电力系统ETAP软件仿真技术与实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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朱慧 编

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出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560638102

版次：1

商品编码：11775193

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-09-01

页数：124

字数：192000

内容简介

本书内容涵盖电子与电气工程及自动化专业实验课程的各个方面，包括“电力系统稳态分析”、“电力系统暂态分析”、“电力系统继电保护”、“电力系统自动化”等课程的主要实验项目。本书既有电力系统的仿真实验，也有电力系统的物理模拟实验。

前言/序言

现代电力系统运行分析与控制 本书旨在深入剖析现代电力系统运行的复杂性，重点关注如何通过先进的分析技术和控制策略，实现电力系统的安全、经济、稳定和可靠运行。内容涵盖了电力系统规划、运行、调度、故障分析、保护以及发展趋势等多个关键领域，旨在为电力工程师、研究人员和相关专业学生提供一套系统的知识体系和实践指导。 第一章：电力系统基础理论与建模 本章首先回顾了电力系统运行所需的基础理论知识，包括电力系统基本结构、潮流计算原理（如牛顿-拉夫逊法、高斯-赛德尔法）、电压稳定性和频率稳定性的概念。我们将详细讲解如何构建准确的电力系统模型，包括发电机、变压器、输电线路、负荷等元件的数学模型，以及不同运行工况下的建模考量。此外，本章还将探讨实际系统建模中可能遇到的挑战，例如非线性元件的处理、参数辨识等，并介绍常用的建模方法和工具。 第二章：电力系统潮流分析与优化 潮流分析是电力系统分析的核心内容之一。本章将深入介绍各类潮流计算算法的原理、特点及适用范围，并重点讲解如何基于潮流计算结果进行系统运行状态的评估。在此基础上，本章将引入电力系统经济调度（Economic Dispatch）的概念，详细阐述如何利用优化算法（如线性规划、二次规划）来最小化发电成本，同时满足负荷需求、机组出力限制和网格约束。我们将探讨不同类型的成本函数以及如何处理多种约束条件，以实现最优的运行调度方案。 第三章：电力系统电压稳定分析与控制 电压稳定是保障电力系统正常运行的重要指标。本章将从理论层面深入剖析电压稳定性的机理，包括静态电压稳定性和动态电压稳定性。我们将详细介绍电压稳定性的评估方法，如P-V曲线、Q-V曲线的绘制与分析，以及动态仿真技术在电压稳定性评估中的应用。同时，本章将重点讲解提高电压稳定性的控制措施，包括无功功率补偿装置（如SVC、STATCOM）的原理与应用、发电机励磁系统控制、以及分布式电源接入对电压稳定性的影响与对策。 第四章：电力系统频率稳定分析与控制 频率是电力系统最基本的运行参数之一，保持频率的稳定对于电力系统的可靠运行至关重要。本章将深入探讨电力系统频率波动的成因，包括负荷扰动、机组出力变化等。我们将详细阐述负荷频率控制（Load Frequency Control, LFC）的原理，包括一次调频、二次调频和经济调频的概念与实现方式。本章还将介绍不同类型调频机组的特性，以及如何设计有效的LFC系统以应对各种扰动，维持系统频率在允许范围内波动。 