电力系统分析（第2版）

序
前言
第1章绪论1
1.1电力系统概述1
1.1.1电力工业在国民经济中的地位1
1.1.2电力工业的历史及发展方向1
1.1.3我国古代对电和磁的认识及近现代电力工业的发展2
1.1.4电力系统的基本参数3
1.2电力系统运行应满足的基本要求5
1.2.1电力系统运行的特点5
1.2.2电力系统运行的基本要求5
1.2.3电力系统的负荷曲线6
1.3电力系统接线方式和电压等级7
1.3.1电力系统的接线方式7
1.3.2电力系统的电压等级9
1.3.3电力系统不同电压等级的适用范围10
1.3.4电力系统中性点接地方式11
1.4电气工程学科和电力系统分析课程13
1.4.1电气工程学科13
1.4.2电力系统分析课程的内容14
1.4.3计算机在电力系统运行与规划中的应用14
本章小结15
习题15
第2章电力系统各元件稳态参数及模型16
2.1同步发电机数学模型及运行特性16
2.1.1同步发电机稳态数学模型16
2.1.2原动机调节效应19
2.1.3励磁调节效应21
2.1.4同步发电机接入系统22
2.1.5同步发电机的运行范围23
2.2电力线路的参数及数学模型24
2.2.1电力线路的基本结构24
2.2.2电力线路的参数25
2.2.3电力线路的数学模型28
2.3电力变压器的参数与数学模型34
2.3.1理想变压器34
2.3.2实际双绕组变压器36
2.3.3三绕组变压器39
2.3.4自耦变压器42
2.3.5变压器的Ⅱ形等效电路44
2.3.6电抗器的参数和等效电路45
2.4负荷的运行特性及数学模型46
2.5电力网络的数学模型47
2.5.1多电压等级网络中参数及变量的归算47
2.5.2标幺制51
2.5.3多电压等级电力网络标幺值等效电路56
2.5.4具有非标准电压比变压器时的电力网络等效电路59
本章小结63
习题63
第3章电力系统稳态分析计算65
3.1潮流计算的基本原理65
3.1.1潮流计算的基本物理量65
3.1.2潮流计算的数学模型66
3.1.3潮流计算的约束条件68
3.2电力网络潮流计算的手算解法68
3.2.1电压降落与功率损耗的计算68
3.2.2辐射形电力网络的潮流计算72
3.2.3远距离输电线路的潮流分布79
3.3复杂电力网络潮流计算的计算机解法83
3.3.1导纳矩阵的形成83
3.3.2高斯-塞德尔法87
3.3.3牛顿-拉夫逊法92
3.3.4快速分解法108
3.3.5直流法113
3.4静态安全分析117
3.4.1概述117
3.4.2静态安全指标体系118
3.4.3静态安全分析工作流程119
本章小结120
习题120
第4章电力系统有功功率及频率调整124
4.1有功功率的平衡124
4.1.1有功功率电源与备用容量124
4.1.2有功功率平衡及各类发电厂(机组)的合理组合127
4.2频率调整的必要性128
4.3电力系统的频率特性129
4.3.1发电机组自动调速系统工作原理129
4.3.2发电机组的有功功率—频率静态特性130
4.3.3有功负荷的频率静态特性131
4.4频率调整132
4.4.1频率的一次调整132
4.4.2频率的二次调整134
4.4.3主调频厂的选择135
4.4.4互联系统的频率调整135
4.5有功功率的经济分配140
4.5.1火电厂间有功功率负荷的经济分配140
4.5.2水火电厂间有功功率负荷的经济分配144
本章小结149
习题149 第5章电力系统无功功率及电压调整151
5.1无功功率平衡151
5.1.1电力系统中的无功功率电源151
5.1.2电力系统中的无功功率负荷及无功功率损耗153
5.1.3电力系统中的无功功率平衡154
5.2电压调整的必要性155
5.2.1电压偏移对用电设备的影响156
5.2.2无功功率与节点电压的关系157
5.2.3负荷分类及其对电压影响的控制158
5.3电压管理与电压调整158
5.3.1电压中枢点的概念159
