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哈恒旭 等 著

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出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560626970

商品编码：29476032188

包装：平装

出版时间：2012-05-01

基本信息

书名：电力系统分析

定价：26.00元

作者：哈恒旭 等

出版社：西安电子科技大学出版社

出版日期：2012-05-01

ISBN：9787560626970

字数：

页码：232

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.400kg

编辑推荐

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内容提要

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《高等学校电子与电气工程及自动化专业“十二五”规划教材：电力系统分析》是面向普通高等学校电气工程及其自动化专业的一门专业基础课教材，主要介绍了电力系统分析和计算的基本理论和方法。
全书共八章，内容分别为电力系统分析基础、电力网的数学模型、同步发电机模型、电力系统潮流分析与计算、电力系统频率和电压的调整与控制、电力系统三相对称故障分析、电力系统不对称故障分析以及电力系统稳定性分析。
《高等学校电子与电气工程及自动化专业“十二五”规划教材：电力系统分析》可满足普通类高校电气工程及其自动化专业学生宽口径的培养需要，也可供从事电力系统规划、设计、运行和研究的广大工程技术人员参考。

目录

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章 电力系统分析基础
1.1 电力系统概述
1.1.1 电力系统的发展历史
1.1.2 电力系统的结构
1.1.3 电力系统的额定电压和频率
1.1.4 表征电力系统的参数
1.1.5 电力系统中性点接地方式
1.2 现代电力系统的运行特点及要求
1.2.1 现代电力系统的运行特点
1.2.2 现代电力系统的特征
1.2.3 现代电力系统的运行要求
1.2.4 现代电力系统的运行状态与控制
1.3 “电力系统分析”课程的主要内容

第二章 电力网的数学模型
2.1 输电线路的分布参数
2.1.1 线路的电感参数
2.1.2 线路的电容参数
2.1.3 导线的电阻
2.1.4 线路的电导
2.2 输电线路的等值计算模型
2.2.1 线路的电报方程
2.2.2 线路相量微分方程的解
2.2.3 线路的等值计算电路
2.3 变压器等值电路及其参数
2.3.1 双绕组变压器
2.3.2 三绕组变压器的模型和参数
2.3.3 自耦变压器
2.3.4 变压器等值电路中理想变比的处理
2.4 标幺制
2.4.1 标幺制概述
2.4.2 多电压等级下基准值的选择
2.5 电网的数学模型
2.5.1 节点导纳矩阵及其物理意义
2.5.2 追加支路法形成节点导纳矩阵
2.5.3 节点阻抗矩阵的物理意义
2.5.4 追加支路法形成节点阻抗矩阵

第三章 同步发电机模型
3.1 同步发电机的原始模型
3.1.1 同步发电机的原始方程
3.1.2 同步发电机的电感参数
3.2 同步发电机原始方程的Park变换
3.2.1 Park变换的基本原理
3.2.2 Park变换后同步发电机的电路方程
3.2.3 Park变换后同步发电机的磁链方程
3.3 同步发电机的标幺制方程及其等效电路
3.3.1 基准值的选择
3.3.2 电路方程的标幺制表示
3.3.3 磁链方程的标幺制表示
3.3.4 同步发电机的电路模型
3.4 同步发电机的电机参数模型
3.4.1 基本假设
3.4.2 电机参数的定义
3.4.3 电机参数表示的同步发电机方程
3.4.4 同步发电机的简化模型
3.5 同步发电机稳态和准稳态机端电压相量方程
3.5.1 用空载电势表示的同步发电机端电压相量方程
3.5.2 用暂态电势表示的同步发电机端电压相量方程
3.5.3 用次暂态电势表示的同步发电机端电压相量方程
3.6 转子运动方程
3.6.1 概述
3.6.2 标幺制表示的转子运动方程
3.6.3 电角度方程（功角方程）