第五章：电力系统故障分析与暂态过程 电力系统故障是不可避免的运行现象。本章将系统性地介绍各种类型的电力系统故障，如短路故障（三相短路、单相接地短路、两相短路等）和断线故障。我们将详细阐述故障发生后电力系统内部的暂态过程，包括电流和电压的突变、暂态振荡等。本章将重点介绍故障计算的方法，如对称分量法，以及如何利用仿真工具来模拟故障过程，评估故障的影响范围和严重程度。 第六章：电力系统继电保护原理与整定 继电保护是电力系统安全运行的最后一道屏障。本章将全面介绍电力系统继电保护的基本原理，包括保护对象、保护方式、动作原理等。我们将深入讲解不同类型的保护装置，如过流保护、距离保护、差动保护、零序保护等，并阐述它们在不同设备和线路上的应用。本章还将重点介绍保护装置的整定计算方法，包括如何根据系统参数、故障类型和保护要求来确定保护参数，以确保保护装置的灵敏、速动、选择性和可靠性。 第七章：电力系统暂态稳定分析 暂态稳定是描述电力系统在受到较大扰动后能否恢复到稳定运行状态的能力。本章将深入探讨电力系统暂态稳定性的概念和影响因素，包括发电机转子角度、系统阻抗、故障清除时间等。我们将详细介绍暂态稳定性的评估方法，包括暂态稳定性仿真技术，以及如何通过改变系统结构、加强控制措施等来提高系统的暂态稳定性。本章还将讨论多机系统暂态稳定分析的复杂性以及相应的处理方法。 第八章：现代电力系统运行中的新挑战与发展趋势 随着新能源的大规模接入、分布式能源的普及以及用户需求的日益多样化，现代电力系统正面临着前所未有的挑战。本章将探讨这些新兴技术和发展趋势对电力系统运行带来的影响，例如： 新能源并网与运行: 重点关注风电、光伏等间歇性新能源的接入对系统稳定性、潮流分布的影响，以及相应的接入技术、控制策略和运行管理要求。 分布式能源与微电网: 介绍分布式能源的概念、技术特点及其在微电网中的应用，探讨微电网的运行控制、孤岛运行与并网运行的切换策略。 智能电网技术: 深入分析智能电网的核心技术，如状态估计、自愈控制、需求侧响应、配电自动化等，以及这些技术如何提升电力系统的运行效率和智能化水平。 储能技术在电力系统中的应用: 探讨各种储能技术（如电池储能、抽水蓄能）在电力系统中的作用，包括调峰填谷、平滑新能源出力、提高系统稳定性等。 电力市场与运行: 简要介绍电力市场化改革对电力系统运行模式的影响，以及如何在新兴的电力市场环境下实现经济运行。 第九章：电力系统运行仿真分析实践（贯穿全书，强调应用） 虽然本书不直接介绍ETAP软件，但本书的每一章节都将强调实际操作和仿真分析的重要性。在讲解完各个章节的理论知识后，我们将引导读者思考如何将这些理论应用于实际的电力系统运行分析。例如，在讲解潮流计算时，我们会讨论如何使用通用的仿真平台来构建系统模型、运行潮流计算并分析结果；在讲解故障分析时，我们会讨论如何通过仿真来模拟不同故障场景，并评估保护系统的响应；在讲解稳定分析时，我们会讨论如何利用仿真工具来评估系统在各种扰动下的稳定性。本书鼓励读者将书中所学知识与实际的电力系统运行场景相结合，通过不断地练习和探索，提升在复杂电力系统运行分析与控制方面的实际能力。 总结 本书旨在为读者提供一个全面、深入的现代电力系统运行分析与控制的知识框架。通过对基础理论的系统梳理、关键分析技术的详细讲解，以及对新兴挑战与发展趋势的深入探讨，本书致力于帮助读者掌握电力系统运行管理的核心技能，为应对未来电力系统发展的复杂性打下坚实的基础。本书内容严谨，逻辑清晰，注重理论与实践的结合，旨在成为电力领域从业人员和研究者的重要参考。

