《21世紀高等院校電氣工程及其自動化專業系列教材:電力系統分析》包括電力系統穩態分析和暫態分析兩部分內容。全書共有10章,主要內容包括電力系統的基本概念、電力系統元件的參數和等效電路、簡單電力系統的潮流分析、電力系統潮流的計算機算法、電力系統有功功率平衡和頻率調整、電力系統無功功率平衡和電壓調整、同步發電機的數學模型、電力系統對稱故障分析、電力系統不對稱故障分析、電力系統的穩定性。
為了便于讀者自學和應用,在書后附錄中給出了短路電流計算數據和短路電流運算曲線。
《21世紀高等院校電氣工程及其自動化專業系列教材:電力系統分析》可以作為電力系統及其自動化專業和電氣工程及其自動化專業的本科教材,也可以供從事電力系統規劃、設計運行和研究的工程技術人員參考。
前言
第1章 電力系統的基本概念
1.1 電力系統概述
1.1.1 電力系統的組成及接線
1.1.2 電力系統的負荷和負荷曲線
1.1.3 電力系統運行的特點和要求
1.1.4 電力系統的電壓等級和額定電壓
1.2 電力系統發展概況
小結
思考題與習題
第2章 電力系統元件的參數和等效電路
2.1 電力線路的參數和等效電路
2.1.1 電力線路的結構
2.1.2 電力線路的參數
2.1.3 電力線路的等效電路
2.2 變壓器的參數和等效電路
2.2.1 雙繞組變壓器的參數和等效電路
2.2.2 三繞組變壓器的參數和等效電路
2.2.3 自耦變壓器的參數和等效電路
2.3 發電機和負荷的參數及等效電路
2.3.1 發電機的電抗和電動勢
2.3.2 負荷的功率、阻抗和導納
2.4 電力系統的等效電路
2.4.1 多電壓等級電力網有名制等效電路
2.4.2 三相標幺制
2.4.3 多電壓等級電力網的標幺值等效電路
小結
思考題與習題
第3章 簡單電力系統潮流分析
3.1 電力網絡的電壓降落和功率損耗
3.1.1 電力網絡的電壓降落、電壓損耗和電壓偏移
3.1.2 功率分布和功率損耗
3.2 輸電線路的運行特性
3.2.1 線路空載運行特性
3.2.2 輸電線路的傳輸功率極限
3.2.3 輸送功率與電壓之間的關系
3.3 開式電網的潮流分析
3.3.1 同一電壓級開式電網
3.3.2 多電壓等級開式電網
3.4 簡單閉式電網的潮流分布計算
3.4.1 兩端供電網絡的潮流計算
3.4.2 簡單環形網絡的潮流分布
3.4.3 網絡變換法
3.4.4 電力網絡潮流的調整和控制
小結
思考題與習題
第4章 電力系統潮流的計算機算法
4.1 電力網絡的數學模型
4.1.1 節點電壓方程與節點導納矩陣及阻抗矩陣
4.1.2 功率方程和節點分類
4.2 高斯-賽德爾法潮流計算
4.2.1 高斯-賽德爾迭代格式
4.2.2 對網絡PV節點的考慮
4.2.3 功率及功率損耗的計算
4.3 牛頓-拉夫遜法潮流計算
4.3.1 牛頓-拉夫遜法簡介
4.3.2 牛頓-拉夫遜法潮流計算過程
4.3.3 牛頓-拉夫遜法潮流計算的相關問題
4.4 P-Q分解法
4.4.1 P-Q分解法的修正方程式
4.4.2 P-Q分解法的特點
小結
思考題與習題
第5章 電力系統有功功率平衡和頻率調整
5.1 電力系統有功功率平衡和頻率變化
5.1.1 頻率變化對用戶和發電廠及系統本身的影響
5.1.2 電力系統有功功率平衡和備用容量
5.1.3 各類發電廠的合理組合
5.2 電力系統頻率調整
5.2.1 電力系統負荷的頻率特性
5.2.2 發電機組的頻率特性
5.2.3 電力系統的頻率調整
5.2.4 電力系統有功功率最優分布
小結
思考題與習題
