電力係統ETAP軟件仿真技術與實驗 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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硃慧 編

圖書標籤:

• 電力係統
• ETAP
• 仿真
• 實驗
• 電力分析
• 電力計算
• 電氣工程
• 高電壓
• 電力電子
• 智能電網

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560638102

版次：1

商品編碼：11775193

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-09-01

頁數：124

字數：192000

內容簡介

本書內容涵蓋電子與電氣工程及自動化專業實驗課程的各個方麵，包括“電力係統穩態分析”、“電力係統暫態分析”、“電力係統繼電保護”、“電力係統自動化”等課程的主要實驗項目。本書既有電力係統的仿真實驗，也有電力係統的物理模擬實驗。

前言/序言

現代電力係統運行分析與控製 本書旨在深入剖析現代電力係統運行的復雜性，重點關注如何通過先進的分析技術和控製策略，實現電力係統的安全、經濟、穩定和可靠運行。內容涵蓋瞭電力係統規劃、運行、調度、故障分析、保護以及發展趨勢等多個關鍵領域，旨在為電力工程師、研究人員和相關專業學生提供一套係統的知識體係和實踐指導。 第一章：電力係統基礎理論與建模 本章首先迴顧瞭電力係統運行所需的基礎理論知識，包括電力係統基本結構、潮流計算原理（如牛頓-拉夫遜法、高斯-賽德爾法）、電壓穩定性和頻率穩定性的概念。我們將詳細講解如何構建準確的電力係統模型，包括發電機、變壓器、輸電綫路、負荷等元件的數學模型，以及不同運行工況下的建模考量。此外，本章還將探討實際係統建模中可能遇到的挑戰，例如非綫性元件的處理、參數辨識等，並介紹常用的建模方法和工具。 第二章：電力係統潮流分析與優化 潮流分析是電力係統分析的核心內容之一。本章將深入介紹各類潮流計算算法的原理、特點及適用範圍，並重點講解如何基於潮流計算結果進行係統運行狀態的評估。在此基礎上，本章將引入電力係統經濟調度（Economic Dispatch）的概念，詳細闡述如何利用優化算法（如綫性規劃、二次規劃）來最小化發電成本，同時滿足負荷需求、機組齣力限製和網格約束。我們將探討不同類型的成本函數以及如何處理多種約束條件，以實現最優的運行調度方案。 第三章：電力係統電壓穩定分析與控製 電壓穩定是保障電力係統正常運行的重要指標。本章將從理論層麵深入剖析電壓穩定性的機理，包括靜態電壓穩定性和動態電壓穩定性。我們將詳細介紹電壓穩定性的評估方法，如P-V麯綫、Q-V麯綫的繪製與分析，以及動態仿真技術在電壓穩定性評估中的應用。同時，本章將重點講解提高電壓穩定性的控製措施，包括無功功率補償裝置（如SVC、STATCOM）的原理與應用、發電機勵磁係統控製、以及分布式電源接入對電壓穩定性的影響與對策。 第四章：電力係統頻率穩定分析與控製 頻率是電力係統最基本的運行參數之一，保持頻率的穩定對於電力係統的可靠運行至關重要。本章將深入探討電力係統頻率波動的成因，包括負荷擾動、機組齣力變化等。我們將詳細闡述負荷頻率控製（Load Frequency Control, LFC）的原理，包括一次調頻、二次調頻和經濟調頻的概念與實現方式。本章還將介紹不同類型調頻機組的特性，以及如何設計有效的LFC係統以應對各種擾動，維持係統頻率在允許範圍內波動。 第五章：電力係統故障分析與暫態過程 電力係統故障是不可避免的運行現象。本章將係統性地介紹各種類型的電力係統故障，如短路故障（三相短路、單相接地短路、兩相短路等）和斷綫故障。我們將詳細闡述故障發生後電力係統內部的暫態過程，包括電流和電壓的突變、暫態振蕩等。本章將重點介紹故障計算的方法，如對稱分量法，以及如何利用仿真工具來模擬故障過程，評估故障的影響範圍和嚴重程度。 第六章：電力係統繼電保護原理與整定 繼電保護是電力係統安全運行的最後一道屏障。本章將全麵介紹電力係統繼電保護的基本原理，包括保護對象、保護方式、動作原理等。我們將深入講解不同類型的保護裝置，如過流保護、距離保護、差動保護、零序保護等，並闡述它們在不同設備和綫路上的應用。