定 價：55 元
叢書名：“十三五”國家重點出版物出版規(guī)劃項目卓越工程能力培養(yǎng)與工程教育專業(yè)認證系列規(guī)劃教材（電氣工程及其自
- 作者：顧丹珍黃海濤李曉露
- 出版時間：2022/5/1
- ISBN：9787111693963
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TM711
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書為“十三五”國家重點出版物出版規(guī)劃項目——卓越工程能力培養(yǎng)與工程教育專業(yè)認證系列規(guī)劃教材之一。
全書共分10章，主要內容包括緒論、電力系統(tǒng)計算基礎知識、電力系統(tǒng)潮流計算、電力系統(tǒng)分析方法及應用、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計、電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析、電力系統(tǒng)故障分析、電力系統(tǒng)元件模型、電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定分析、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析。
本書主要作為高等院校電氣工程及其自動化專業(yè)的研究生教材，也可作為本科高年級學生教學用書，還可作為從事電力系統(tǒng)運行、規(guī)劃設計的工程技術人員或科研人員的參考書。
前言
近30年來是我國電力工業(yè)高速發(fā)展的時期。2014年，習近平總書記提出“四個革命、一個合作”（能源消費革命、能源供給革命、能源技術革命和能源體制革命，全方位加強國際合作）的能源發(fā)展戰(zhàn)略。我國電力工業(yè)進入了全球能源轉型背景下的新發(fā)展階段，由高速增長向高質量發(fā)展轉型。電力行業(yè)按照高質量發(fā)展的根本要求，加大電力結構調整力度，繼續(xù)加快清潔能源發(fā)展，促進跨區(qū)跨省送電，推進清潔能源大范圍優(yōu)化配置，推進終端能源電氣化利用水平；深化電力體制改革,大力推進電力市場建設，推動電力科技創(chuàng)新；進一步加強綠色發(fā)展，積極應對氣候變化；不斷擴大“一帶一路”電力國際合作，持續(xù)構建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。
今天，電力系統(tǒng)及相關學科的迅猛發(fā)展對電力系統(tǒng)分析的理論和研究方法產(chǎn)生了深刻影響；其發(fā)展已經(jīng)與計算機信息技術的應用和發(fā)展融為一體，密不可分。電力電子技術在電力系統(tǒng)中的大量應用為電力系統(tǒng)提供了更快速、更準確、更柔性化的控制手段，豐富了電力系統(tǒng)調控手段。這些都需要人們對現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析的理論、模型和算法進一步研究和完善。
本書以電力調度中電力系統(tǒng)分析高級應用為框架，以計算機為工具，以相應數(shù)學理論方法為基礎，簡明介紹已經(jīng)很成熟且廣泛應用的基本理論和方法，包括電力系統(tǒng)網(wǎng)絡分析方法、電力系統(tǒng)模型、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)分析方法和電力系統(tǒng)狀態(tài)估計，全書共分為10章。
第1章為緒論，歸納了現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征和發(fā)展方向，概括了現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析的理論和方法的發(fā)展與特點。
第2章為電力系統(tǒng)計算基礎知識，介紹了圖論的基本知識、電力網(wǎng)絡方程的建立、線性方程組的解法、常微分方程的數(shù)值解法，以及電力網(wǎng)絡求解的稀疏技術、分塊計算技術。
第3章為電力系統(tǒng)潮流計算，首先介紹電力系統(tǒng)常規(guī)潮流計算的數(shù)學模型和經(jīng)典潮流計算方法，然后介紹交直流混聯(lián)系統(tǒng)和含F(xiàn)ACTS元件電力系統(tǒng)的潮流計算。后簡要介紹幾種實際應用中的特殊潮流算法。
第4章為電力系統(tǒng)分析方法及應用，介紹廣泛應用于電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析、運行和控制中的分析方法，包括靈敏度分析、潮流和電力系統(tǒng)靜態(tài)等值三種為常用的分析方法。
第5章為電力系統(tǒng)狀態(tài)估計，介紹電力系統(tǒng)狀態(tài)估計的基礎知識，包括狀態(tài)估計的基本概念、方法及實現(xiàn)，以及支路潮流狀態(tài)估計和不良數(shù)據(jù)的檢測與辨識。