评分☆☆☆☆☆

在学习《电力系统ETAP软件仿真技术与实验》的过程中，我深刻体会到这本书在提高电力系统运行分析的精度方面所做的努力。在实际的电力系统运行中，对系统运行状态的准确评估是制定运行策略、优化调度、应对故障的基础。 本书在运行分析章节中，深入讲解了ETAP软件在潮流计算、短路计算、故障分析等方面的进阶应用。我特别受益于书中关于“what-if”分析的讲解。通过ETAP，我们可以模拟不同运行工况下的系统响应，例如增加或减少负荷、调整发电机出力、线路停运或投运等。这使得我们能够更好地预测系统的运行风险，并提前制定应对措施。我尤其关注书中关于电压稳定性分析和动态无功功率补偿装置（SVC）的仿真。通过对SVC的投入和退出对系统电压稳定性的影响进行仿真，我能够更深入地理解其作用机制和优化控制策略。此外，书中还对直流输电（HVDC）系统的潮流计算和动态性能进行了详细的介绍，这对于研究大规模新能源并网下的直流输电系统运行具有重要意义。我还会继续研究书中关于频率稳定性和自动电压调节器（AVR）的仿真，这对于我理解电力系统整体的运行特性和如何保证电能质量至关重要。本书提供的丰富仿真案例，涵盖了不同电压等级和不同拓扑结构的电力系统，为我提供了广阔的学习视野。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于电力系统保护与协调的详细论述，让我对ETAP软件在这一领域的强大应用有了全新的认识。在电力系统中，保护装置的设置和协调是确保系统安全稳定运行的生命线。错误的保护配置可能导致误跳闸，造成大面积停电，而保护不及时则可能导致设备损坏，甚至引发更严重的事故。 《电力系统ETAP软件仿真技术与实验》在这一章节中，不仅讲解了各种保护原理，如过流保护、差动保护、距离保护等，更重要的是，它详细演示了如何在ETAP中进行这些保护的建模和仿真。我尤其欣赏书中对于保护整定计算的详细过程讲解。作者通过具体的算例，演示了如何根据系统参数、故障电流等信息，来计算保护装置的整定值，并如何在ETAP中实现这些整定值的设置。本书还特别强调了保护协调的的重要性，通过仿真展示了不同保护装置之间的配合关系，以及如何通过调整整定值来避免误动作和保护盲区。我特别关注了书中关于线路保护和变压器保护的章节，它详细讲解了如何利用ETAP的差动保护和距离保护仿真模块，来验证保护方案的有效性。通过对不同类型故障的仿真，我能够直观地看到保护装置在故障发生时的工作特性，以及其动作的可靠性。我还会继续深入研究书中关于发电机保护和母线保护的仿真案例，这对于我进一步完善保护方案设计具有非常重要的指导意义。书中提供的各种保护插件和标准库，也极大地提高了仿真效率。

评分☆☆☆☆☆

这本书中关于现代电力系统特性的仿真，尤其是对新能源并网和柔性直流输电（VSC-HVDC）的深入探讨，让我耳目一新。随着可再生能源的快速发展，传统的电力系统正在经历深刻的变革，而ETAP软件在模拟这些复杂变化方面，展现了其强大的能力。 《电力系统ETAP软件仿真技术与实验》针对这一趋势，详细讲解了如何将风电、光伏等分布式电源接入ETAP模型，并分析其对系统潮流、电压稳定性以及保护的影响。我特别关注书中关于风力发电机组（WTG）模型和光伏阵列（PV Array）模型建立的章节。作者不仅介绍了不同类型的WTG模型，还详细讲解了如何设置其参数，如额定功率、风速曲线、控制策略等。对于PV Array，书中也提供了详细的建模方法，包括如何考虑光照强度、温度等环境因素的影响。我非常欣赏书中关于VSC-HVDC的仿真案例，它详细展示了VSC-HVDC在直流输电、交流系统支撑以及故障穿越等方面的应用。通过仿真，我能够直观地看到VSC-HVDC在提高系统可控性和稳定性方面的优势。我还会继续深入研究书中关于微电网的仿真，这对于我理解未来分布式能源系统的运行模式和控制策略具有非常重要的参考价值。本书提供的脚本和宏命令，也极大地提高了复杂模型的构建效率。