第四章 电力系统潮流分析与计算
4.1 潮流计算方程--节点功率方程
4.1.1 支路潮流
4.1.2 节点功率方程
4.1.3 小结
4.2 高斯-赛德尔迭代法
4.2.1 基本原理
4.2.2 电力系统潮流计算的高斯-赛德尔迭代法
4.3 牛顿-拉夫逊法
4.3.1 牛顿-拉夫逊法的基本原理
4.3.2 基于直角坐标的牛顿-拉夫逊法
4.3.3 基于极坐标的牛顿-拉夫逊法
4.4 PQ解耦法
4.5 潮流计算的手工计算方法
……
第五章 电力系统频率和电压的调整与控制
第六章 电力系统三相对称故障分析
第七章 电力系统不对称故障分析
第八章 电力系统稳定性分析
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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章 电力系统分析基础
1.1 电力系统概述
1.1.1 电力系统的发展历史
1.1.2 电力系统的结构
1.1.3 电力系统的额定电压和频率
1.1.4 表征电力系统的参数
1.1.5 电力系统中性点接地方式
1.2 现代电力系统的运行特点及要求
1.2.1 现代电力系统的运行特点
1.2.2 现代电力系统的特征
1.2.3 现代电力系统的运行要求
1.2.4 现代电力系统的运行状态与控制
1.3 “电力系统分析”课程的主要内容

第二章 电力网的数学模型
2.1 输电线路的分布参数
2.1.1 线路的电感参数
2.1.2 线路的电容参数
2.1.3 导线的电阻
2.1.4 线路的电导
2.2 输电线路的等值计算模型
2.2.1 线路的电报方程
2.2.2 线路相量微分方程的解
2.2.3 线路的等值计算电路
2.3 变压器等值电路及其参数
2.3.1 双绕组变压器
2.3.2 三绕组变压器的模型和参数
2.3.3 自耦变压器
2.3.4 变压器等值电路中理想变比的处理
2.4 标幺制
2.4.1 标幺制概述
2.4.2 多电压等级下基准值的选择
2.5 电网的数学模型
2.5.1 节点导纳矩阵及其物理意义
2.5.2 追加支路法形成节点导纳矩阵
2.5.3 节点阻抗矩阵的物理意义
2.5.4 追加支路法形成节点阻抗矩阵

第三章 同步发电机模型
3.1 同步发电机的原始模型
3.1.1 同步发电机的原始方程
3.1.2 同步发电机的电感参数
3.2 同步发电机原始方程的Park变换
3.2.1 Park变换的基本原理
3.2.2 Park变换后同步发电机的电路方程
3.2.3 Park变换后同步发电机的磁链方程
3.3 同步发电机的标幺制方程及其等效电路
3.3.1 基准值的选择
3.3.2 电路方程的标幺制表示
3.3.3 磁链方程的标幺制表示
3.3.4 同步发电机的电路模型
3.4 同步发电机的电机参数模型
3.4.1 基本假设
3.4.2 电机参数的定义
3.4.3 电机参数表示的同步发电机方程
3.4.4 同步发电机的简化模型
3.5 同步发电机稳态和准稳态机端电压相量方程
3.5.1 用空载电势表示的同步发电机端电压相量方程
3.5.2 用暂态电势表示的同步发电机端电压相量方程
3.5.3 用次暂态电势表示的同步发电机端电压相量方程
3.6 转子运动方程
3.6.1 概述
3.6.2 标幺制表示的转子运动方程
3.6.3 电角度方程（功角方程）

第四章 电力系统潮流分析与计算
4.1 潮流计算方程--节点功率方程
4.1.1 支路潮流
4.1.2 节点功率方程
4.1.3 小结
4.2 高斯-赛德尔迭代法
4.2.1 基本原理
4.2.2 电力系统潮流计算的高斯-赛德尔迭代法
4.3 牛顿-拉夫逊法
4.3.1 牛顿-拉夫逊法的基本原理
4.3.2 基于直角坐标的牛顿-拉夫逊法
4.3.3 基于极坐标的牛顿-拉夫逊法
4.4 PQ解耦法
4.5 潮流计算的手工计算方法
……
第五章 电力系统频率和电压的调整与控制
第六章 电力系统三相对称故障分析
第七章 电力系统不对称故障分析
第八章 电力系统稳定性分析
参考文献