第6章 電力系統無功功率平衡和電壓調整
6.1 電力系統中無功功率平衡和電壓變化
6.1.1 電壓調整的必要性
6.1.2 無功功率負荷和無功功率損耗
6.1.3 無功電源
6.1.4 無功功率平衡
6.2 電力系統的電壓管理和調整
6.2.1 中樞點電壓管理
6.2.2 電壓調整的基本原理
6.2.3 電壓調整的基本方法和分析計算
6.2.4 復雜電力系統電壓和無功功率的控制
小結
思考題與習題
第7章 同步發電機的數學模型
7.1 同步發電機的電壓方程和磁鏈方程
7.1.1 同步發電機理想化的假設前提條件
7.1.2 電壓方程和磁鏈方程
7.2 派克變換
7.2.1 派克變換表示的同步發電機方程
7.2.2 標幺制表示的派克變換
7.3 同步發電機的穩態運行
7.3.1 同步發電機空載運行
7.3.2 同步發電機有載運行
小結
思考題與習題
第8章 電力系統對稱故障分析
8.1 短路的基本概念
8.1.1 短路故障的種類、產生原因及后果
8.1.2 短路故障計算的目的和內容
8.1.3 限制短路故障的措施
8.2 無限大容量電源供電的三相短路的分析與計算
8.2.1 無限大容量電源
8.2.2 三相短路暫態過程的分析
8.2.3 短路的沖擊電流、短路電流的最大有效值和短路功率
8.3 同步發電機的三相短路
8.3.1 同步發電機突然三相短路物理分析
8.3.2 無阻尼繞組同步發電機三相短路暫態過程
8.3.3 有阻尼繞組同步發電機三相短路電流的分析
8.3.4 強行勵磁對短路暫態過程的影響
8.4 電力系統三相短路實用計算
8.4.1 起始次暫態短路電流的計算
8.4.2 應用運算曲線計算三相短路電流的周期分量有效值
8.4.3 三相短路的計算機算法
小結
思考題與習題
第9章 電力系統不對稱故障分析
9.1 對稱分量法及其應用
9.1.1 對稱分量法
9.1.2 序阻抗的概念
9.1.3 對稱分量法的應用
9.2 電力系統各元件的序阻抗和等效電路
9.2.1 同步發電機的序電抗和等效電路
9.2.2 異步電動機和綜合負荷的負序阻抗及等效電路
9.2.3 變壓器的零序阻抗及其等效電路
9.2.4 電力線路的零序阻抗及其等效電路
9.2.5 電力系統的序網圖
9.3 電力系統簡單不對稱故障分析
9.3.1 不對稱短路故障點的電流和電壓計算
9.3.2 不對稱短路非故障點的電流和電壓計算
9.3.3 非全相運行的分析和計算
9.3.4 應用運算曲線計算任意時刻的不對稱短路電流
小結
思考題與習題
第10章 電力系統的穩定性
10.1 穩定性的基本概念
10.2 同步發電機組的機電特性
10.2.1 同步發電機組的轉子運動方程
10.2.2 同步發電機的功角特性
10.2.3 自動勵磁調節器對功角特性的影響
10.3 電力系統的靜態穩定
10.3.1 電力系統靜態穩定性的分析
10.3.2 用小干擾法分析電力系統靜態穩定性
10.3.3 調節勵磁對電力系統靜態穩定的影響
10.4 電力系統的暫態穩定
10.4.1 暫態穩定分析計算的基本假定
10.4.2 簡單電力系統的暫態穩定性分析
10.4.3 發電機轉子運動方程的解法
10.5 提高電力系統穩定性的措施
10.5.1 提高電力系統靜態穩定性的措施
10.5.2 提高電力系統暫態穩定性的措施
10.5.3 防止系統失去穩定的措施
小結
思考題與習題
附錄
附錄A 短路電流運算曲線
附錄B 有關的法定計量單位名稱與符號
附錄C 常用網絡變換的基本公式
附錄D 部分習題參考答案
參考文獻