本章還將重點介紹保護裝置的整定計算方法，包括如何根據係統參數、故障類型和保護要求來確定保護參數，以確保保護裝置的靈敏、速動、選擇性和可靠性。 第七章：電力係統暫態穩定分析 暫態穩定是描述電力係統在受到較大擾動後能否恢復到穩定運行狀態的能力。本章將深入探討電力係統暫態穩定性的概念和影響因素，包括發電機轉子角度、係統阻抗、故障清除時間等。我們將詳細介紹暫態穩定性的評估方法，包括暫態穩定性仿真技術，以及如何通過改變係統結構、加強控製措施等來提高係統的暫態穩定性。本章還將討論多機係統暫態穩定分析的復雜性以及相應的處理方法。 第八章：現代電力係統運行中的新挑戰與發展趨勢 隨著新能源的大規模接入、分布式能源的普及以及用戶需求的日益多樣化，現代電力係統正麵臨著前所未有的挑戰。本章將探討這些新興技術和發展趨勢對電力係統運行帶來的影響，例如： 新能源並網與運行: 重點關注風電、光伏等間歇性新能源的接入對係統穩定性、潮流分布的影響，以及相應的接入技術、控製策略和運行管理要求。 分布式能源與微電網: 介紹分布式能源的概念、技術特點及其在微電網中的應用，探討微電網的運行控製、孤島運行與並網運行的切換策略。 智能電網技術: 深入分析智能電網的核心技術，如狀態估計、自愈控製、需求側響應、配電自動化等，以及這些技術如何提升電力係統的運行效率和智能化水平。 儲能技術在電力係統中的應用: 探討各種儲能技術（如電池儲能、抽水蓄能）在電力係統中的作用，包括調峰填榖、平滑新能源齣力、提高係統穩定性等。 電力市場與運行: 簡要介紹電力市場化改革對電力係統運行模式的影響，以及如何在新興的電力市場環境下實現經濟運行。 第九章：電力係統運行仿真分析實踐（貫穿全書，強調應用） 雖然本書不直接介紹ETAP軟件，但本書的每一章節都將強調實際操作和仿真分析的重要性。在講解完各個章節的理論知識後，我們將引導讀者思考如何將這些理論應用於實際的電力係統運行分析。例如，在講解潮流計算時，我們會討論如何使用通用的仿真平颱來構建係統模型、運行潮流計算並分析結果；在講解故障分析時，我們會討論如何通過仿真來模擬不同故障場景，並評估保護係統的響應；在講解穩定分析時，我們會討論如何利用仿真工具來評估係統在各種擾動下的穩定性。本書鼓勵讀者將書中所學知識與實際的電力係統運行場景相結閤，通過不斷地練習和探索，提升在復雜電力係統運行分析與控製方麵的實際能力。 總結 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的現代電力係統運行分析與控製的知識框架。通過對基礎理論的係統梳理、關鍵分析技術的詳細講解，以及對新興挑戰與發展趨勢的深入探討，本書緻力於幫助讀者掌握電力係統運行管理的核心技能，為應對未來電力係統發展的復雜性打下堅實的基礎。本書內容嚴謹，邏輯清晰，注重理論與實踐的結閤，旨在成為電力領域從業人員和研究者的重要參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書在電力係統穩定性分析方麵的講解，是我最為期待的部分之一。對於高壓輸電綫路長距離輸電、分布式電源接入等現代電網發展帶來的挑戰，係統穩定性分析顯得尤為重要。我曾遇到過一個關於暫態穩定性分析的課題，在缺乏係統性指導的情況下，僅憑零散的資料進行仿真，總是難以獲得令人滿意的結果。而《電力係統ETAP軟件仿真技術與實驗》在這方麵的內容，無疑為我打開瞭一扇新的窗戶。書中詳細介紹瞭不同類型的穩定性，包括暫態穩定性、電壓穩定性、頻率穩定性等，並深入闡述瞭ETAP軟件在這些分析中的應用。 作者不僅講解瞭如何建立包含發電機、負荷、控製器等復雜元件的係統模型，更重要的是，他詳細講解瞭如何設置仿真參數，如何施加擾動（如綫路故障、機組甩負荷等），以及如何分析仿真結果，例如功角麯綫、電壓跌落麯綫、頻率偏差麯綫等。我特彆驚喜地發現，書中還對多種穩定性改進措施進行瞭仿真驗證，例如補償裝置的投入、發電機勵磁係統參數的調整等，這讓我能夠直觀地看到這些措施對提高係統穩定性的實際效果。書中對係統建模時，尤其強調瞭參數的準確性對仿真結果的影響，並提供瞭一些建議來提高模型的精度。對於一些復雜元件，如高壓直流輸電（HVDC）和柔性交流輸電係統（FACTS）裝置，書中也進行瞭深入的講解，包括它們的建模方法和在穩定性分析中的應用。這對於我研究新能源並網帶來的係統擾動和如何有效控製具有非常重要的意義。我還會繼續深入研究書中關於負荷模型和保護協調的章節，相信也會帶來更多的啓發。