【XH】电力系统分析：稳定运行的基石，现代社会跳动的脉搏 电力，作为现代社会最基础、最重要的能源形式，其稳定可靠的供应是经济发展、社会进步的命脉。从家庭的灯火到工厂的运转，从信息网络的畅通到交通系统的调度，无不依赖于电力系统的强健与高效。而要实现这一目标，对电力系统进行深入、科学的分析，便显得尤为关键。【XH】电力系统分析，正是这样一本致力于揭示电力系统运行奥秘，指导安全稳定运行的专业著作。它不仅仅是理论知识的堆砌，更是对工程师、研究人员和行业从业者们在实践中面临的种种挑战，所提供的系统性、前瞻性的解决方案。 本书的编写，紧密围绕着电力系统分析的核心目标——确保电力系统的安全、经济、稳定运行，并在此基础上不断提升其性能和可靠性。我们深知，电力系统是一个极其复杂、庞大且动态变化的巨型网络，任何一个环节的疏忽都可能引发连锁反应，对社会造成不可估量的损失。因此，本书从宏观到微观，从静态到动态，对电力系统的各个方面进行了细致入微的探讨。 第一部分：电力系统的基本概念与建模 任何深入的分析都离不开扎实的基础。本书的开篇，将带读者系统回顾电力系统的基本构成，包括发电机、变压器、输电线路、负荷等关键元件的电气特性。我们将重点讲解如何将这些复杂的物理设备，转化为便于分析和计算的数学模型。这不仅包括稳态模型，例如相量模型，更重要的是对动态模型的深入阐释。动态模型是理解电力系统瞬息万变行为的钥匙，能够精确描述系统在扰动下的响应，为后续的稳定性分析奠定坚实基础。我们将详细介绍不同类型发电机的模型，包括同步发电机和异步发电机，以及它们在不同运行工况下的特性。变压器的建模同样重要，我们将从理想变压器开始，逐步引入实际损耗和漏磁等因素，构建更精确的模型。对于输电线路，我们将分析其参数（电阻、电感、电容）对系统性能的影响，并介绍集总参数模型和分布参数模型。此外，负荷的建模也是不可忽视的一环，我们将探讨不同类型的负荷（恒功率负荷、恒电流负荷、恒阻抗负荷）及其在分析中的应用。 第二部分：稳态分析 稳态分析是电力系统分析的起点，它关注系统在稳定运行状态下的各项参数。本书将深入探讨以下几个核心内容： 潮流计算（Power Flow Analysis）： 这是稳态分析中最核心、最基础的计算。潮流计算能够揭示系统中各节点电压、各母线功率、线路潮流以及功率损耗等重要信息。我们将详细介绍几种主流的潮流计算方法，包括高斯-赛德尔法（Gauss-Seidel）、牛顿-拉夫逊法（Newton-Raphson）及其改进算法。我们会分析不同方法的优缺点，以及在实际应用中的适用性。通过潮流计算，我们可以评估系统的运行裕度，识别潜在的过载线路和电压越限节点，为系统的优化调度提供依据。 短路电流计算（Short-Circuit Current Calculation）： 短路是电力系统中最严重的故障之一，短路电流的分析是进行系统保护设计、设备选型以及安全裕度评估的关键。本书将详细介绍不同类型短路（三相短路、单相接地短路、两相短路、单相相间短路）的计算方法，并阐述故障的发生机理以及对称分量法的应用。通过短路电流计算，我们可以确定断路器和熔断器的开断能力，以及其他保护设备的整定值，确保在故障发生时能够迅速、准确地隔离故障，减少对系统的影响。 系统可靠性分析（System Reliability Analysis）： 衡量电力系统是否能够持续、不间断地向用户提供合格电力的重要指标。本书将从概率论和统计学的角度，介绍电力系统可靠性评估的常用指标，如供电可靠率、用户停电频率、平均停电持续时间等。我们将探讨如何通过对设备可用度、维护策略和系统结构进行分析，来预测和提高系统的可靠性。