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第1章 绪论 1

1.1电力系统概述 1

1.1.1电力工业在国民经济中的地位 1

1.1.2电力工业的历史及发展方向 1

1.1.3我国古代对电和磁的认识及近现代电力工业的发展 2

1.1.4电力系统的基本参数 3

1.2电力系统运行应满足的基本要求 5

1.2.1电力系统运行的特点 5

1.2.2电力系统运行的基本要求 5

1.2.3电力系统的负荷曲线 6

1.3电力系统接线方式和电压等级 7

1.3.1电力系统的接线方式 7

1.3.2电力系统的电压等级 9

1.3.3电力系统不同电压等级的适用范围 10

1.3.4电力系统中性点接地方式 11

1.4电气工程学科和电力系统分析课程 13

1.4.1电气工程学科 13

1.4.2电力系统分析课程的内容 14

1.4.3计算机在电力系统运行与规划中的应用 14

本章小结 15

习题 15

第2章 电力系统各元件稳态参数及模型 16

2.1同步发电机数学模型及运行特性 16

2.1.1同步发电机稳态数学模型 16

2.1.2原动机调节效应 19

2.1.3励磁调节效应 21

2.1.4同步发电机接入系统 22

2.1.5同步发电机的运行范围 23

2.2电力线路的参数及数学模型 24

2.2.1电力线路的基本结构 24

2.2.2电力线路的参数 25

2.2.3电力线路的数学模型 28

2.3电力变压器的参数与数学模型 34

2.3.1理想变压器 34

2.3.2实际双绕组变压器 36

2.3.3三绕组变压器 39

2.3.4自耦变压器 42

2.3.5变压器的Ⅱ形等效电路 44

2.3.6电抗器的参数和等效电路 45

2.4负荷的运行特性及数学模型 46

2.5电力网络的数学模型 47

2.5.1多电压等级网络中参数及变量的归算 47

2.5.2标幺制 51

2.5.3多电压等级电力网络标幺值等效电路 56

2.5.4具有非标准电压比变压器时的电力网络等效电路 59

本章小结 63

习题 63

第3章 电力系统稳态分析计算 65

3.1潮流计算的基本原理 65

3.1.1潮流计算的基本物理量 65

3.1.2潮流计算的数学模型 66

3.1.3潮流计算的约束条件 68

3.2电力网络潮流计算的手算解法 68

3.2.1电压降落与功率损耗的计算 68

3.2.2辐射形电力网络的潮流计算 72

3.2.3远距离输电线路的潮流分布 79

3.3复杂电力网络潮流计算的计算机解法 83

3.3.1导纳矩阵的形成 83

3.3.2高斯-塞德尔法 87

3.3.3牛顿-拉夫逊法 92

3.3.4快速分解法 108

3.3.5直流法 113

3.4静态安全分析 117

3.4.1概述 117

3.4.2静态安全指标体系 118

3.4.3静态安全分析工作流程 119

本章小结 120

习题 120

第4章 电力系统有功功率及频率调整 124

4.1有功功率的平衡 124

4.1.1有功功率电源与备用容量 124

4.1.2有功功率平衡及各类发电厂（机组）的合理组合 127

4.2频率调整的必要性 128

4.3电力系统的频率特性 129

4.3.1发电机组自动调速系统工作原理 129

4.3.2发电机组的有功功率一频率静态特性 130

4.3.3有功负荷的频率静态特性 131

4.4频率调整 132

4.4.1频率的一次调整 132

4.4.2频率的二次调整 134

4.4.3主调频厂的选择 135

4.4.4互联系统的频率调整 135

4.5有功功率的经济分配 140

4.5.1火电厂间有功功率负荷的经济分配 140

4.5.2水火电厂间有功功率负荷的经济分配 144

本章小结 149

习题 149

第5章 电力系统无功功率及电压调整 151

5.1无功功率平衡 151

5.1.1电力系统中的无功功率电源 151

5.1.2电力系统中的无功功率负荷及无功功率损耗 153

5.1.3电力系统中的无功功率平衡 154

5.2电压调整的必要性 155

5.2.1电压偏移对用电设备的影响 156

5.2.2无功功率与节点电压的关系 157

5.2.3负荷分类及其对电压影响的控制 158

5.3电压管理与电压调整 158

