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第1章 总论 1

1.1 同步电机和电力系统其他主要元件的基本特性 1

目录 1

1.2 稳态分析和初始值计算 3

1.3 过电压波过程分析 4

1.4 稳定性分析 5

1.5 电力系统的负阻尼现象、自励磁现象和轴扭振现象 5

1.6 直流输电 6

参考文献 7

第2章同步电机 9

2.1 同步电机的构造 9

2.2 同步电机的基本方程式（忽略阻尼作用） 9

2.2.1 电感 9

2.2.3 感应电势和端电压 13

2.2.2 磁链 13

2.2.4 d？-q？-0分量 14

2.2.5 α-b-c坐标和d？-q？-0坐标的一般性质 16

2.2.6 d-q-0坐标系统和纵轴与横轴电感 22

2.2.7 派克（Park）方程式 28

2.2.8 机端接有串联三相对称阻抗的同步电机的派克方程式 32

2.2.9 标么值法、派克方程式和运动方程式 36

2.3 同步电机的基本方程式（考虑阻尼作用） 43

2.3.1 阻尼回路和电感 43

2.3.2 磁链和电压电流方程式 44

2.3.3 能量流和转矩 45

2.3.4 电机参数 46

2.3.5 用电机参数表示的派克方程式？角电路（Ⅰ） 49

2.3.6 用电机参数表示的派克方程式和等值电路（Ⅱ） 52

第10章 交直流连接系统的动态特性分析 53

2.3.7 派克方程式的其它表示形式 57

2.3.8 运算阻抗 59

2.3.9 杰克逊韦凯斯特（Jackson-Wll lestel）模型 65

2.3.10 饱和的？响 65

2.4 电压、电流为正弦波时的特性 66

2.4.1 旋转速度？定时的派克方程式 66

2.4.2 以同步速度旋转时的感应电势 67

2.4.3 三相短路电流 69

2.4.4 电流为止弦波时同步电机的电压－阻抗的对称分量和同步电机的基本方程式 72

2.4.5 对称正弦电压电流下的稳态矢量图 77

2.4.6 稳态下的功率－相角差特性 81

2.4.7 同步电机的相分量等值电路 83

3.1.2 自动电压调整装置的各种类型 86

第3章电源控制装置 86

3.1 自动电压调整装置 86

3.1.1 自动电压调整装置的基本构成 86

3.1.3 同步电机的励磁方式 87

3.1.4 自动电压调整装置的方块图 88

3.2 火力及原子能发电机的调速器 92

3.2.1 火力及原子能发电机的转速控制装置 92

3.2.2 机械油压式调速器的基本模型 96

3.2.3 单式机械油压调速器 99

3.2.4 复式机械油压调速器 99

3.2.5 西屋系列机械油压式调速器 99

3.2.6 电液式调速器 101

3.2.7 火电厂和原子能电厂用的调速器的一般模型 102

3.3.1 汽轮机系统 103

3.3 汽轮机系统 103

3.3.2 高压蒸汽管道所引起的延时 104

3.3.3 各种双轴式汽轮机的传递函数 105

3.3.4 汽轮机的通用模型 107

3.4 水轮发电机的转速控制装置 107

3.4.1 机械油压式调速器 107

3.4.2 电液式调速器 109

3.5 水系统 109

第4章输电线与变压器 111

4.1 输电线 111

4.1.1 架空线的电感 111

4.1.3 电阻及电感的频率特性 141

4.1.2 导线及大地的电阻 141

4.1.4 静电电容 148

4.2 变压器 156

4.2.1 无漏磁变压器、理想变压器和漏抗 156

4.2.2 单相双绕组变压器的一般等值电路 160

4.2.3 三相双绕组变压器的一般等值电路 162

4.2.4 单相和三相三绕组变压器的一般等值电路 163

4.2.5 多绕组变压器的等值电路 167

4.2.6 V形接法变压器 175

4.2.7 励磁导纳的处理方法 177

4.2.8 移相变压器 177

5.1 直流输电系统和交直流换流器 180

第5章交直流换流器 180

5.2 整流器的工作特性 181

5.2.1 不加控制极信号且忽略换流电抗时的工作特性 181

5.2.2 不加控制极信号并考虑换流电抗时的工作特性 183

5.2.3 加控制极信号并考虑换流电抗时的工作特性 183

5.2.4 整流器的电压－电流特性 186

5.2.5 整流器交流侧的电流、有功功率、无功功率和功率因数 187

5.3 逆变器的工作特性 190

5.3.1 逆变器的工作原理 190

5.3.2 逆变器的电压－电流特性 191

5.3.3 逆变器交流侧的电流、有功功率、无功功率和功率因数 192

5.4 直流输电系统的基本控制特性 193

5.4.1 定电流控制和定余裕角控制 193

5.4.2 直流输电系统工作状态决定法 194

5.4.3 潮流反转 195

5.4.4 换流变压器的分接头控制 196

第6章稳态分析及初始值计算 197

6.1.1 构成电力系统各元件的序阻抗和序网络 197

6.1 对称分量法 197

6.1.2 电力系统的序网络 204

6.1.3 故障计算法 205

6.1.4 并行双回输电线的故障分析 216

6.2 克拉克坐标法 228

6.2.1 电压、电流的α、β、0分量和α、β、0回路 228

6.2.2 与对称分量法的关系 230

6.2.3 利用克拉克坐标法进行故障计算 231