評分☆☆☆☆☆

這本書中關於現代電力係統特性的仿真，尤其是對新能源並網和柔性直流輸電（VSC-HVDC）的深入探討，讓我耳目一新。隨著可再生能源的快速發展，傳統的電力係統正在經曆深刻的變革，而ETAP軟件在模擬這些復雜變化方麵，展現瞭其強大的能力。 《電力係統ETAP軟件仿真技術與實驗》針對這一趨勢，詳細講解瞭如何將風電、光伏等分布式電源接入ETAP模型，並分析其對係統潮流、電壓穩定性以及保護的影響。我特彆關注書中關於風力發電機組（WTG）模型和光伏陣列（PV Array）模型建立的章節。作者不僅介紹瞭不同類型的WTG模型，還詳細講解瞭如何設置其參數，如額定功率、風速麯綫、控製策略等。對於PV Array，書中也提供瞭詳細的建模方法，包括如何考慮光照強度、溫度等環境因素的影響。我非常欣賞書中關於VSC-HVDC的仿真案例，它詳細展示瞭VSC-HVDC在直流輸電、交流係統支撐以及故障穿越等方麵的應用。通過仿真，我能夠直觀地看到VSC-HVDC在提高係統可控性和穩定性方麵的優勢。我還會繼續深入研究書中關於微電網的仿真，這對於我理解未來分布式能源係統的運行模式和控製策略具有非常重要的參考價值。本書提供的腳本和宏命令，也極大地提高瞭復雜模型的構建效率。

評分☆☆☆☆☆

這本書中關於電磁暫態仿真（EMTDC）的講解，讓我對ETAP在處理高速動態過程方麵的能力有瞭更深的認識。雖然ETAP本身的核心功能是穩態和中短期動態仿真，但其集成的EMTDC模塊，使得它能夠應對一些更為復雜的瞬態現象。 《電力係統ETAP軟件仿真技術與實驗》詳細介紹瞭EMTDC模塊的應用場景，例如雷電衝擊、操作過電壓、以及電力電子設備快速開關等引起的瞬態過程。我特彆受益於書中關於雷電衝擊仿真和操作過電壓分析的章節。作者通過詳細的算例，展示瞭如何利用EMTDC來模擬雷擊點、衝擊電壓的傳播路徑以及對設備絕緣的影響。我非常欣賞書中關於電力電子設備快速開關引起的瞬態過程的仿真，這對於理解和設計高頻開關電路、以及抑製電磁乾擾具有重要的意義。例如，書中關於變頻器輸齣電壓波形的仿真，能夠清晰地展示其非綫性特性和潛在的諧波問題。我還會繼續深入研究書中關於EMTDC模塊與其他仿真工具的聯閤仿真，這對於處理一些更為復雜和跨領域的仿真任務具有重要的參考價值。本書提供的EMTDC模塊參數設置指南和仿真調試技巧，也極大地提高瞭仿真效率和結果的準確性。

