)柗?7
3.3.3牛頓-拉夫遜法92
3.3.4快速分解法108
3.3.5直流法113
3.4靜態(tài)安全分析117
3.4.1概述117
3.4.2靜態(tài)安全指標(biāo)體系118
3.4.3靜態(tài)安全分析工作流程119
本章小結(jié)120
習(xí)題120
第4章電力系統(tǒng)有功功率及頻率調(diào)整124
4.1有功功率的平衡124
4.1.1有功功率電源與備用容量124
4.1.2有功功率平衡及各類(lèi)發(fā)電廠(機(jī)組)的合理組合127
4.2頻率調(diào)整的必要性128
4.3電力系統(tǒng)的頻率特性129
4.3.1發(fā)電機(jī)組自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)工作原理129
4.3.2發(fā)電機(jī)組的有功功率—頻率靜態(tài)特性130
4.3.3有功負(fù)荷的頻率靜態(tài)特性131
4.4頻率調(diào)整132
4.4.1頻率的一次調(diào)整132
4.4.2頻率的二次調(diào)整134
4.4.3主調(diào)頻廠的選擇135
4.4.4互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整135
4.5有功功率的經(jīng)濟(jì)分配140
4.5.1火電廠間有功功率負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配140
4.5.2水火電廠間有功功率負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配144
本章小結(jié)149
習(xí)題149 第5章電力系統(tǒng)無(wú)功功率及電壓調(diào)整151
5.1無(wú)功功率平衡151
5.1.1電力系統(tǒng)中的無(wú)功功率電源151
5.1.2電力系統(tǒng)中的無(wú)功功率負(fù)荷及無(wú)功功率損耗153
5.1.3電力系統(tǒng)中的無(wú)功功率平衡154
5.2電壓調(diào)整的必要性155
5.2.1電壓偏移對(duì)用電設(shè)備的影響156
5.2.2無(wú)功功率與節(jié)點(diǎn)電壓的關(guān)系157
5.2.3負(fù)荷分類(lèi)及其對(duì)電壓影響的控制158
5.3電壓管理與電壓調(diào)整158
5.3.1電壓中樞點(diǎn)的概念159
5.3.2電壓中樞點(diǎn)的電壓偏移和調(diào)壓方式159
5.3.3電壓調(diào)整的方法161
5.4無(wú)功功率負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配168
5.4.1等微增率準(zhǔn)則的應(yīng)用168
5.4.2無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)配置172
本章小結(jié)174
習(xí)題174
第6章電力系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)故障分析計(jì)算176
6.1短路的基本知識(shí)176
6.1.1短路的原因?類(lèi)型及危害176
6.1.2計(jì)算短路電流的基本目的177
6.2無(wú)限大功率電源供電系統(tǒng)的三相短路178
6.2.1無(wú)限大功率電源的概念 178
6.2.2無(wú)限大功率電源供電電路突然三相短路的暫態(tài)過(guò)程 179
6.2.3短路沖擊電流和短路全電流有效值181
6.2.4短路容量183
6.3同步發(fā)電機(jī)突然三相短路的物理過(guò)程及短路電流分析184
6.3.1同步發(fā)電機(jī)在空載情況下突然三相短路的物理過(guò)程184
6.3.2無(wú)阻尼繞組同步發(fā)電機(jī)空載時(shí)的突然三相短路電流186
6.3.3無(wú)阻尼繞組同步發(fā)電機(jī)負(fù)載時(shí)的突然三相短路電流188
6.3.4有阻尼繞組同步發(fā)電機(jī)的突然三相短路電流189
6.3.5自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置對(duì)短路電流的影晌 191
6.4電力系統(tǒng)三相短路的實(shí)用計(jì)算193
6.4.1短路電流實(shí)用計(jì)算的基本假設(shè)與基本任務(wù)193
6.4.2起始次暫態(tài)電流的計(jì)算 194
6.4.3應(yīng)用疊加原理計(jì)算電力系統(tǒng)三相短路198
6.4.4任意時(shí)刻三相短路電流的計(jì)算200
6.5計(jì)算機(jī)計(jì)算復(fù)雜系統(tǒng)短路電流周期分量起始值的原理202
6.5.1基本原理202
6.5.2利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算的方法203
6.5.3利用節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣計(jì)算的方法209
6.5.4短路點(diǎn)在線(xiàn)路上任意處的計(jì)算方法211
本章小結(jié)213
習(xí)題214
第7章電力系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)故障分析計(jì)算215
7.1對(duì)稱(chēng)分量法215
7.1.1不對(duì)稱(chēng)短路后電力網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) 215
7.1.2對(duì)稱(chēng)分量法的概念216
7.1.3對(duì)稱(chēng)分量法在電力系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)
短路分析中的應(yīng)用218
7.2電力系統(tǒng)元件的序參數(shù)及序網(wǎng)絡(luò)221
7.2.1阻抗負(fù)荷的序網(wǎng)絡(luò)及序參數(shù)221
7.2.2發(fā)電機(jī)的序網(wǎng)絡(luò)及序參數(shù)223
7.2.3電動(dòng)機(jī)的序網(wǎng)絡(luò)及序參數(shù)225
7.2.4變壓器的序網(wǎng)絡(luò)和序參數(shù)226
7.2.5輸電線(xiàn)路的序網(wǎng)絡(luò)及序參數(shù)233
7.2.6電纜線(xiàn)路的序網(wǎng)絡(luò)及序參數(shù)237
7.3電力系統(tǒng)的序網(wǎng)絡(luò)237
7.4簡(jiǎn)單不對(duì)稱(chēng)短路故障分析241
7.4.1單相接地短路243
7.4.2兩相短路247
7.4.3兩相接地短路248
7.4.4正序等效定則251
7.5不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)中電流和電壓的分布255
7.5.1不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)中電流和電壓的分布計(jì)算和規(guī)律255
7.5.2對(duì)稱(chēng)分量經(jīng)變壓器后的相位變化256
7.6不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)運(yùn)算曲線(xiàn)的應(yīng)用261
7.7電力系統(tǒng)非全相運(yùn)行的分析262
7.7.1單相斷線(xiàn) 263
7.7.2兩相斷線(xiàn)264
7.8不對(duì)稱(chēng)故障的計(jì)算機(jī)算法264
7.8.1不對(duì)稱(chēng)故障的通用邊界條件 264
7.8.2計(jì)算機(jī)計(jì)算不對(duì)稱(chēng)故障的數(shù)學(xué)描述265
7.8.3計(jì)算機(jī)計(jì)算程序原理框圖273
本章小結(jié)274
習(xí)題274
第8章電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析計(jì)算276
8.1電力系統(tǒng)穩(wěn)定的概念276
8.1.1靜態(tài)穩(wěn)定277
8.1.2暫態(tài)穩(wěn)定278
8.1.3動(dòng)態(tài)穩(wěn)定279
8.1.4電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基本要求280
8.2同步發(fā)電機(jī)的機(jī)電特性280
8.2.1同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程280
8.2.2發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和功率282
8.3電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定分析283
8.3.1單機(jī)—無(wú)窮大系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定283
8.3.2小擾動(dòng)法分析電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定285
8.3.3多機(jī)系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定近似分析289
8.3.4提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施292
8.4電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定分析294
8.4.1基本假定294
8.4.2簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定分析294
8.4.3暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算的數(shù)學(xué)原理300
8.4.4暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算模型選擇與描述303
8.4.5暫態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算算法推導(dǎo)304
8.4.6提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施316
本章小結(jié)321
習(xí)題321
參考文獻(xiàn)323