6.3 相分量法 239

6.3.1 对称分量法的局限性和相分量法 239

6.3.2 故障前的系统状态 243

6.3.3 单相接地短路故障 248

6.3.4 多相故障 254

6.3.5 移相变压器的处理方法 263

6.4 用节点方程式进行潮流计算 265

6.4.1 潮流计算和基本方程式 265

6.4.2 牛顿－拉夫逊法 268

6.5 交直流连接系统的潮流计算和故障计算 276

6.5.1 潮流计算的基本考虑方法 276

6.5.2 交直流连接系统的潮流计算（Ⅰ） 277

6.5.3 交直流连接系统的潮流计算（Ⅱ） 281

6.5.4 交直流连接系统的对称故障计算 286

6.5.5 交直流连接系统的非对称故障计算 289

7.1 贝瑞隆等值电路 298

7.1.1 分布参数线路的贝瑞隆等值电路 298

第7章贝瑞隆（Bergeron）冲击波分析法 298

7.1.2 无耦合集中参数元件 311

7.1.3 耦合集中参数元件 313

7.1.4 多条分布参数线路及其模态分析 317

7.1.5 集中参数元件的模态分量 324

7.1.6 贝瑞隆方程式的解法 325

7.1.7 开关的处理方法 341

7.1.8 非线性元件的处理方法 347

第8章稳定性分析 359

8.1 稳定性计算的基本方程式 359

8.1.1 描述发电机内部状态的微分方程式 359

8.1.2 基本方程式的性质 360

8.1.3 系统方程式 367

8.1.4 由系统方程式的解计算发电机内部各量的式子 372

8.2.1 计算步骤 374

8.2 暂态摇摆的数值计算 374

8.2.2 当有自动电压调节器（AVR）和调速器时的计算步骤 376

8.2.3 例题 377

8.2.4 含有非线性负荷、饱和铁心等非线性元件时的计算步骤 385

8.3 根据状态方程式进行动态特性分析 391

8.3.1 多机系统的方程式 391

8.3.2 同步电机动态特性和多机系统的状态方程式 394

8.3.3 控制装置的状态方程式及将其引入多机系统状态方程式中 405

8.3.4 状态方程式分析法举例 409

8.3.5 频率响应轨迹法 444

8.3.6 S矩阵法 450

9.1 同步机转矩 463

9.1.1 同步机转矩的计算公式 463

第9章 自励磁振荡、负阻尼振荡和低频轴扭振 463

9.1.2 正阻尼转矩、负阻尼转矩和同步转矩的性质 470

9.2 同步机的负阻尼现象和振荡现象 472

9.2.1 负阻尼现象和振荡现象的定性说明 472

9.2.2 负阻尼现象和振动现象的定量分析 478

9.3 感应电机和同步电机的自励磁现象 486

9.3.1 感应电机和同步电机自励磁现象的机理 486

9.3.2 感应电机自励磁现象的分析 488

9.3.3 同步电机的自励磁现象 493

9.3.4 用于说明同步电机自励磁现象的等值电路 498

9.4 负阻尼现象与自励磁现象的统一处理方法 503

9.4.1 负阻尼和自励磁方程式的推导 503

9.4.2 发生负阻尼和自励磁的范围 511

9.4.3 根据状态方程式所作的分析 513

9.5 轴扭振现象 518

9.5.1 轴扭振现象和基本方程式 518

9.5.2 特征振荡及其？？ 521

9.5.3 轴扭振特性和剪切应力 522

9.5.4 轴疲劳和寿命消耗 523

9.6 自励磁振荡与轴扭曲振荡的复合共振 525

9.6.1 复合共振现象及其基本方程式 525

9.6.2 复合共振的产生范围 526

9.6.3 用状态方程式进行分析 527

9.6.4 电气系统与机械系统相互干扰机理的定性说明 531

9.7 轴扭振与复合共振的产生原因及其抑制方法 533

9.7.1 轴扭振与复合共振的产生原因 533

9.7.2 复合共振的抑制方法 535

10.1 用断续回路法和等值直流电源法分析直流系统的故障 539

10.1.1 用断续回路法进行分析 539

10.1.2用等值直流电源法进行分析 541

10.2 交直流连接系统的动态特性分析 542

10.3 直流系统的状态方程式 545

10.4 交直流连接系统的？？轴扭振现象 548

A 节点方程式和导纳矩阵 563

A-1 节点方程式 563

附录 563

A-2 导纳矩阵 564

A-3 因电路的变更而引起的导纳矩阵变化 566

A-4 消去浮游节点 567

B 逆矩阵计算 568

B-1 高斯（Gauss）消去法 568

B-2 LU分解 570

B-3 分块法 576

B-4 元件追加法（支路追加法） 579

C 常微分方程式的数值解法 584

C-1 常微分方程式的数值解法 584

C-3 改进欧拉法 585

C-2 欧拉（Euler）法 585

C-4 龙格－库塔（Runge-Kutta）法 586

C－5 龙格－库塔－吉尔（Runge-Kutta-Glll）法 589

C-6 预测算子－修正算子法 589

C-7 梯形法 590

C-8 应用例子 592

D 特征值与特征向量 600

D-1 特征值与特征向量 600

D-2 简单线性回归式 602

D-3 多重线性回归式 603

D-4 有重根的情况 604

D-5 线性回归式的收敛特性 604

D-6 状态方程式的一般解 604

D-7 干涉矩阵 605