評分☆☆☆☆☆

作為一名電力係統專業的在讀研究生，我對各種仿真軟件的掌握程度直接關係到我科研課題的推進效率和實驗結果的可靠性。最近，我購入瞭一本名為《電力係統ETAP軟件仿真技術與實驗》的書籍，雖然我還在深入研讀中，但僅從前幾章的概覽和一些初步的實踐體驗，我就能感受到這本書在內容上的深度和廣度，以及它為我帶來的全新視角。 本書在介紹ETAP軟件的基礎操作方麵，可謂是細緻入微。從軟件的安裝配置，到用戶界麵的功能模塊劃分，再到基本元件的建模方式，都給齣瞭非常詳盡的指導。我特彆欣賞它在講解每個功能時，都會配以直觀的截圖和清晰的步驟說明，這使得即使是初學者也能快速上手，避免瞭在摸索中浪費大量寶貴的時間。例如，在模擬潮流計算的部分，作者不僅講解瞭潮流方程的原理，還詳細演示瞭如何在ETAP中繪製單綫圖、輸入係統參數、設置計算選項，以及如何解讀潮流計算的結果，比如節點電壓、綫路功率、變壓器負荷率等。這種理論與實踐相結閤的講解方式，讓我能夠深刻理解ETAP軟件是如何將復雜的電力係統模型轉化為可計算的數據，並輸齣有意義的分析結果的。我尤其關注的是書中對於各種電網故障類型，如短路故障、接地故障等的建模和仿真方法。ETAP在故障分析方麵功能強大，而本書通過清晰的示例，展示瞭如何精確地模擬不同故障發生時係統電壓和電流的變化，以及保護設備如何響應。這對於我理解故障的發生機製、分析故障影響範圍、以及設計有效的保護方案至關重要。書中對於接地係統的詳細闡述，包括不同接地方式的仿真分析，也為我解決實際工程中遇到的復雜接地問題提供瞭寶貴的參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於電力係統保護與協調的詳細論述，讓我對ETAP軟件在這一領域的強大應用有瞭全新的認識。在電力係統中，保護裝置的設置和協調是確保係統安全穩定運行的生命綫。錯誤的保護配置可能導緻誤跳閘，造成大麵積停電，而保護不及時則可能導緻設備損壞，甚至引發更嚴重的事故。 《電力係統ETAP軟件仿真技術與實驗》在這一章節中，不僅講解瞭各種保護原理，如過流保護、差動保護、距離保護等，更重要的是，它詳細演示瞭如何在ETAP中進行這些保護的建模和仿真。我尤其欣賞書中對於保護整定計算的詳細過程講解。作者通過具體的算例，演示瞭如何根據係統參數、故障電流等信息，來計算保護裝置的整定值，並如何在ETAP中實現這些整定值的設置。本書還特彆強調瞭保護協調的的重要性，通過仿真展示瞭不同保護裝置之間的配閤關係，以及如何通過調整整定值來避免誤動作和保護盲區。我特彆關注瞭書中關於綫路保護和變壓器保護的章節，它詳細講解瞭如何利用ETAP的差動保護和距離保護仿真模塊，來驗證保護方案的有效性。通過對不同類型故障的仿真，我能夠直觀地看到保護裝置在故障發生時的工作特性，以及其動作的可靠性。我還會繼續深入研究書中關於發電機保護和母綫保護的仿真案例，這對於我進一步完善保護方案設計具有非常重要的指導意義。書中提供的各種保護插件和標準庫，也極大地提高瞭仿真效率。

評分☆☆☆☆☆

關於設備參數辨識和模型建立這一部分，我必須給予高度評價。《電力係統ETAP軟件仿真技術與實驗》在該主題上的深入剖析，讓我受益匪淺。在實際的電力係統運維中，我們經常會遇到新設備接入、老設備性能衰減等情況，這時精確的設備參數是進行可靠仿真的基礎。很多時候，設備廠傢提供的參數並不完全適用於特定工況，或者存在一定的偏差。 本書通過大量的實例，清晰地展示瞭如何利用現場測量數據，在ETAP軟件中對各種電力設備，如變壓器、發電機、電動機、綫路等進行參數辨識和模型優化。它詳細介紹瞭辨識的原理，例如最小二乘法等，以及如何在ETAP中導入和處理測量數據。我尤其關注的是書中關於變壓器參數辨識的章節，它詳細講解瞭如何通過空載試驗和短路試驗數據來確定變壓器的漏阻抗和損耗參數。這對於準確計算變壓器的負荷損耗和電壓降至關重要。此外，書中還對如何建立包含非綫性特性的設備模型進行瞭深入的探討，這對於更精確地模擬電力係統的實際運行狀態具有重要的意義。例如，對於飽和特性的變壓器模型，通過書中提供的方法，可以更真實地反映其在過勵或欠勵狀態下的行為。我還會繼續深入研究書中關於發電機模型參數的辨識，特彆是對於不同類型發電機（同步發電機、異步發電機）的建模差異，這對於我進行電網故障分析和暫態穩定性研究至關重要。書中提供的代碼片段和腳本示例，也極大地簡化瞭數據處理和參數計算的過程。

評分☆☆☆☆☆

在學習《電力係統ETAP軟件仿真技術與實驗》的過程中，我深刻體會到這本書在提高電力係統運行分析的精度方麵所做的努力。在實際的電力係統運行中，對係統運行狀態的準確評估是製定運行策略、優化調度、應對故障的基礎。 本書在運行分析章節中，深入講解瞭ETAP軟件在潮流計算、短路計算、故障分析等方麵的進階應用。我特彆受益於書中關於“what-if”分析的講解。通過ETAP，我們可以模擬不同運行工況下的係統響應，例如增加或減少負荷、調整發電機齣力、綫路停運或投運等。這使得我們能夠更好地預測係統的運行風險，並提前製定應對措施。我尤其關注書中關於電壓穩定性分析和動態無功功率補償裝置（SVC）的仿真。通過對SVC的投入和退齣對係統電壓穩定性的影響進行仿真，我能夠更深入地理解其作用機製和優化控製策略。此外，書中還對直流輸電（HVDC）係統的潮流計算和動態性能進行瞭詳細的介紹，這對於研究大規模新能源並網下的直流輸電係統運行具有重要意義。我還會繼續研究書中關於頻率穩定性和自動電壓調節器（AVR）的仿真，這對於我理解電力係統整體的運行特性和如何保證電能質量至關重要。本書提供的豐富仿真案例，涵蓋瞭不同電壓等級和不同拓撲結構的電力係統，為我提供瞭廣闊的學習視野。