这对于投资决策、系统规划和运行维护策略的制定至关重要。 第三部分：暂态分析与稳定性 电力系统的动态行为是保证其稳定运行的重中之重。本书将系统性地讲解暂态分析和稳定性理论，这是电力系统分析的难点，也是本书的重点和特色。 电力系统暂态过程（Power System Transients）： 暂态过程是指电力系统在发生扰动（如故障、负荷突变、机组启停等）后，系统状态参数（如电压、频率、电流、功率等）发生暂时性变化的整个过程。本书将重点分析各种典型扰动下电力系统的暂态响应，包括故障暂态、负荷突变暂态、发电机同步失步暂态等。我们将通过详细的数学推导和图示，揭示各种参数的变化规律和影响因素。 暂态稳定性分析（Transient Stability Analysis）： 暂态稳定性是指电力系统在经历一次大型扰动后，能否在短时间内恢复到新的稳定运行状态的能力。这是电力系统安全运行的最基本要求。本书将深入讲解暂态稳定性的判据，包括等面积准则（Equal Area Criterion）以及更精确的数值积分方法。我们将详细分析影响暂态稳定性的各种因素，如扰动类型和位置、发电机励磁控制、调速器性能、线路参数等，并探讨提高暂态稳定性的策略，如加强电网互联、优化发电机容量配置、采用快速响应的控制器等。 小干扰稳定性分析（Small-Signal Stability Analysis）： 小干扰稳定性是指电力系统在经历小的、局部的扰动后，能否在较长时间内维持同步运行的能力。它主要关注系统是否存在低频振荡等不稳定现象。本书将介绍小干扰稳定性的分析方法，包括特征方程法、根轨迹法以及现代的系统辨识技术。我们将分析系统振荡的成因，如发电机-系统振荡、区域间振荡等，并探讨如何通过安装和优化功率系统稳定器（PSS）等装置来抑制这些振荡。 电压稳定性（Voltage Stability）： 电压稳定性是指电力系统维持电压在正常范围内，不发生电压崩溃的能力。本书将深入探讨电压稳定性的机理，分析负荷特性、输电线路参数、无功功率补偿等因素对电压稳定性的影响。我们将介绍电压稳定性的评估方法，例如功率电压灵敏度法、导纳矩阵法等，并探讨提高电压稳定性的措施，如合理配置无功功率补偿装置、优化潮流分配、加强电压控制等。 第四部分：发电机励磁与调速系统 发电机是电力系统的动力源，其励磁系统和调速系统是维持系统电压和频率稳定的关键。 励磁系统（Excitation Systems）： 励磁系统负责控制发电机的电磁转矩，对维持电压稳定起着至关重要的作用。本书将介绍各种类型的励磁系统，包括直流励磁、交流励磁、静态励磁等，并详细分析其工作原理、控制策略和动态特性。我们将探讨如何根据不同工况选择和设计合适的励磁系统，以提高系统的暂态稳定性和动态响应性能。 调速系统（Speed Governing Systems）： 调速系统负责控制发电机的原动机输入功率，以维持频率的稳定。本书将详细介绍各种类型的调速器，如机械式调速器、液压式调速器、电子式调速器等，并分析其结构、工作原理和动态特性。我们将探讨调速系统在频率调节中的作用，以及如何通过合理的参数整定来优化系统的频率响应，防止频率大幅波动。 第五部分：电力系统故障分析与保护 电力系统的故障分析与保护是保障系统安全运行的最后一道防线。 故障的类型与特点： 本书将系统梳理电力系统可能发生的各种故障，如接地故障、短路故障、断线故障等，并分析其发生的机理、影响以及在系统中的传播特性。 继电保护原理与应用： 继电保护是电力系统中最重要、最复杂的保护技术。本书将详细介绍各种继电保护原理，包括过电流保护、差动保护、距离保护、零序保护等，并阐述它们在不同设备和线路上的应用。