现代电力系统模拟技术PDF电子书下载

第1章 电力系统模拟理论基础 1

1.1电力系统的研究方法 1

1.2电力系统的研究工具 1

1.3模拟理论的基本概念 3

1.4相似定理 4

1.5确立相似判据的方法 9

1.6各种基本电路的相似判据 11

第2章 同步发电机模拟 17

2.1同步发电机物理模拟的条件 17

2.2模拟同步发电机设计方面的主要特点 18

2.3模拟同步发电机的容量及改变容量对电机参数的影响 19

2.4模拟比与标么值的关系 20

2.5模拟同步发电机参数的调整方法 21

2.6同步发电机模拟计算举例 22

2.7模拟同步发电机的设计 25

2.7.1模拟同步发电机的容量 25

2.7.2模拟同步发电机的转速 26

2.7.3模拟同步发电机的参数、时间常数和损耗 26

2.7.4模拟同步发电机的无载特性及波形 27

2.7.5模拟同步发电机的主要尺寸与参数关系 28

2.7.6模拟同步发电机的结构 29

2.8模拟同步发电机参数的实验测定方法 30

第3章 同步发电机励磁系统及负阻器模拟 41

3.1励磁系统概述 41

3.2励磁系统的模拟条件 43

3.3并励励磁系统等值时间常数的计算 43

3.4励磁机的模拟条件 45

3.5励磁机模型 47

3.6励磁调节器的接入条件 53

3.7励磁调节器的数学模型 53

3.8负阻器模拟 61

3.9全数字式励磁系统实现 65

第4章 原动机及调速器模拟 67

4.1原动机模拟的基本要求 67

4.2原动机的转矩特性 68

4.3直流拖动系统的基本特性 71

4.4改变参数对直流拖动系统特性的影响 72

4.5改变自均衡系数的几种方案 73

4.6应用可控硅供电的原动机模拟方案 75

4.7原动机转矩特性的测定 76

4.8原动机的数学模型 76

4.8.1汽轮机的数学模型 76

4.8.2水轮机的数学模型 78

4.8.3柴油机的数学模型 80

4.9调速系统的数学模型 80

4.10全数字化原动机及调速器实现 86

第5章变压器模拟 87

5.1模拟变压器的要求和条件 87

5.2模拟变压器的特点 88

5.3阻抗电压的计算 89

5.4三绕组变压器及自耦变压器的阻抗计算及模拟 92

5.4.1三绕组变压器 92

5.4.2自耦变压器 94

5.5变压器的连接 95

5.6模拟变压器参数之间的矛盾问题和附加损耗问题 96

第6章 输电线路模拟 98

6.1用分段等值链型电路模拟一定长度的实际线路 99

6.2高压输电线路（原型）参数的分析及模拟参数的确定 101

6.3线路模型中电感线圈设计实例 103

6.4双回路输电线非全相状态的模拟 107

6.5等值链型电路所产生的误差 110

6.6特高压长距离交流输电线路分布参数计算及线路模型 112

6.6.1特高压输电线路分布参数的计算 112

6.6.2单位长度对称分裂导线的电导 113

6.6.3特高压长距离输电线路型等值电路的建立 114

第7章 电力系统负载模拟 116

7.1负载模拟的基本条件 116

7.2电力系统负载的特性 116

7.3电力系统动态负载模拟 123

7.3.1电机类负载模拟 123

7.3.2能量回馈式智能动态负载模拟器 124

第8章 电网电压故障模拟 127

8.1新能源发电低电压穿越要求 127

8.1.1风力发电低电压穿越要求 127

8.1.2光伏发电低电压穿越要求 128

8.2电网电压故障模拟方法 128

8.2.1基于并联阻抗分压的电压故障模拟 128

8.2.2基于改变变压器抽头的电压故障模拟 129

8.2.3基于电力电子变换器的电压故障模拟 129

第9章 风力发电模拟 134

9.1风速模拟 134

9.2风力机模拟 136

9.2.1风力机模型 136

9.2.2机械传动轴模型 137

9.2.3桨距角调节系统模型 138

9.3永磁风力发电并网变流器控制 138

9.3.1永磁风力发电系统结构 138

9.3.2永磁风力发电并网变流器控制原理 139

9.4双馈风力发电并网变流器控制 141

9.4.1双馈风力发电系统结构 141

9.4.2双馈风力发电并网变流器控制原理 141

第10章 光伏发电模拟 144

10.1光伏电池模拟器的工作原理 144

10.1.1光伏电池的输出特性 144

10.1.2光伏电池的工作原理 146

10.2光伏发电阵列的数学模型 147

10.2.1光伏电池的工程模型 147

10.2.2光伏阵列的数学模型 148

10.3光伏电池模拟器的控制系统设计 149

10.3.1光伏电池模拟器的系统结构 149

10.3.2光伏电池模拟器的控制原理 149

10.4光伏发电最大功率跟踪控制 150

10.4.1扰动观察法 150

10.4.2改进扰动观察法 151

10.5光伏发电系统控制策略 154

第11章 储能电池模拟 156

11.1电池模拟原理 156

11.2钒电池 157

11.2.1钒电池的工作原理 157

11.2.2钒电池的数学模型 158

11.3铅酸蓄电池 159

11.3.1铅酸蓄电池的工作原理 159

11.3.2铅酸蓄电池的数学模型 160

第12章 电力系统实时仿真模拟技术 163

12.1半实物实时仿真技术 163

12.2光伏发电硬件在环仿真系统 164

12.3混合仿真技术 165

12.3.1混合仿真原理 165

12.3.2混合仿真流程 166

12.4风力发电并网混合仿真系统 167

第13章 电力系统监控技术 169

13.1动模数字主站系统 169

13.1.1动模数字主站系统的设计原则 169

13.1.2动模数字主站系统的配置 170

13.2广域测量系统 171

13.2.1动模实时动态监控系统 171

13.2.2动模实验室WAMS的需求 172

13.2.3动模实验室WAMS的结构 173

参考文献 176