評分☆☆☆☆☆

這本書在探討電力係統諧波分析與治理方麵的深度，完全超齣瞭我的預期。在實際工程中，隨著電力電子設備的大量應用，諧波汙染已經成為一個日益嚴峻的問題，它不僅會影響電力設備的正常運行，還會對電能質量造成嚴重損害。 《電力係統ETAP軟件仿真技術與實驗》在這一章節中，不僅講解瞭諧波的産生機理和危害，更重要的是，它詳細演示瞭如何在ETAP中進行諧波分析。我特彆欣賞書中關於諧波潮流計算的講解。作者通過具體的算例，展示瞭如何利用ETAP來計算係統中不同頻率的諧波分量，並分析其在係統中的分布情況。本書還詳細介紹瞭各種諧波治理措施，如濾波器的設計和應用，並演示瞭如何在ETAP中仿真濾波器的效果。我特彆關注瞭書中關於無源濾波器和有源濾波器的仿真案例。通過對不同類型濾波器的仿真，我能夠直觀地看到它們在抑製諧波方麵的實際效果，以及如何選擇最優的濾波器方案。我還會繼續深入研究書中關於諧波對變壓器、電動機等設備影響的仿真，這對於我全麵評估諧波的危害並製定有效的治理策略具有非常重要的指導意義。書中提供的諧波模型庫和相關標準，也極大地提高瞭仿真分析的準確性。

評分☆☆☆☆☆

這本書在對ETAP軟件進行係統性介紹的同時，也巧妙地融入瞭實驗設計和驗證的內容，這使得學習過程更具實踐性和指導意義。對於一名希望將理論知識轉化為實際操作的讀者來說，這一點尤為重要。 《電力係統ETAP軟件仿真技術與實驗》不僅僅停留在理論和軟件操作的層麵，而是通過大量的仿真實驗，來驗證所學的理論知識和軟件功能。我特彆欣賞書中提供的實驗指導，它詳細列齣瞭每個實驗的目的、步驟、所需的參數以及預期的結果。這使得我可以按照書中的指導，在ETAP軟件中復現這些實驗，並通過對比仿真結果與理論分析，來加深對相關知識的理解。例如，在關於潮流計算的實驗中，書中設計瞭多個不同結構的電網模型，並要求讀者通過改變負荷和發電機齣力，來觀察潮流分布和節點電壓的變化。這種主動實踐的過程，比單純閱讀理論知識要有效得多。我還會繼續深入研究書中關於故障分析和保護協調的實驗章節，通過設計各種故障場景，並觀察不同保護裝置的動作情況，來進一步掌握保護係統的配置和優化技巧。本書提供的實驗報告模闆和結果分析方法，也為我今後的科研和工程實踐提供瞭寶貴的參考。

評分☆☆☆☆☆

本書在電力係統可靠性評估方麵的講解，為我打開瞭新的視野。電力係統的可靠性是一個多維度、多層次的概念，它涉及到設備故障率、維修周期、運行策略等多種因素。 《電力係統ETAP軟件仿真技術與實驗》詳細介紹瞭ETAP軟件在可靠性分析中的應用。我尤其受益於書中關於故障樹分析（FTA）和事件樹分析（ETA）的講解。作者通過具體的算例，展示瞭如何利用ETAP來構建故障樹和事件樹，從而評估電力係統發生故障的概率以及不同故障組閤的後果。本書還詳細介紹瞭關於係統可用度、不可用度、平均故障間隔時間（MTBF）等可靠性指標的計算方法，並演示瞭如何在ETAP中進行這些指標的仿真。我特彆關注瞭書中關於輸電綫路可靠性分析的章節。通過對不同綫路配置、不同故障類型的影響進行仿真，我能夠直觀地看到不同方案對係統可靠性的影響程度，從而選擇最優的綫路規劃方案。我還會繼續深入研究書中關於發電機組可靠性分析的仿真，這對於我優化機組調度和維護計劃，提高係統整體可靠性具有非常重要的參考價值。本書提供的可靠性數據模型和相關分析工具，也極大地簡化瞭復雜的可靠性計算過程。