“十三五”普通高等教育本科规划教材 电力系统分析（第二版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈怡，蒋平，万秋兰，高山 著

图书标签:

• 电力系统分析
• 电气工程
• 本科教材
• 规划教材
• 电工学
• 高等教育
• 第二版
• 电力系统
• 电路分析
• 专业教材

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787519811372

版次：2

商品编码：12360115

包装：平装

丛书名： “十三五”普通高等教育本科规划教材

开本：16开

出版时间：2018-05-01

用纸：胶版纸

页数：372

字数：570000

正文语种：中文

编辑推荐

本书为普通高等教育“十五”国J家级教材的修订版，案例丰富，名校名师编写！

内容简介

本书为“十三五”普通高等教育本科重点规划教材。本书是介绍电力系统的一本具有新体系和新特色的高等学校电力类专业教材，共分为三篇：弟一篇电力系统的基础知识；第二篇电力系统的基本计算；第三篇电力系统的运行分析和优化。本教材以电力系统的潮流、故障、稳定三项常规计算和对电力系统运行的安全、可靠、优质、经济四个基本要求为框架形成新的体系，内容简明扼要，讲叙深入浅出，强调基本概念、基本理论和基本技能，注重分析问题解决问题方法的培养和训练，着手于介绍计算机在电力系统分析中的应用，并注意介绍国内外本学科新的发展动向和新的研究成果。

作者简介

陈怡，教授，原东南大学教务处处长，现任全国高校教学研究会常务理事、教育部高等学校文化素质教育指导委员会委员，主要研究方向为电力系统安全稳定分析，出版过多部著作。

目录

前言
第一版前言
第一篇电力系统的基础知识
第一章电力系统的基本概念1
第一节电力系统的组成和接线方式1
第二节电力系统的运行特点和对电力系统运行的基本要求3
第三节电力系统的额定频率和额定电压5
第四节电力系统的运行状态的中性点接地方式7
第五节正弦交流电路的基本关系和标幺制9
小结13
思考题和习题114
第二章电力系统各元件的特性和等值电路16
第一节负荷16
第二节电力线路21
第三节变压器38
第四节发电机50
第五节电力系统的等值电路62
小结70
思考题和习题270
第二篇电力系统的基本计算
第三章电力系统的潮流计算74
第一节潮流计算的数学模型——潮流方程75
第二节潮流方程的迭代求解80
第三节潮流计算中的有关技术90
小结98
思考题和习题399
第四章电力系统故障分析及计算101
第一节电力系统故障计算的基本知识101
第二节电力系统对称故障的分析计算109
第三节电力系统不对称故障的分析计算132
小结159
思考题和习题4159
第五章电力系统的稳定计算165
第一节电力系统元件的机电特性166
第二节电力系统的暂态稳定性183
第三节电力系统的静态稳定性215
小结236
思考题和习题5237
第三篇电力系统的运行分析
第六章电力系统的安全分析242
第一节电力系统状态估计243
第二节电力系统静态安全分析260
第三节电力系统暂态安全分析271
小结275
思考题和习题6276
第七章电力系统的质量控制277
第一节电力系统的电压质量控制——电压调整277
第二节电力系统的频率质量控制——频率调整299
第三节灵活交流输电系统的介绍312
小结316
思考题和习题7317
第八章电力系统的经济调度321
第一节电力系统的有功优化调度321
第二节电力系统的无功优化335
第三节减少网损的其他技术措施337
第四节电力市场及其对电力系统经济运行的影响340
小结348
思考题和习题8349
第九章能量管理系统简介351
思考题和习题9361
参考文献363

