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电力系统分析
  • 作者:张炜
  • 出版社:中国水利水电出版社
  • 出版日期:1999年12月
  • ISBN:978-7-5084-0208-6
  • 页数:326
优惠价: ¥ 22.50
定价: ¥ 37.50

标签:电力

图书详情
内容简介

本书共九章,主要内容有:电力系统的基本概念(第一章),电力系统的潮流计算(第二章、第三章),电力系统运行的优化和调整(第四章、第五章),电力系统故障分析和计算(第六章、第七章、第八章),电力系统的稳定性(第九章)等。

第一章介绍了电力系统的基本知识、电力系统各元件的特性和数学模型。第二章介绍电力系统的分析计算方法。第三章介绍用计算机进行电力系统潮流计算的方法。第四章介绍电力系统有功功率和频率调整问题。第五章介绍无功功率和电压调整问题。第六章介绍电力系统对称短路的分析和计算方法。第七章介绍电力系统不对称故障的分析和计算方法。第八章介绍用计算机计算电力系统中各种简单故障的方法。第九章介绍电力系统的静态稳定和暂态稳定问题。

本书是电力系统及其自动化专业的专业课程教材,既可供电力类有关专业使用,也可供从事电力系统工作的工程技术人员参考。

目录
  • 前言
  • 第一章 电力系统的基本概念
  • 第一节 电力系统概述
  • 一、电力系统的组成
  • 二、电力系统的发展概况
  • 三、联合电力系统
  • 四、电力系统运行的特点与要求
  • (一)电力系统运行的特点
  • (二)对电力系统的要求
  • 五、电力系统分析课程的主要内容
  • 第二节 电力系统的负荷和负荷曲线
  • 一、电力系统的负荷
  • 二、负荷曲线
  • (一)日负荷曲线
  • (二)年最大负荷曲线
  • (三)年持续负荷曲线
  • 三、负荷特性
  • 第三节 电力系统的接线和额定电压等级
  • 一、电力系统的接线
  • (一)接线图
  • (二)接线方式及特点
  • 二、电力系统的额定电压
  • 三、电力系统的中性点接地方式
  • 第四节 电力线路的结构
  • 一、导线和避雷线
  • 二、杆塔
  • 三、绝缘子和金具
  • (一)绝缘子
  • (二)金具
  • 四、电缆
  • 第五节 电力系统元件的参数和等值电路
  • 一、电力线路的参数和等值电路
  • (一)电力线路的参数
  • (二)电力线路的等值电路
  • 二、变压器的参数和等值电路
  • (一)双绕组变压器
  • (二)三绕组变压器
  • (三)自耦变压器
  • 三、电抗器和电容器的参数
  • (一)电抗器
  • (二)电容器
  • 四、负荷的表示方法
  • (一)恒定功率表示负荷
  • (二)恒定阻抗表示负荷
  • 五、电力网络等值电路
  • 第六节 标幺制
  • 一、标幺值
  • (一)单相电路中基准值选择
  • (二)对称三相系统中基准值选择
  • 二、基准值改变时标幺值的换算
  • 三、多级电压电力系统中各元件参数标幺值的计算
  • (一)准确计算法
  • (二)近似计算法
  • 四、频率、角速度和时间的基准值
  • 小结
  • 第二章 简单电力系统的分析和计算
  • 第一节 网络元件中的电压降落和功率损耗
  • 一、网络元件中的电压降落
  • (一)电压降落的两种分解计算方法
  • (二)计算公式的简化及讨论
  • (三)其他电压质量指标
  • 二、网络元件中的功率损耗
  • (一)串联阻抗支路功率损耗的计算
  • (二)并联导纳支路功率损耗的计算
  • (三)网络元件中的功率损耗
  • 三、运算负荷和运算功率
  • (一)变电所的运算负荷
  • (二)发电厂的运算功率
  • 第二节 电能损耗
  • 一、线路中电能损耗
  • 二、不同接线方式电网中Tmax的确定
  • 三、变压器中电能损耗
  • 第三节 电力网络的潮流分布计算
  • 一、开式网络的潮流分布计算
  • (一)最简单开式网络的潮流分布计算
  • (二)多分支开式网络的潮流分布计算
  • 二、闭式网络的潮流分布计算
  • (一)闭式网络的初步功率分布计算
