高等院校电气工程及其自动化专业系列精品教材：电力系统分析

　　目录前言第1章 电力网络的数学模型 11.1 节点电压方程与节点导纳矩阵 11.1.1 节点电压方程的建立 11.1.2 节点导纳矩阵元素的物理意义 31.1.3 节点导纳矩阵形成与修改的计算机方法 51.1.4 节点方程的实数化求解方法 81.2 节点阻抗矩阵 81.2.1 节点阻抗矩阵表示的网络方程 81.2.2 节点阻抗矩阵的特点及其元素的物理意义 91.2.3 节点阻抗矩阵元素的求解方法 91.2.4 节点阻抗矩阵元素的实数化求解方法 10思考题 11第2章 电力系统潮流的计算机分析方法 122.1 潮流计算的数学模型 122.1.1 节点的功率方程 122.1.2 潮流计算中节点的分类 132.1.3 电力网络的潮流方程 142.2 牛顿-拉夫逊潮流算法 152.2.1 牛顿迭代算法 162.2.2 牛顿法的几何解释 172.2.3 极坐标牛顿潮流算法的雅可比矩阵 172.2.4 直角坐标牛顿潮流算法的雅可比矩阵 192.2.5 初值的设置与元件通过功率和电流的计算 212.2.6 牛顿潮流算法流程及评价 222.3 快速解耦潮流算法 242.3.1 快速解耦潮流算法的基本原理 242.3.2 快速解耦潮流算法的评价 252.4 直流潮流算法 27思考题 28第3章 电力系统的经济运行 293.1 电力系统经济运行的基本概念 293.2 火电厂间有功负荷的经济分配 293.3 水火电厂间有功负荷的经济分配 343.4 电力系统最优潮流 363.4.1 最优潮流的数学模型 373.4.2 最优潮流计算的降维梯度法 393.4.3 解耦最优潮流 43思考题 45第4章 同步电机的数学模型 464.1 abc坐标系的同步电机数学模型 464.1.1 理想同步电机 464.1.2 abc坐标系的同步电机方程 484.2 dq0坐标系的同步电机数学模型 524.2.1 派克变换 524.2.2 dq0坐标系的同步电机方程 524.2.3 派克变换的物理解释 544.3 同步电机的标幺值基本方程 564.4 电机参数表示的同步电机数学模型 594.4.1 同步电机参数 594.4.2 同步电机参数与其原始参数的关系 614.4.3 电机参数表示的同步电机方程 634.4.4 同步电机的电磁转矩方程 644.5 同步电机的简化数学模型 654.5.1 定子电压方程简化模型 654.5.2 转子电压磁链方程简化模型 664.6 同步电机的稳态数学模型及相量图 684.6.1 用同步电抗表示的同步电机稳态模型 684.6.2 用暂态电抗表示的同步电机稳态模型 704.6.3 用次暂态电抗表示的同步电机稳态模型 71思考题 73第5章 同步电机三相短路暂态过程分析 745.1 同步电机三相短路物理过程分析 745.1.1 同步电机三相短路的特点及磁链守恒原理 745.1.2 无阻尼绕组同步电机空载三相短路的物理过程 745.2 无阻尼绕组同步电机三相短路电流计算 775.2.1 不计衰减时同步电机空载短路电流计算 775.2.2 不计衰减时同步电机负载状态下的短路电流计算 805.2.3 自由电流衰减的时间常数 825.3 有阻尼绕组同步电机三相短路电流计算 865.3.1 不计衰减定子转子短路电流计算 865.3.2 自由电流分量的衰减时间常数 915.4 强行励磁对同步电机短路暂态过程的影响 94思考题 95第6章 电力系统故障的计算机算法 976.1 三相对称短路故障计算 976.2 简单不对称故障计算 996.2.1 序网络端口电压方程 996.2.2 不对称短路故障计算 1016.2.3 不对称断线故障计算 1046.3 复杂故障的计算 1056.3.1 不对称故障的通用边界条件 1056.3.2 多重故障计算 107思考题 109第7章 电力系统稳定性分析中的元件模型 1107.1 概述 1107.2 发电机的转子运动方程 1117.2.1 转子运动方程的推导 1117.2.2 转子运动方程的标幺值表示 1137.2.3 惯性时间常数及物理含义 1147.3 发电机功角及功率特性 1157.3.1 发电机功角 1157.3.2 功角及简单电力系统稳态功率特性 1167.3.3 用其他电势表示的发电机功率特性 1187.3.4 复杂系统的功率特性 1217.4 功率特性影响因素分析 1227.4.1 网络参数的影响 1227.4.2 自动励磁调节器的影响 1257.5 发电机励磁系统 1277.5.1 