前言/序言

随着电力系统的快速发展和教学改革的深入，原有的电力系统分析教材已难以满足教学的要求。作为国家“十五”规划的教材建设项目之一，在我校多年电力系统分析课程教学实践和改革的基础上，广泛吸取国内外同类教材的长处，结合我们的体会，编写了这本新的电力系统分析教材。
现代电力系统是由大量发电、输电、配电和控制设备组成的复杂系统。电力系统的形成要经历规划、设计、建设、运行和改造等一系列阶段，而且处于不断发展中，控制技术也在不断更新。《电力系统分析》是这个行业和领域的理论基础。作为一门专业基础课程的新教材，本书既保留了原有教材的主要内容，而且增加了很多电力系统运行、控制和管理方面的新内容，同时在体系结构上作了新的探索。全书由三篇组成。第一篇为电力系统的基础知识，包括第一章和第二章。第一章介绍电力系统的基本概念，第二章介绍电力系统各元件的特性、参数和等值电路。这两章是分析电力系统的基础。第二篇为电力系统的基本计算，包括第三章、第四章和第五章。第三章介绍电力系统的潮流计算，第四章介绍电力系统故障的分析和计算，第五章介绍电力系统的稳定计算，称为电力系统的三大常规计算，是电力系统规划、运行、改造和发展中都要用到的重要内容。第三篇为电力系统的运行分析和优化，包括第六章、第七章、第八章和第九章，针对电力系统运行时的三个基本要求——安全、优质和经济进行讨论。第六章介绍电力系统的安全分析，第七章介绍电力系统的质量控制，第八章介绍电力系统的经济调度，第九章对能量管理系统进行了简单介绍。
全书内容能满足原《电力系统稳态分析》和《电力系统暂态分析》两门课程的基本要求，也能较灵活地进行适当组合，满足不同层次的要求。本书可供高等学校电力类专业的师生使用，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。