我们将分析保护装置的整定计算方法，以及如何根据系统运行方式的变化对保护进行调整。 故障录波与分析： 故障录波器是记录故障期间系统参数变化的重要设备。本书将介绍故障录波数据的分析方法，以及如何通过分析录波数据来判断故障性质、查找故障原因，为事故处理和系统改进提供依据。 第六部分：电力系统运行与调度 在理解了电力系统的基本原理和分析方法后，本书将进一步探讨电力系统的实际运行与调度。 电力系统运行的基本原则： 确保安全、经济、可靠地向用户供电是电力系统运行的首要目标。本书将详细阐述在这些目标指导下的运行策略。 调度自动化与智能化： 随着技术的发展，电力调度正朝着自动化和智能化的方向发展。本书将介绍先进的调度控制系统（SCADA）、能量管理系统（EMS）等，以及它们在实时监控、数据分析和优化调度中的作用。 新能源接入与电网融合： 新能源（如风电、光伏）的接入给电网带来了新的挑战和机遇。本书将探讨新能源接入对电网稳定性的影响，以及相应的应对策略，如储能技术、智能电网技术等。 本书特色与价值： 【XH】电力系统分析，不仅是一本理论教材，更是一本面向实践的参考书。本书最大的特色在于： 理论与实践相结合： 深入浅出的理论阐述，辅以丰富的算例和实际工程经验，帮助读者将抽象的理论知识转化为解决实际问题的能力。 全面而系统： 涵盖了电力系统分析的各个关键领域，从基础模型到高级稳定性分析，从设备特性到系统运行调度，力求为读者提供一个完整、连贯的学习路径。 注重方法与工具： 详细介绍了各种分析方法和计算工具，并引导读者掌握这些工具的应用，提高分析效率和精度。 面向未来： 关注电力系统发展的新趋势，如智能电网、新能源接入等，为读者提供前瞻性的视野。 本书的读者群体广泛，包括高等院校的电力系统相关专业学生、研究生，电力科研机构的研究人员，以及电力公司、电网企业的工程师、技术人员和管理人员。掌握本书中的知识和方法，将能够更深刻地理解电力系统的运行规律，更有效地解决系统运行中遇到的各种问题，为保障国家能源安全和经济社会发展贡献力量。 电力系统的未来，是更加安全、可靠、高效、绿色的。而实现这一未来，离不开每一位电力工作者扎实的专业知识和严谨的分析能力。 【XH】电力系统分析，愿成为您探索电力系统奥秘、引领行业发展的忠实伙伴。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字，仿佛拥有触及我内心深处对知识的渴望的能力。我总觉得，学习一门学科，尤其是像电力系统这样庞大而精密的领域，最怕的就是那些晦涩难懂、如同天书般的论述。而我在这本书中，看到的恰恰是相反的景象。它用一种非常清晰、流畅的语言，将那些原本可能让人望而却步的理论，变得触手可及。我并非直接在书中寻找那些关于潮流计算、故障分析的详尽公式推导，但我发现，即便是描述一些基础性的物理概念，比如电场的形成、磁场的相互作用，这本书都力求做到精准而不失趣味。它会用一种生动的笔触，描绘出电能在导线中奔涌的景象，或是电压、电流在不同节点上的微妙变化。这些描述，虽然不是直接在讲解“分析”的过程，却为理解分析的逻辑打下了最坚实的基础。它让我明白，所有的分析，最终都是建立在对物理规律的深刻把握之上。当我读到它关于某些保护装置的简要介绍时，我能感受到，即使不深入其内部的保护逻辑，也能理解到其存在的必要性，以及它们如何保障整个系统的安全稳定运行。这种循序渐进、层层递进的叙述方式，让我感到非常舒适，仿佛在一位经验丰富的向导带领下，一步步探索电力世界的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