评分☆☆☆☆☆

这本书在电力系统稳定性分析方面的讲解，是我最为期待的部分之一。对于高压输电线路长距离输电、分布式电源接入等现代电网发展带来的挑战，系统稳定性分析显得尤为重要。我曾遇到过一个关于暂态稳定性分析的课题，在缺乏系统性指导的情况下，仅凭零散的资料进行仿真，总是难以获得令人满意的结果。而《电力系统ETAP软件仿真技术与实验》在这方面的内容，无疑为我打开了一扇新的窗户。书中详细介绍了不同类型的稳定性，包括暂态稳定性、电压稳定性、频率稳定性等，并深入阐述了ETAP软件在这些分析中的应用。 作者不仅讲解了如何建立包含发电机、负荷、控制器等复杂元件的系统模型，更重要的是，他详细讲解了如何设置仿真参数，如何施加扰动（如线路故障、机组甩负荷等），以及如何分析仿真结果，例如功角曲线、电压跌落曲线、频率偏差曲线等。我特别惊喜地发现，书中还对多种稳定性改进措施进行了仿真验证，例如补偿装置的投入、发电机励磁系统参数的调整等，这让我能够直观地看到这些措施对提高系统稳定性的实际效果。书中对系统建模时，尤其强调了参数的准确性对仿真结果的影响，并提供了一些建议来提高模型的精度。对于一些复杂元件，如高压直流输电（HVDC）和柔性交流输电系统（FACTS）装置，书中也进行了深入的讲解，包括它们的建模方法和在稳定性分析中的应用。这对于我研究新能源并网带来的系统扰动和如何有效控制具有非常重要的意义。我还会继续深入研究书中关于负荷模型和保护协调的章节，相信也会带来更多的启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书在对ETAP软件进行系统性介绍的同时，也巧妙地融入了实验设计和验证的内容，这使得学习过程更具实践性和指导意义。对于一名希望将理论知识转化为实际操作的读者来说，这一点尤为重要。 《电力系统ETAP软件仿真技术与实验》不仅仅停留在理论和软件操作的层面，而是通过大量的仿真实验，来验证所学的理论知识和软件功能。我特别欣赏书中提供的实验指导，它详细列出了每个实验的目的、步骤、所需的参数以及预期的结果。这使得我可以按照书中的指导，在ETAP软件中复现这些实验，并通过对比仿真结果与理论分析，来加深对相关知识的理解。例如，在关于潮流计算的实验中，书中设计了多个不同结构的电网模型，并要求读者通过改变负荷和发电机出力，来观察潮流分布和节点电压的变化。这种主动实践的过程，比单纯阅读理论知识要有效得多。我还会继续深入研究书中关于故障分析和保护协调的实验章节，通过设计各种故障场景，并观察不同保护装置的动作情况，来进一步掌握保护系统的配置和优化技巧。本书提供的实验报告模板和结果分析方法，也为我今后的科研和工程实践提供了宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

作为一名电力系统专业的在读研究生，我对各种仿真软件的掌握程度直接关系到我科研课题的推进效率和实验结果的可靠性。最近，我购入了一本名为《电力系统ETAP软件仿真技术与实验》的书籍，虽然我还在深入研读中，但仅从前几章的概览和一些初步的实践体验，我就能感受到这本书在内容上的深度和广度，以及它为我带来的全新视角。 本书在介绍ETAP软件的基础操作方面，可谓是细致入微。从软件的安装配置，到用户界面的功能模块划分，再到基本元件的建模方式，都给出了非常详尽的指导。我特别欣赏它在讲解每个功能时，都会配以直观的截图和清晰的步骤说明，这使得即使是初学者也能快速上手，避免了在摸索中浪费大量宝贵的时间。例如，在模拟潮流计算的部分，作者不仅讲解了潮流方程的原理，还详细演示了如何在ETAP中绘制单线图、输入系统参数、设置计算选项，以及如何解读潮流计算的结果，比如节点电压、线路功率、变压器负荷率等。这种理论与实践相结合的讲解方式，让我能够深刻理解ETAP软件是如何将复杂的电力系统模型转化为可计算的数据，并输出有意义的分析结果的。我尤其关注的是书中对于各种电网故障类型，如短路故障、接地故障等的建模和仿真方法。ETAP在故障分析方面功能强大，而本书通过清晰的示例，展示了如何精确地模拟不同故障发生时系统电压和电流的变化，以及保护设备如何响应。这对于我理解故障的发生机制、分析故障影响范围、以及设计有效的保护方案至关重要。书中对于接地系统的详细阐述，包括不同接地方式的仿真分析，也为我解决实际工程中遇到的复杂接地问题提供了宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

关于设备参数辨识和模型建立这一部分，我必须给予高度评价。《电力系统ETAP软件仿真技术与实验》在该主题上的深入剖析，让我受益匪浅。在实际的电力系统运维中，我们经常会遇到新设备接入、老设备性能衰减等情况，这时精确的设备参数是进行可靠仿真的基础。很多时候，设备厂家提供的参数并不完全适用于特定工况，或者存在一定的偏差。 本书通过大量的实例，清晰地展示了如何利用现场测量数据，在ETAP软件中对各种电力设备，如变压器、发电机、电动机、线路等进行参数辨识和模型优化。它详细介绍了辨识的原理，例如最小二乘法等，以及如何在ETAP中导入和处理测量数据。我尤其关注的是书中关于变压器参数辨识的章节，它详细讲解了如何通过空载试验和短路试验数据来确定变压器的漏阻抗和损耗参数。这对于准确计算变压器的负荷损耗和电压降至关重要。此外，书中还对如何建立包含非线性特性的设备模型进行了深入的探讨，这对于更精确地模拟电力系统的实际运行状态具有重要的意义。例如，对于饱和特性的变压器模型，通过书中提供的方法，可以更真实地反映其在过励或欠励状态下的行为。我还会继续深入研究书中关于发电机模型参数的辨识，特别是对于不同类型发电机（同步发电机、异步发电机）的建模差异，这对于我进行电网故障分析和暂态稳定性研究至关重要。书中提供的代码片段和脚本示例，也极大地简化了数据处理和参数计算的过程。