  • (二)闭式网络的分解及潮流分布计算
  • (三)多级电压闭式网络中环路电势的计算
  • 三、电力网络中潮流的调整控制
  • 第四节 网络变换
  • 一、等值电源法
  • 二、负荷移置法
  • (一)将一点负荷移置到两处
  • (二)将两处的负荷移置到一点
  • (三)星形网络中点的负荷移置到射线的端点
  • 三、星网变换法
  • 第五节 电力线路导线截面积的选择
  • 一、按经济电流密度选择导线截面积及校验
  • (一)按经济电流密度选择导线截面积
  • (二)按允许载流量、电晕和机械强度校验导线截面积
  • 二、按电压损耗选择导线截面积及校验
  • 小结
  • 第三章 电力系统潮流的计算机算法
  • 第一节 电力网络的数学模型
  • 一、等值电路的制定
  • (一)简单环网等值电路的制定
  • (二)变压器的π形等值电路及多电压级网络的处理
  • 二、节点电压方程
  • (一)节点电压方程的两种表达形式
  • (二)节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵的特点
  • 三、节点导纳矩阵的形成和修改
  • (一)节点导纳矩阵的形成
  • (二)节点导纳矩阵的修改
  • 四、节点阻抗矩阵的形成和修改
  • (一)利用导纳矩阵求逆法形成节点阻抗矩阵
  • (二)支路追加法
  • 第二节 功率方程
  • 一、功率方程的导出
  • (一)节点电压采用极坐标形式
  • (二)节点电压采用直角坐标形式
  • 二、变量的分类及约束条件
  • (一)变量的分类
  • (二)变量的给定条件
  • (三)变量的约束条件
  • 三、节点的分类
  • 第三节 潮流分布计算的计算机算法
  • 一、高斯-塞得尔法潮流计算
  • (一)电压方程的迭代求解
  • (二)对PV节点的处理
  • (三)平衡节点功率和线路功率的计算
  • (四)高斯-塞得尔法计算潮流的步骤
  • 二、牛顿-拉夫逊法潮流计算
  • (一)牛顿-拉夫逊法简介
  • (二)牛顿-拉夫逊法潮流计算的修正方程式
  • (三)牛顿-拉夫逊法潮流计算的基本步骤
  • 三、P-Q分解法潮流计算
  • (一)P-Q分解法潮流计算的修正方程式
  • (二)P-Q分解法潮流计算的基本步骤
  • 小结
  • 第四章 电力系统有功功率和频率调整
  • 第一节 电力系统有功功率的平衡
  • 一、电力系统的频率偏差及调整频率的必要性
  • (一)电力系统的频率偏差
  • (二)调整频率的必要性
  • 二、有功功率负荷的变动及其调整控制
  • 三、有功功率平衡和备用容量
  • 四、有功功率负荷曲线的预测
  • 第二节 电力系统有功功率的最优分配
  • 一、各类发电厂的运行特点和合理组合
  • (一)各类发电厂的运行特点
  • (二)各类发电厂的合理组合
  • 二、有功功率负荷的最优分配
  • (一)耗量特性
  • (二)有功功率负荷最优分配的目标函数和约束条件
  • (三)等耗量微增率准则
  • (四)火力发电厂间有功功率负荷的经济分配
  • (五)计及网损时有功功率负荷的经济分配
  • (六)水、火电混合系统中有功功率负荷的经济分配
  • 第三节 电力系统的频率调整
  • 一、电力系统的频率特性
  • (一)电力系统综合负荷的有功功率静态频率特性
  • (二)发电机组的有功功率静态频率特性
  • 二、电力系统频率的一次调整
  • 三、电力系统频率的二次调整
  • 四、互联电力系统的频率调整
  • 五、频率调整厂的选择
  • (一)调频厂的调整容量
  • (二)调频厂的调整速度
  • 小结
  • 第五章 电力系统无功功率和电压调整
  • 第一节 电力系统无功功率的平衡
  • 一、电力系统的电压偏移及调整电压的必要性
  • (一)电力系统的电压偏移
  • (二)调整电压的必要性
  • 二、电力系统中无功功率负荷和无功功率损耗
  • (一)电力系统中无功功率负荷
  • (二)电力系统中无功功率损耗
  • 三、电力系统中无功功率电源
  • (一)同步发电机
  • (二)调相机
  • (三)静电电容器
  • (四)静止补偿器