5.3.2电压中枢点的电压偏移和调压方式159
5.3.3电压调整的方法161
5.4无功功率负荷的经济分配168
5.4.1等微增率准则的应用168
5.4.2无功功率补偿的经济配置172
本章小结174
习题174
第6章电力系统对称故障分析计算176
6.1短路的基本知识176
6.1.1短路的原因?类型及危害176
6.1.2计算短路电流的基本目的177
6.2无限大功率电源供电系统的三相短路178
6.2.1无限大功率电源的概念 178
6.2.2无限大功率电源供电电路突然三相短路的暂态过程 179
6.2.3短路冲击电流和短路全电流有效值181
6.2.4短路容量183
6.3同步发电机突然三相短路的物理过程及短路电流分析184
6.3.1同步发电机在空载情况下突然三相短路的物理过程184
6.3.2无阻尼绕组同步发电机空载时的突然三相短路电流186
6.3.3无阻尼绕组同步发电机负载时的突然三相短路电流188
6.3.4有阻尼绕组同步发电机的突然三相短路电流189
6.3.5自动调节励磁装置对短路电流的影晌 191
6.4电力系统三相短路的实用计算193
6.4.1短路电流实用计算的基本假设与基本任务193
6.4.2起始次暂态电流的计算 194
6.4.3应用叠加原理计算电力系统三相短路198
6.4.4任意时刻三相短路电流的计算200
6.5计算机计算复杂系统短路电流周期分量起始值的原理202
6.5.1基本原理202
6.5.2利用节点阻抗矩阵计算的方法203
6.5.3利用节点导纳矩阵计算的方法209
6.5.4短路点在线路上任意处的计算方法211
本章小结213
习题214
第7章电力系统不对称故障分析计算215
7.1对称分量法215
7.1.1不对称短路后电力网络的特点 215
7.1.2对称分量法的概念216
7.1.3对称分量法在电力系统不对称
短路分析中的应用218
7.2电力系统元件的序参数及序网络221
7.2.1阻抗负荷的序网络及序参数221
7.2.2发电机的序网络及序参数223
7.2.3电动机的序网络及序参数225
7.2.4变压器的序网络和序参数226
7.2.5输电线路的序网络及序参数233
7.2.6电缆线路的序网络及序参数237
7.3电力系统的序网络237
7.4简单不对称短路故障分析241
7.4.1单相接地短路243
7.4.2两相短路247
7.4.3两相接地短路248
7.4.4正序等效定则251
7.5不对称短路时网络中电流和电压的分布255
7.5.1不对称短路时网络中电流和电压的分布计算和规律255
7.5.2对称分量经变压器后的相位变化256
7.6不对称短路时运算曲线的应用261
7.7电力系统非全相运行的分析262
7.7.1单相断线 263
7.7.2两相断线264
7.8不对称故障的计算机算法264
7.8.1不对称故障的通用边界条件 264
7.8.2计算机计算不对称故障的数学描述265
7.8.3计算机计算程序原理框图273
本章小结274
习题274
第8章电力系统的稳定性分析计算276
8.1电力系统稳定的概念276
8.1.1静态稳定277
8.1.2暂态稳定278
8.1.3动态稳定279
8.1.4电力系统稳定运行的基本要求280
8.2同步发电机的机电特性280
8.2.1同步发电机的转子运动方程280
8.2.2发电机的电磁转矩和功率282
8.3电力系统的静态稳定分析283
8.3.1单机—无穷大系统的静态稳定283
8.3.2小扰动法分析电力系统的静态稳定285
8.3.3多机系统的静态稳定近似分析289
8.3.4提高系统静态稳定性的措施292
8.4电力系统的暂态稳定分析294
8.4.1基本假定294
8.4.2简单电力系统的暂态稳定分析294
8.4.3暂态稳定计算的数学原理300
8.4.4暂态稳定计算模型选择与描述303
8.4.5暂态稳定性计算算法推导304
8.4.6提高系统暂态稳定性的措施316
本章小结321
习题321
参考文献323