第6章為電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析，重點介紹較成熟且在實際系統(tǒng)中已有應用的電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析方法。
第7章為電力系統(tǒng)故障分析，重點介紹短路和斷線故障的通用復合序網(wǎng)以及用于故障分析的兩端口網(wǎng)絡方程。
第8章為電力系統(tǒng)元件模型，重點討論同步發(fā)電機組、電力負荷的動態(tài)特性及數(shù)學模型。另外，本章對直流系統(tǒng)的工作原理、數(shù)學模型和控制方式進行較詳細的討論。
第9章為電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定分析，首先介紹用于小干擾穩(wěn)定問題的特征分析法，然后分別就單機無窮大系統(tǒng)和多機系統(tǒng)進行小干擾穩(wěn)定分析。
第10章為電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析，介紹基于時域仿真法的暫態(tài)穩(wěn)定分析和暫態(tài)穩(wěn)定直接法。
本書由顧丹珍、黃海濤和李曉露老師合作編寫。李曉露老師編寫第2章、第5~7章，黃海濤老師編寫第3、4章，顧丹珍老師編寫其余章節(jié)并負責全書統(tǒng)稿。在本書編寫過程中得到了上海電力大學電氣工程學院的支持，在此表示衷心的感謝，同時對本書所列參考書目的各位作者表示感謝。
由于編者水平有限，再加上編寫時間倉促，書中不妥之處在所難免，懇請讀者批評指正。
編者
序
前言
第1章緒論1
1.1電力系統(tǒng)發(fā)展概述1
1.2現(xiàn)代電力系統(tǒng)2
1.2.1現(xiàn)代電力系統(tǒng)特征和挑戰(zhàn)2
1.2.2現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析理論與方法5
1.3本書的主要內容9
第2章電力系統(tǒng)計算基礎知識11
2.1概述11
2.2圖論的基本知識11
2.2.1圖論的術語和定義11
2.2.2圖的矩陣表示13
2.2.3矩陣形式的基爾霍夫定律16
2.3電力網(wǎng)絡方程18
2.3.1節(jié)點電壓方程和回路電流方程18
2.3.2節(jié)點導納矩陣19
2.4線性方程組的解法27
2.4.1高斯消去法28
2.4.2因子表法31
2.4.3三角分解法34
2.5電力網(wǎng)絡求解的稀疏技術36
2.5.1稀疏存儲技術37
2.5.2稀疏求解技術41
2.6節(jié)點優(yōu)化編號45
2.7大型電力網(wǎng)絡的分塊計算50
2.7.1節(jié)點分裂法51
2.7.2支路切割法52
2.7.3大規(guī)模電網(wǎng)的分解協(xié)調并行計算方法53
2.8常微分方程的數(shù)值解法55
2.8.1歐拉法56
2.8.2改進歐拉法57
2.8.3龍格庫塔法58
2.8.4隱式積分法58
2.9本章小結59
現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析目錄第3章電力系統(tǒng)潮流計算60
3.1概述60
3.2潮流計算的數(shù)學模型61
3.2.1潮流方程61
3.2.2潮流計算的定解條件65
3.2.3潮流計算的約束條件66
3.3經(jīng)典電力系統(tǒng)潮流計算方法66
3.3.1高斯賽德爾法67
3.3.2牛頓拉夫遜法68
3.3.3快速解耦算法73
3.3.4潮流計算方法的比較76
3.4交直流混聯(lián)系統(tǒng)潮流計算77
3.4.1交直流潮流計算方程78
3.4.2交直流潮流的統(tǒng)一算法80
3.4.3交直流潮流的順序算法82
3.5含F(xiàn)ACTS元件的電力系統(tǒng)潮流計算82
3.5.1FACTS元件模型83
3.5.2含F(xiàn)ACTS元件的電力系統(tǒng)潮流計算86
3.6幾種特殊性質的潮流算法90
3.6.1直流潮流90
3.6.2隨機潮流91
3.6.3三相潮流92
3.6.4諧波潮流92
3.7本章小結93
第4章電力系統(tǒng)分析方法及應用94
4.1概述94
4.2靈敏度分析方法94
4.2.1靈敏度分析的基本方法95
4.2.2靈敏度分析方法在電力系統(tǒng)中的應用98
4.2.3分布因子分析的基本方法99
4.2.4分布因子在電力系統(tǒng)中的應用103
4.3化潮流算法105
4.3.1潮流的數(shù)學模型106
4.3.2潮流的簡化梯度算法107
4.3.3潮流的內點法110
4.3.4潮流在電力系統(tǒng)中的應用114
4.4電力系統(tǒng)靜態(tài)等值118
4.4.1電力系統(tǒng)靜態(tài)等值的基本概念118
4.4.2Ward等值120
4.4.3REI等值123
4.5本章小結125
第5章電力系統(tǒng)狀態(tài)估計126
5.1概述126
5.2狀態(tài)估計的基本概念126
5.2.1估計126
5.2.2電力系統(tǒng)量測方程128