当我捧读这本书时，总能感受到一种知识的浩瀚与深邃，即使是那些我尚未深入钻研的章节，也散发着引人入胜的魅力。我并非一味地去寻找那些关于潮流计算、故障诊断的具体方法，而是更倾向于从书中整体的逻辑框架和概念引入中汲取养分。例如，书中有关于电力系统规划与建设的章节，它详细阐述了不同类型电厂的特点、输电线路的选址原则，以及电网结构的演变。这些内容，虽然不直接是“分析”的过程，却让我清晰地看到了“被分析对象”的整体形态。我明白了，为何我们需要进行如此细致的分析，正是因为电力系统本身就是一个复杂庞大、相互关联的有机整体。这些关于系统整体构建的知识，为我理解后续的分析工作提供了必要的宏观背景。它让我明白，任何的分析，都必须置于整个系统的运行环境中去考量，才能得出真正有价值的结论。这本书的这种“全局观”，让我觉得在学习技术的同时，也在提升对复杂系统的认知能力，这种能力，是任何专业领域都不可或缺的。

评分☆☆☆☆☆

这本书散发出的气息，总是能让我联想到那些精密仪器运作时的精确与高效。我最初被吸引，并非因为书名直接指向了某些具体的计算方法，而是它所传达出的那种严谨、有序的学术氛围。在翻阅的过程中，我惊喜地发现，即使是那些与直接分析不太相关的章节，比如关于测量仪表原理的阐述，或是对不同设备性能参数的介绍，都体现了作者对细节的极致追求。它会详细说明，为何某个测量方式能够捕捉到最真实的信号，又或者，某个参数的微小波动，对整个系统的运行会产生怎样的潜在影响。这些内容，虽然不直接是“分析”的核心，却像是一种“前奏”，在不动声色中，为我构建起一个清晰的“分析对象”的轮廓。它让我意识到，任何分析都离不开对事物的准确感知和全面了解，而这些感知和了解，往往就隐藏在那些看似“旁枝末节”的技术细节之中。我仿佛能看到，那些工程师在实际操作中，是如何依赖这些信息来做出判断的。这本书，它以一种“宏观见微知著”的方式，引导我认识到，电力系统分析的精髓，不仅在于其强大的计算能力，更在于对构成系统的每一个元素的深刻理解和精准把握。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字，给我一种踏实且富有启发的感觉，即使是在那些我并非抱着“直接学习分析技巧”目的去阅读的章节。我常常会被书中关于电力系统发展历程的叙述所吸引，或者对其中穿插的案例分析产生浓厚的兴趣。这些内容，或许不直接是潮流计算、暂态稳定性分析的“解题步骤”，但它以一种“故事性”的方式，将理论与实践紧密地联系起来。我能从中了解到，为何某些分析方法会应运而生，它们是如何解决实际工程中遇到的难题的。比如，在读到关于电网事故的案例分析时，虽然不直接讲解事故后的复盘计算，但书中对事故发生原因的剖析，以及对保障措施的提及，都让我对“分析”的意义有了更深的体会——它不仅仅是计算，更是对风险的预判、对安全的守护。这种从历史和案例中汲取的智慧，让我更能理解抽象理论背后的价值和意义。它教会我，真正的分析，是建立在对现实问题的深刻洞察之上的，是服务于解决实际工程挑战的。这种“知其然，更知其所以然”的学习体验，让我觉得非常受用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的光辉，即使在不直接涉及那些核心理论的角落，也足以照亮我学习路上的许多迷茫。我并非电力系统分析的科班出身，最初接触这本书时，对其深邃的理论体系感到有些敬畏。然而，这本书的魅力在于，它不仅仅是一本枯燥的技术手册，更像是一位循循善诱的导师。它用一种非常直观且富有逻辑的方式，将电力系统的运行原理、调度策略以及各种复杂现象一一剖析。我尤其欣赏它在描述一些抽象概念时，所采用的比喻和类比，这极大地降低了理解门槛，让我能够抓住事物的本质。即便是在探讨一些看似“不那么核心”的章节，比如关于数据采集与处理的介绍，或是对不同通信协议的阐述，都蕴含着作者对整个系统全局的深刻理解。这些内容，虽然不直接是“电力系统分析”本身，却为理解分析的基础提供了坚实的地基，让我能更清晰地看到，为何如此精密的分析是可能且必要的。它教会我，好的分析离不开准确的数据，而数据的获取和传输，同样需要严谨的设计和管理。这本书的这种“润物细无声”式的引导，让我逐渐建立起对整个电力系统运行的宏观认知，这种认知，远比仅仅掌握孤立的计算公式来得更为宝贵。