电力系统分析（第二版） 本书简介 《电力系统分析（第二版）》深入探讨了现代电力系统的运行、规划和控制等核心问题。本书旨在为电气工程领域的本科生提供扎实的理论基础和实践技能，使他们能够理解和解决复杂电力系统中的各种挑战。本书内容涵盖了电力系统的基本原理、稳态分析、暂态分析、系统稳定性、潮流计算、短路计算、机组组合、经济调度、电网调度以及电网的可靠性与安全等关键章节。 第一章 电力系统的基本概念 本章首先介绍了电力系统的组成部分，包括发电、输电、变电和配电等环节，并阐述了电力系统在国民经济和社会发展中的重要作用。我们进一步定义了电力系统的基本参数，如电压、电流、功率（有功功率和无功功率）、频率、功率因数等，并解释了它们之间的相互关系。本书着重讲解了标幺值系统及其在电力系统分析中的应用，强调了其简化计算和统一标准的重要性。通过引入电网结构、运行方式、故障类型以及电力系统分析的常用方法，为后续章节的学习奠定了基础。本章还对电力系统发展趋势进行了初步展望，为读者理解未来电力系统面临的挑战和机遇提供了宏观视角。 第二章 电力系统稳态分析 稳态分析是电力系统分析的基础，本章详细介绍了如何构建电力系统的数学模型。我们首先讲解了节点电压法和支路电流法等常用的网络分析方法，并阐述了它们的适用范围和局限性。重点在于掌握潮流计算的基本原理，包括牛顿-拉夫逊法、PQ分解法和Gauss-Seidel法等几种主流算法。本书详细阐述了这些算法的推导过程、迭代步骤以及收敛性分析，并提供了实际算例，帮助读者理解如何在计算机上实现潮流计算。同时，本章还讨论了潮流计算的各种应用，如确定系统的电压、功率流动、损耗以及评估系统运行的安全裕度。此外，我们还深入研究了潮流计算中可能遇到的问题，例如潮流计算不收敛的原因及解决方法。 第三章 短路分析 短路是电力系统中最为严重的故障之一，对设备和系统安全构成严重威胁。本章系统地介绍了短路分析的理论和方法。我们首先定义了不同类型的短路故障，如三相短路、单相接地短路、两相短路和相间短路等，并分析了它们发生的特点和对系统带来的影响。本书详细阐述了短路电流的计算方法，包括对称分量法和直接法。重点在于掌握短路容量的计算，并理解其在选择断路器、熔断器和接地设备等保护装置中的重要作用。本章还分析了短路对系统稳定性的影响，并介绍了短路容量的确定和应用，为实际工程设计提供了重要的依据。 第四章 电力系统暂态分析 暂态过程是电力系统运行过程中不可避免的现象，特别是在系统发生扰动时，如开关操作、故障或负荷变化。本章深入探讨了电力系统的暂态分析。我们首先讲解了电力系统的微分方程模型，并分析了系统元件（如发电机、变压器、线路）的暂态特性。重点在于掌握系统发生暂态扰动时的响应，如负荷扰动、发电机励磁变化、线路开关操作等。本书详细介绍了暂态稳定性的基本概念，包括同步发电机的运动方程、功率平衡方程以及能量函数法等分析工具。我们通过详细的算例分析，展示了如何利用这些工具来评估系统在不同扰动下的稳定性。此外，本章还讨论了暂态过程中可能出现的过电压和振荡问题，并介绍了一些抑制和减缓这些现象的措施。 第五章 电力系统稳定性 电力系统的稳定性是保证其安全可靠运行的关键。本章对电力系统的稳定性进行了全面深入的分析。我们首先区分了不同类型的稳定性，包括暂态稳定性、稳态稳定性和频率稳定性。重点在于掌握暂态稳定性的评估方法，特别是利用极限切除角和能量函数法来判断系统在扰动后能否恢复同步。本书还探讨了影响系统稳定性的主要因素，如系统参数、运行方式、故障类型和保护装置的配置等。我们通过详细的算例分析，展示了如何利用仿真软件来模拟系统在不同工况下的稳定性表现。此外，本章还介绍了提高系统稳定性的常用技术，如励磁调节器、自动电压调节器、阻尼控制器以及 FACTS（柔性交流输电系统）装置等。 第六章 发电厂的机组组合与经济调度 电力系统的经济运行是提高发电效率、降低成本的重要途径。本章专注于发电厂的机组组合与经济调度。我们首先介绍了发电机组的分类、特性和运行约束，并分析了不同机组在成本、效率和出力方面的差异。重点在于掌握机组组合的优化问题，即如何在满足负荷需求的前提下，选择最优的发电机组组合以达到最低的运行成本。本书详细介绍了整数规划、动态规划等优化算法在机组组合问题中的应用。接着，本章深入探讨了电力系统的经济调度问题，即如何在确定的机组组合基础上，合理分配各机组的负荷，以实现整体经济性的最大化。我们详细讲解了基于边际成本的经济调度算法，并分析了其在实际系统中的应用。此外，本章还考虑了系统的有功功率平衡、无功功率平衡以及电压支撑等约束条件，以期实现电力系统运行的最优化。 第七章 电力系统调度 电力系统调度是保证电力系统安全、稳定、经济运行的运行指挥中心。本章详细介绍了电力系统的调度过程和技术。我们首先阐述了电网调度在电力系统运行中的地位和作用，以及调度机构的组织结构和管理职责。重点在于掌握电网调度员如何根据负荷预测、机组出力、线路潮流和设备状态等信息，制定日、周、月运行计划。本书详细介绍了调度运行中的关键环节，如负荷预测、机组启停调度、潮流控制、电压控制以及事故预案和处置。我们通过具体的调度案例，展示了调度员如何处理突发事件，如设备故障、大面积停电等，以最大限度地减少损失。此外，本章还介绍了电力市场环境下调度运行的新挑战和新要求，以及智能电网技术在调度领域的应用前景。 第八章 电力系统可靠性分析 电力系统的可靠性是衡量其服务水平的重要指标。本章致力于电力系统可靠性分析。我们首先定义了电力系统的可靠性及其评价指标，如供电可靠率、停电频率和停电持续时间等。重点在于掌握可靠性评估的基本方法，包括故障树分析、事件树分析以及蒙特卡洛模拟等。本书详细介绍了如何利用这些方法来分析电力系统在发生故障时的可靠性表现，并评估不同设计方案和运行策略对系统可靠性的影响。我们通过大量的算例，展示了如何识别系统的薄弱环节，并提出改进措施以提高系统可靠性。此外，本章还讨论了可靠性评估的经济性问题，以及如何在保证可靠性的前提下，实现成本效益的最大化。 第九章 电力系统安全运行 电力系统的安全运行是确保电力系统稳定可靠供电的根本。本章深入探讨电力系统的安全运行。我们首先定义了电力系统的安全运行及其评价标准，包括电压安全、电流安全、功率裕度以及设备限制等。重点在于掌握安全运行的监控和分析方法，如静态安全分析（SSA）和动态安全分析（DSA）。本书详细介绍了如何利用这些方法来识别系统可能出现的越限状态，并预测系统在故障发生时的响应。我们通过分析实际案例，展示了如何通过调整运行方式、优化潮流分布以及合理配置保护装置等手段，来提高系统的安全裕度，防止事故的发生。此外，本章还讨论了电网的稳定运行和电能质量的保障，以及如何在极端天气、自然灾害等不利条件下，确保电力系统的安全可靠运行。 第十章 现代电力系统分析的新发展 随着电力系统技术的不断进步，新的分析方法和技术也在不断涌现。本章将对现代电力系统分析的新发展进行展望。我们将探讨分布式发电、新能源接入（如风电、光伏）对传统电力系统分析带来的挑战，以及应对这些挑战的新方法，如概率潮流计算、不确定性分析和优化控制等。重点将放在对直流输电（HVDC）、柔性交流输电系统（FACTS）等新型电力电子技术在电力系统分析中的应用进行介绍，以及它们如何提高系统的输电能力、稳定性和灵活性。此外，本章还将讨论智能电网技术，如大数据分析、人工智能、物联网等在电力系统分析中的应用，以及它们如何实现电力系统的智能化运行和管理。最后，我们将对未来电力系统分析的发展方向进行预测，为读者提供一个前瞻性的视角。 本书内容丰富，条理清晰，理论联系实际，旨在培养具备扎实电力系统分析能力的优秀电气工程师。通过学习本书，读者将能够深刻理解电力系统的运行机制，熟练掌握分析和解决电力系统问题的各种工具和方法，为未来在电力工程领域的学习和工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的是太扎实了！我当初选择它，主要是看中了“十三五”规划教材的头衔，想着内容肯定经过了学界的检验，比较权威。拿到手之后，更是觉得不虚此行。它不仅仅是一本教材，更像是一本百科全书，把电力系统分析的方方面面都剖析得淋漓尽致。从基础的稳态分析，到动态稳定性，再到潮流计算、短路计算，每一个章节都讲解得深入浅出，逻辑清晰。尤其是在讲到一些复杂的概念时，作者会用非常贴切的比喻，或者举出实际工程中的例子，让我一下子就豁然开朗。我记得有一次，我卡在一个关于暂态稳定性的概念上很久，看了好几遍其他资料都理解不了，翻到这本书的这个章节，作者用了“荡秋千”的类比，瞬间就get到了其中的精髓。而且，书中大量的图表和公式推导也都非常规范，看得出作者在编排上花费了大量的心思。很多公式的推导过程都非常详尽，不是直接给出结论，而是让你一步一步地跟着走，自己去理解和消化。这对于我们这种需要扎实掌握理论基础的学生来说，简直是福音。不仅是理论，书后还配有很多习题，难度各异，既有巩固基础的，也有拔高思考的，做完之后感觉对知识点的掌握又上了一个台阶。这本书真的是为我们学习电力系统分析打下了坚实的基础，感觉以后面对实际问题，都会更有底气了。