5.2.3狀態(tài)估計與潮流計算的區(qū)別130
5.2.4電力系統(tǒng)狀態(tài)估計流程130
5.3系統(tǒng)的可觀測性分析132
5.3.1數(shù)值法132
5.3.2拓撲法133
5.3.3混合法135
5.4小二乘狀態(tài)估計135
5.5支路潮流狀態(tài)估計138
5.5.1數(shù)學模型138
5.5.2算法特點141
5.6不良數(shù)據(jù)的檢測與辨識142
5.6.1不良數(shù)據(jù)檢測142
5.6.2不良數(shù)據(jù)辨識147
5.7本章小結151
第6章電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析152
6.1概述152
6.2電力系統(tǒng)運行狀態(tài)153
6.3靜態(tài)安全分析的支路開斷模擬154
6.3.1直流法154
6.3.2補償法158
6.3.3靈敏度分析法161
6.4靜態(tài)安全分析的發(fā)電機開斷模擬165
6.4.1方法原理165
6.4.2結合解耦潮流算法的發(fā)電機開斷167
6.4.3考慮外部等值167
6.5預想事故的自動篩選168
6.5.1評價事故的行為指標169
6.5.2預想事故的自動篩選方法169
6.6本章小結170
第7章電力系統(tǒng)故障分析171
7.1概述171
7.2簡單不對稱故障計算171
7.2.1對稱分量法171
7.2.2簡單故障的再分析174
7.3復雜故障計算179
7.3.1用于故障分析的兩端口網(wǎng)絡179
7.3.2雙重故障計算182
7.3.3多重故障計算187
7.4本章小結188
第8章電力系統(tǒng)元件模型189
8.1發(fā)電機模型189
8.1.1理想電機189
8.1.2abc坐標系統(tǒng)下的基本方程190
8.1.3dq0坐標系統(tǒng)下的基本方程191
8.1.4用標幺值表示的同步電機方程193
8.1.5用電機參數(shù)表示的同步電機方程196
8.1.6同步電機實用模型199
8.2勵磁系統(tǒng)數(shù)學模型201
8.2.1勵磁機的數(shù)學模型202
8.2.2典型勵磁系統(tǒng)模型206
8.2.3電力系統(tǒng)穩(wěn)定器208
8.3原動機及調速器數(shù)學模型208
8.3.1水輪機及其調速系統(tǒng)模型208
8.3.2汽輪機及其調速系統(tǒng)模型211
8.4負荷模型214
8.4.1負荷靜態(tài)特性模型214
8.4.2負荷動態(tài)特性模型215
8.5高壓直流輸電系統(tǒng)的數(shù)學模型217
8.5.1直流輸電的穩(wěn)態(tài)模型217
8.5.2直流系統(tǒng)的基本調節(jié)方式223
8.5.3直流控制系統(tǒng)模型225
8.6雙饋風電機組模型225
8.6.1雙饋風電機組詳細模型225
8.6.2雙饋風電機組平均模型229
8.7本章小結231
第9章電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定分析232
9.1特征分析法232
9.1.1特征值和特征向量233
9.1.2動態(tài)系統(tǒng)的自由運動234
9.1.3主要術語介紹235
9.2單機無窮大系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定分析238
9.2.1發(fā)電機采用經(jīng)典二階模型時的系統(tǒng)小干擾分析238
9.2.2發(fā)電機采用三階實用模型時的系統(tǒng)小干擾分析241
9.3多機系統(tǒng)的小干擾分析250
9.3.1電力系統(tǒng)的線性化模型250
9.3.2全系統(tǒng)線性化方程組的形成257
9.3.3小干擾穩(wěn)定的分析方法介紹258
9.4交直流混聯(lián)電力系統(tǒng)小干擾分析的研究動向263
9.5本章小結265
第10章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析266
10.1暫態(tài)穩(wěn)定分析的時域仿真法267
10.1.1全系統(tǒng)數(shù)學模型267
10.1.2微分方程組和代數(shù)方程組的求解方法268
10.1.3暫態(tài)穩(wěn)定分析的一般過程269
10.1.4發(fā)電機節(jié)點的處理和機網(wǎng)接口計算271
10.1.5負荷節(jié)點處理275
10.1.6網(wǎng)絡操作及故障的處理276
10.1.7暫態(tài)穩(wěn)定分析數(shù)值解的計算過程279
10.2電力系統(tǒng)直接法暫態(tài)穩(wěn)定分析282
10.2.1直接法的簡單概念282
10.2.2單機無窮大系統(tǒng)的直接法暫態(tài)穩(wěn)定分析284
10.2.3多機系統(tǒng)直接法暫態(tài)穩(wěn)定分析286
10.3本章小結290
參考文獻291
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