5.3.1电压中枢点的概念 159

5.3.2电压中枢点的电压偏移和调压方式 159

5.3.3电压调整的方法 161

5.4无功功率负荷的经济分配 168

5.4.1等微增率准则的应用 168

5.4.2无功功率补偿的经济配置 172

本章小结 174

习题 174

第6章 电力系统对称故障分析计算 176

6.1短路的基本知识 176

6.1.1短路的原因、类型及危害 176

6.1.2计算短路电流的基本目的 177

6.2无限大功率电源供电系统的三相短路 178

6.2.1无限大功率电源的概念 178

6.2.2无限大功率电源供电电路突然三相短路的暂态过程 179

6.2.3短路冲击电流和短路全电流有效值 181

6.2.4短路容量 183

6.3同步发电机突然三相短路的物理过程及短路电流分析 184

6.3.1同步发电机在空载情况下突然三相短路的物理过程 184

6.3.2无阻尼绕组同步发电机空载时的突然三相短路电流 186

6.3.3无阻尼绕组同步发电机负载时的突然三相短路电流 188

6.3.4有阻尼绕组同步发电机的突然三相短路电流 189

6.3.5自动调节励磁装置对短路电流的影晌 191

6.4电力系统三相短路的实用计算 193

6.4.1短路电流实用计算的基本假设与基本任务 193

6.4.2起始次暂态电流的计算 194

6.4.3应用叠加原理计算电力系统三相短路 198

6.4.4任意时刻三相短路电流的计算 200

6.5计算机计算复杂系统短路电流周期分量起始值的原理 202

6.5.1基本原理 202

6.5.2利用节点阻抗矩阵计算的方法 203

6.5.3利用节点导纳矩阵计算的方法 209

6.5.4短路点在线路上任意处的计算方法 211

本章小结 213

习题 214

第7章 电力系统不对称故障分析计算 215

7.1对称分量法 215

7.1.1不对称短路后电力网络的特点 215

7.1.2对称分量法的概念 216

7.1.3对称分量法在电力系统不对称短路分析中的应用 218

7.2电力系统元件的序参数及序网络 221

7.2.1阻抗负荷的序网络及序参数 221

7.2.2发电机的序网络及序参数 223

7.2.3电动机的序网络及序参数 225

7.2.4变压器的序网络和序参数 226

7.2.5输电线路的序网络及序参数 233

7.2.6电缆线路的序网络及序参数 237

7.3电力系统的序网络 237

7.4简单不对称短路故障分析 241

7.4.1单相接地短路 243

7.4.2两相短路 247

7.4.3两相接地短路 248

7.4.4正序等效定则 251

7.5不对称短路时网络中电流和电压的分布 255

7.5.1不对称短路时网络中电流和电压的分布计算和规律 255

7.5.2对称分量经变压器后的相位变化 256

7.6不对称短路时运算曲线的应用 261

7.7电力系统非全相运行的分析 262

7.7.1单相断线 263

7.7.2两相断线 264

7.8不对称故障的计算机算法 264

7.8.1不对称故障的通用边界条件 264

7.8.2计算机计算不对称故障的数学描述 265

7.8.3计算机计算程序原理框图 273

本章小结 274

习题 274

第8章 电力系统的稳定性分析计算 276

8.1电力系统稳定的概念 276

8.1.1静态稳定 277

8.1.2暂态稳定 278

8.1.3动态稳定 279

8.1.4电力系统稳定运行的基本要求 280

8.2同步发电机的机电特性 280

8.2.1同步发电机的转子运动方程 280

8.2.2发电机的电磁转矩和功率 282

8.3电力系统的静态稳定分析 283

8.3.1单机—无穷大系统的静态稳定 283

8.3.2小扰动法分析电力系统的静态稳定 285

8.3.3多机系统的静态稳定近似分析 289

8.3.4提高系统静态稳定性的措施 292

8.4电力系统的暂态稳定分析 294

8.4.1基本假定 294

8.4.2简单电力系统的暂态稳定分析 294

8.4.3暂态稳定计算的数学原理 300

8.4.4暂态稳定计算模型选择与描述 303

8.4.5暂态稳定性计算算法推导 304

8.4.6提高系统暂态稳定性的措施 316

本章小结 321

习题 321

参考文献 323