  • 四、电力系统无功功率平衡
  • 第二节 电力系统无功功率的最优分布
  • 一、无功功率电源的最优分布
  • 二、无功功率负荷的最优补偿
  • 第三节 电力系统的电压管理
  • 一、电压波动及限制措施
  • 二、中枢点的电压管理
  • (一)中枢点电压的允许变动范围
  • (二)中枢点的调压方式
  • 第四节 电力系统电压调整的措施
  • 一、发电机调压
  • 二、改变变压器变比调压
  • (一)双绕组变压器分接头选择
  • (二)三绕组变压器分接头选择
  • 三、利用无功功率补偿设备调压
  • (一)并联补偿设备的调节方式
  • (二)并联补偿设备容量的选择
  • (三)最小补偿设备容量的确定
  • 四、几种调压措施的比较
  • 小结
  • 第六章 电力系统对称故障的分析和计算
  • 第一节 概述
  • 一、故障概述
  • (一)短路类型
  • (二)短路的主要原因
  • (三)短路的危害
  • (四)限制短路电流的措施
  • (五)计算短路电流的目的
  • 二、无限大功率电源供电的三相短路电流分析
  • (一)暂态过程分析
  • (二)短路冲击电流和最大有效值电流
  • 第二节 同步发电机的基本方程和等值电路
  • 一、同步发电机的基本方程
  • (一)同步发电机回路电压方程和磁链方程
  • (二)同步发电机电感系数的特点
  • (三)派克—戈列夫变换
  • 二、同步发电机稳态运行方程和等值电路
  • (一)隐极机的等值电路
  • (二)凸极机的等值电路
  • 三、同步发电机的暂态电势和暂态电抗
  • 四、同步发电机的次暂态参数和等值电路
  • (一)交轴次暂态电势6226948和直轴次暂态电抗6226949
  • (二)直轴次暂态电势6226958和交轴次暂态电抗6226959
  • 第三节 同步发电机突然三相短路的物理过程
  • 一、突然三相短路后定子短路电流和转子绕组中的电流分量
  • (一)定子绕组中的电流分量
  • (二)转子励磁绕组中的电流分量
  • 二、短路瞬时磁通分布与定子绕组周期分量的变化
  • (一)无阻尼绕组的同步发电机
  • (二)有阻尼绕组的同步发电机
  • 三、短路电流波形和近似公式
  • 第四节 同步发电机突然三相短路电流分析
  • 一、无阻尼绕组同步发电机突然三相短路后的电流
  • (一)不计自由分量衰减时的短路电流
  • (二)计及自由分量衰减时的短路电流
  • 二、有阻尼绕组同步发电机突然三相短路后的电流
  • (一)不计自由分量衰减时的短路电流
  • (二)计及自由分量衰减时的短路电流
  • 第五节 三相短路电流的实用计算
  • 一、短路电流周期分量起始值(I″)的计算
  • (一)计算的假定条件
  • (二)短路点次暂态电流6227182计算的一般方法
  • (三)复杂系统中短路点次暂态电流6227191及各支路电流、节点电压的计算
  • 二、应用运算曲线计算任意时刻短路点的短路电流(交流分量有效值)
  • (一)运算曲线
  • (二)应用运算曲线计算短路电流的计算步骤
  • (三)计算的简化
  • 三、转移阻抗及其计算方法
  • 小结
  • 第七章 电力系统不对称故障的分析和计算
  • 第一节 对称分量法及其在不对称短路计算中的应用
  • 一、对称分量法
  • 二、对称分量法在不对称故障分析中的应用
  • (一)不对称电流、电压的分解
  • (二)序阻抗的概念
  • (三)对称分量法在不对称短路计算中的应用
  • 第二节 电力系统各元件的序参数及等值电路
  • 一、同步发电机的负序和零序电抗
  • (一)不对称短路时同步发电机内部的高次谐波电流
  • (二)同步发电机的负序电抗
  • (三)同步发电机的零序电抗
  • 二、异步电动机负序和零序电抗
  • 三、变压器的零序电抗和等值电路
  • (一)双绕组变压器
  • (二)三绕组变压器
  • (三)自耦变压器
  • 四、架空线路的零序电抗
  • 第三节 电力系统各序网络的制订
  • 一、正序网络的制订
  • 二、负序网络的制订
  • 三、零序网络的制订
  • 第四节 故障处短路电流和电压的计算