评分☆☆☆☆☆

我之前看过几本关于电力系统分析的书，总觉得要么太过于理论化，脱离实际，要么就是过于浅显，不够深入。这本书给我带来的感觉则完全不同，它非常巧妙地平衡了理论与实践。我最欣赏的一点是，它在讲解每个知识点的时候，都会先从其物理意义或者工程背景入手，让你明白这个知识点是为什么而存在的，它的实际价值在哪里。比如在讲解潮流计算时，它并没有直接给出复杂的算法，而是先从电力系统“电从哪里来，到哪里去”这样朴素的问题出发，让你理解潮流计算的必要性。然后，再逐步引出各种计算方法，并分析其优缺点。这比直接给你一堆公式要容易理解得多。而且，这本书的图示和表格非常丰富，很多复杂的系统结构和运行模式，通过图示就能一目了然。我个人对图文并茂的学习方式比较偏爱，这本书在这方面做得非常好。另外，书中还包含了大量的计算实例，这些实例的数值和参数都非常贴近实际，让人感觉仿佛置身于真实的电力系统中。通过对这些实例的分析和计算，我不仅巩固了理论知识，更重要的是培养了解决实际工程问题的能力。这本书的语言风格也比较朴实，没有过多的华丽辞藻，但每一个字都用得很到位，能够准确地传达信息。