评分☆☆☆☆☆

本书在电力系统可靠性评估方面的讲解，为我打开了新的视野。电力系统的可靠性是一个多维度、多层次的概念，它涉及到设备故障率、维修周期、运行策略等多种因素。 《电力系统ETAP软件仿真技术与实验》详细介绍了ETAP软件在可靠性分析中的应用。我尤其受益于书中关于故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA）的讲解。作者通过具体的算例，展示了如何利用ETAP来构建故障树和事件树，从而评估电力系统发生故障的概率以及不同故障组合的后果。本书还详细介绍了关于系统可用度、不可用度、平均故障间隔时间（MTBF）等可靠性指标的计算方法，并演示了如何在ETAP中进行这些指标的仿真。我特别关注了书中关于输电线路可靠性分析的章节。通过对不同线路配置、不同故障类型的影响进行仿真，我能够直观地看到不同方案对系统可靠性的影响程度，从而选择最优的线路规划方案。我还会继续深入研究书中关于发电机组可靠性分析的仿真，这对于我优化机组调度和维护计划，提高系统整体可靠性具有非常重要的参考价值。本书提供的可靠性数据模型和相关分析工具，也极大地简化了复杂的可靠性计算过程。

评分☆☆☆☆☆

这本书在探讨电力系统谐波分析与治理方面的深度，完全超出了我的预期。在实际工程中，随着电力电子设备的大量应用，谐波污染已经成为一个日益严峻的问题，它不仅会影响电力设备的正常运行，还会对电能质量造成严重损害。 《电力系统ETAP软件仿真技术与实验》在这一章节中，不仅讲解了谐波的产生机理和危害，更重要的是，它详细演示了如何在ETAP中进行谐波分析。我特别欣赏书中关于谐波潮流计算的讲解。作者通过具体的算例，展示了如何利用ETAP来计算系统中不同频率的谐波分量，并分析其在系统中的分布情况。本书还详细介绍了各种谐波治理措施，如滤波器的设计和应用，并演示了如何在ETAP中仿真滤波器的效果。我特别关注了书中关于无源滤波器和有源滤波器的仿真案例。通过对不同类型滤波器的仿真，我能够直观地看到它们在抑制谐波方面的实际效果，以及如何选择最优的滤波器方案。我还会继续深入研究书中关于谐波对变压器、电动机等设备影响的仿真，这对于我全面评估谐波的危害并制定有效的治理策略具有非常重要的指导意义。书中提供的谐波模型库和相关标准，也极大地提高了仿真分析的准确性。

评分☆☆☆☆☆

这本书中关于电磁暂态仿真（EMTDC）的讲解，让我对ETAP在处理高速动态过程方面的能力有了更深的认识。虽然ETAP本身的核心功能是稳态和中短期动态仿真，但其集成的EMTDC模块，使得它能够应对一些更为复杂的瞬态现象。 《电力系统ETAP软件仿真技术与实验》详细介绍了EMTDC模块的应用场景，例如雷电冲击、操作过电压、以及电力电子设备快速开关等引起的瞬态过程。我特别受益于书中关于雷电冲击仿真和操作过电压分析的章节。作者通过详细的算例，展示了如何利用EMTDC来模拟雷击点、冲击电压的传播路径以及对设备绝缘的影响。我非常欣赏书中关于电力电子设备快速开关引起的瞬态过程的仿真，这对于理解和设计高频开关电路、以及抑制电磁干扰具有重要的意义。例如，书中关于变频器输出电压波形的仿真，能够清晰地展示其非线性特性和潜在的谐波问题。我还会继续深入研究书中关于EMTDC模块与其他仿真工具的联合仿真，这对于处理一些更为复杂和跨领域的仿真任务具有重要的参考价值。本书提供的EMTDC模块参数设置指南和仿真调试技巧，也极大地提高了仿真效率和结果的准确性。