  • 一、单相短路接地(f(1))
  • (一)单相直接短路接地
  • (二)单相经阻抗接地
  • (二)两相经阻抗短路
  • 三、两相短路接地(f(1,1))
  • (一)两相直接短路接地
  • (二)两相短路经阻抗接地
  • 四、正序等效定则
  • 五、应用运算曲线求故障处正序短路电流
  • 第五节 不对称故障时电网中电流、电压的分布
  • 一、各序网中各序电流、电压的分布计算
  • (一)各序网中各序电流、电压分布计算方法
  • (二)电网中三相不对称电流、电压分布计算方法
  • (三)各序电压有效值的分布情况
  • 二、变压器两侧对称分量的相位变化
  • 第六节 非全相运行的分析和计算
  • 一、一相断线
  • 二、两相断线
  • 三、应用叠加原理的分析方法
  • (一)一相断线的分析
  • (二)两相断线的分析
  • 小结
  • 第八章 电力系统故障的计算机算法
  • 第一节 概述
  • 第二节 对称短路计算
  • 一、计算对称短路时的等值网络
  • 二、用节点阻抗矩阵的对称短路计算
  • 三、用节点导纳矩阵的对称短路计算
  • 第三节 简单不对称故障计算
  • 第四节 电力系统故障计算程序原理框图
  • 小结
  • 第九章 电力系统的稳定性
  • 第一节 概述
  • 一、电力系统稳定性的基本概念
  • 二、电力系统稳定性问题的分类
  • 第二节 同步发电机组的转子运动方程
  • 一、同步发电机组的转子运动方程
  • 二、惯性时间常数的意义
  • 第三节 电力系统中的电磁功率特性
  • 一、简单电力系统中发电机的功率特性
  • (一)隐极式发电机的功率特性
  • (二)凸极式发电机的功率特性
  • 二、复杂电力系统中发电机的功率特性
  • 三、电势变化过程及自动调节励磁系统对功率特性的影响
  • 第四节 电力系统静态稳定
  • 一、简单电力系统的静态稳定
  • (一)简单电力系统静态稳定性分析
  • (二)静态稳定的实用判据和静态稳定储备系数
  • 二、负荷(异步电动机)的静态稳定
  • (一)异步电动机组的机电特性
  • (二)负荷(异步电动机)的静态稳定
  • 三、小干扰法分析简单系统的静态稳定
  • (一)列出状态变量偏移量的线性状态方程
  • (二)根据状态方程系数矩阵的特征值判断系统的稳定性
  • 四、自动调节励磁系统对静态稳定的影响
  • (一)按电压偏差的比例调节励磁
  • (二)励磁调节器的改进
  • (三)调节励磁对静态稳定影响的综述
  • 五、复杂系统静态稳定分析简介
  • 六、提高电力系统静态稳定性的措施
  • (一)采用自动调节励磁装置
  • (二)减小元件的电抗
  • 第五节 电力系统暂态稳定
  • 一、暂态稳定问题概述
  • 二、简单电力系统的暂态稳定性分析
  • (一)系统处于各种运行方式时发电机输出的电磁功率
  • (二)系统受大干扰后的物理过程分析
  • 三、等面积定则和极限切除角
  • (一)等面积定则
  • (二)极限切除角
  • (三)等面积定则的应用实例
  • 四、发电机转子运动方程的数值解法
  • (一)分段计算法
  • (二)改进欧拉法
  • 五、自动调节系统对暂态稳定的影响简介
  • (一)自动调节励磁系统的影响
  • (二)自动调速系统的影响
  • 六、复杂电力系统暂态稳定的基本概念
  • (一)大干扰后各发电机转子运动的特点
  • (二)复杂电力系统暂态稳定计算的原理
  • 七、提高电力系统暂态稳定性的措施
  • (一)故障的快速切除和自动重合闸装置的应用
  • (二)提高发电机输出的电磁功率
  • (三)减少原动机输出的机械功率
  • (四)设置开关站和采用强行串联补偿
  • 八、电力系统失去稳定后的措施
  • (一)设置解列点
  • (二)短期异步运行和再同步的可能性
  • 小结
  • 附录
  • 附录Ⅰ 架空线路的电气参数
  • 附录Ⅱ 电力变压器技术数据
  • 附录Ⅲ 短路电流运算曲线
  • 附录Ⅳ 国产发电机主要电气技术数据
  • 参考文献

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