发电机励磁系统的构成 1277.5.2 主励磁系统模型 1297.5.3 发电机励磁系统数学模型 1337.6 原动机及调速器系统 1347.6.1 水轮机及调速器系统 1347.6.2 汽轮机及调速器系统 1367.6.3 原动机及调速器系统简化模型 1387.7 电力负荷模型 1387.7.1 静态负荷模型 1397.7.2 感应电动机负荷模型 1407.7.3 其他负荷模型简介 141思考题 142第8章 电力系统稳定性的基本概念 1448.1 电力系统稳定性概述 1448.2 小扰动稳定性的初步概念 1468.3 暂态稳定性的初步概念 1498.4 负荷稳定的初步概念 1518.5 电压稳定的初步概念 153思考题 159第9章 电力系统小扰动稳定性 1609.1 小扰动稳定性基础概念 1609.1.1 动力系统模型 1609.1.2 运动稳定性的基本概念 1629.1.3 系统的线性化模型 1639.1.4 系统控制参数变动的影响 1649.1.5 电力系统小扰动稳定性分析步骤 1659.2 单机-无穷大系统小扰动稳定性分析 1669.2.1 不计发电机阻尼时的稳定性分析 1669.2.2 计及发电机阻尼时的稳定性分析 1699.2.3 小扰动稳定储备系数和系统阻尼因子 1719.3 简单电力系统小扰动稳定分岔分析 1739.3.1 系统模型 1739.3.2 系统小扰动稳定性分析 1769.4 多机电力系统小扰动稳定性分析 1829.4.1 系统模型 1829.4.2 系统初始点的小扰动稳定性分析 1849.4.3 系统负荷水平变动对小扰动稳定性的影响 1879.4.4 发电机出力对系统小扰动稳定性的影响 1889.4.5 综合考虑负荷水平和调度方式变化对系统小扰动稳定性的影响 191思考题 192第10章 电力系统暂态稳定性 19410.1 概述 19410.1.1 大扰动后的暂态过程 19410.1.2 电力系统暂态稳定分析模型及其简化 19510.1.3 电力系统暂态稳定分析方法 19810.1.4 暂态稳定性研究的一些新问题 19910.2 单机无穷大系统的暂态稳定判据——等面积定则 20010.2.1 发电机各阶段的功率特性曲线 20010.2.2 暂态稳定和不稳定场景分析 20110.2.3 等面积定则 20310.3 电力系统暂态稳定分析数值方法 20510.3.1 常微分方程的数值积分方法 20510.3.2 微分-代数方程的数值积分方法 21010.4 单机无穷大系统暂态稳定数值分析 21210.4.1 电力系统模型 21210.4.2 不计阻尼时的暂态性分析 21210.4.3 影响系统暂态稳定性的因素分析 21710.5 多机电力系统暂态稳定性分析简介 22010.5.1 暂态稳定分析的网络模型 22110.5.2 电力系统暂态稳定分析的一般步骤 22510.5.3 多机电力系统暂态稳定分析示例 228思考题 232第11章 提高电力系统稳定性的措施 23411.1 概述 23411.2 在电力系统规划设计阶段可采取的措施 23511.2.1 提高系统功率极限的原理 23511.2.2 改善发电机运行特性 23611.2.3 改善输电线路的运行参数 23811.2.4 改善变压器运行特性 24511.2.5 实施无功补偿 24711.2.6 优化保护装置 24811.3 DyLiacco安全构想和运行控制措施 24911.3.1 DyLiacco安全构想 24911.3.2 EMS系统安全监控功能简介 25011.3.3 电力系统运行控制的三道防线 25211.4 电力系统运行控制措施 25311.4.1 电力系统预防控制 25411.4.2 电力系统紧急控制 25611.4.3 实际例子 26211.5 电力系统恢复控制 26211.5.1 制定恢复计划和实施恢复培训 26311.5.2 有功平衡和频率控制 26311.5.3 无功平衡和电压控制 26411.5.4 继电保护及安全自动装置的配合 265思考题 266参考文献 267

　　《电力系统分析》重点阐述电力系统分析涉及的元件模型和计算机分析方法.《电力系统分析》共分11章，包括电力网络的数学模型、电力系统潮流的计算机分析方法、电力系统的经济运行、同步电机的数学模型、同步电机三相短路暂态过程分析、电力系统故障的计算机算法、电力系统稳定性分析中的元件模型、电力系统稳定性的基本概念、电力系统小扰动稳定性、电力系统暂态稳定性、提高电力系统稳定性的措施.每章都提供了一些思考题，便于学生掌握相关知识。