评分☆☆☆☆☆

作为一名电力工程专业的学生，我一直觉得电力系统分析是学习中的一个难点，也是重点。这本书的出现，简直是解决了我的大问题。它最大的特点就是在于“全面”和“深入”。很多教材可能侧重于某一个方面，但这本书几乎覆盖了电力系统分析的所有重要内容。从最基本的电力系统组成、参数计算，到复杂的继电保护、故障分析，再到最新的发展趋势，如新能源并网、智能电网等等，都做了详细的介绍。我尤其喜欢它在讲解理论知识的时候，不会生搬硬套，而是会追溯其产生的背景和实际的应用。比如在讲到负荷预测的时候，书中不仅给出了各种预测方法，还分析了不同方法在不同场景下的优劣势，以及在实际工程中是如何应用的。这让我在学习理论的同时，也能对实际的电力系统运行有更深的理解。书中还穿插了大量的案例分析，这些案例都是从实际工程中提炼出来的，非常贴合我们未来的工作需求。通过这些案例，我不仅学到了理论知识，更重要的是学会了如何将理论应用于实践，如何分析和解决实际问题。这本书的语言风格也很独特，虽然是教材，但并不枯燥，反而有些生动有趣，读起来不会有很大的压力。作者在讲解一些抽象的概念时，会用一些生动的比喻，或者引用一些经典的物理学原理来辅助说明，让我更容易理解。

评分☆☆☆☆☆

选择这本书，完全是因为它是一本“规划教材”，这给了我极大的信心，相信它的内容会是系统、全面且权威的。这本书给我的整体感受是“有料”且“有用”。它不是一本纯理论的书，而是将理论与工程实践紧密结合。在讲解每一项技术或方法时，作者都会强调其在实际电力系统中的应用场景和意义。比如，在介绍继电保护原理时，书中详细阐述了各种保护方式是如何应对不同类型的故障的，并给出了实际工程中的接线图和运行参数。这让我明白，理论学习并非纸上谈兵，而是与实际工程息息相关的。我特别喜欢书中对于一些复杂算法的讲解，作者会用通俗易懂的语言来解释其背后的逻辑，而不是简单地罗列公式。我记得我曾经对某个优化算法感到非常困惑，翻到这本书的相应章节，作者用一个形象的比喻，瞬间就让我理解了算法的核心思想。此外，书中的习题设计也非常精妙，很多习题都带有一定的开放性，鼓励读者进行深入思考和探索。我经常会花很长时间去琢磨一道习题，虽然过程有些辛苦，但每次都能从中获得巨大的收获。这本书真的是一本值得反复研读的好书，它不仅提升了我的专业知识，更重要的是培养了我解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的厚度让我一开始有点打怵，但当我真正开始阅读之后，就完全被它的内容吸引住了。作者在编写这本书时，显然是花了很多心思去组织和梳理知识体系的。整个结构非常严谨，从基础概念到高级应用，循序渐进，层层递进。我尤其赞赏的是它在讲解一些历史悠久的理论时，会简要介绍其发展历程，这让我能够更好地理解这些理论的演变和进步。比如在讲到电力系统的稳定性时，作者不仅介绍了经典的Lyapunov稳定性理论，还提及了现代的一些改进和发展。这种历史性的视角，对于加深理解非常有帮助。而且，书中有很多细节之处都做得非常到位。比如，对于一些容易混淆的概念，作者会专门进行辨析；对于一些复杂的计算过程，作者会提供多种解题思路，并比较它们的优劣。这对于我们这种初学者来说，简直是极大的便利。我经常会把书中的一些重要公式或者概念摘录下来，然后结合书中的讲解进行反复推敲。这本书的印刷质量也很好，纸张不刺眼，排版也很清晰，长时间阅读也不会感到疲劳。我感觉这本书不仅仅是教我知识，更重要的是教会我学习知识的方法，教会我如何去思考和分析问题。