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第1章 电力系统的基本概念 1

1.1 电力系统的组成和特点 1

1.1.1 电力系统的组成 1

1.1.2 电力系统的运行特点及基本要求 2

1.2 电气设备的额定参数 4

1.3 电力系统的接线图与接线方式 6

1.4 电力系统分析课程的主要内容 7

本章小结 7

习题 7

第2章 电力系统各元件的参数和等值电路 9

2.1 同步发电机的等值电路与参数 9

2.1.1 同步发电机的基本方程和坐标转换 9

2.1.2 同步发电机稳态运行方程、相量图和等值电路 18

2.1.3 基本方程的拉氏运算形式和运算电抗 21

2.2 变压器的参数和等值电路 24

2.2.1 双绕组变压器的参数和等值电路 24

2.2.2 三绕组变压器的参数和等值电路 27

2.2.3 自耦变压器的参数和等值电路 30

2.3 电力线路的参数和等值电路 30

2.3.1 电力线路的参数 30

2.3.2 架空电力线路的等值电路 37

2.4 负荷的参数和等值电路 41

2.5 高压直流输电系统 42

2.5.1 高压直流输电系统的结构 42

2.5.2 高压直流输电系统的工作原理和运行特性 44

2.6 标幺制 51

2.6.1 关于标幺制 51

2.6.2 基准值的选择 52

2.6.3 多电压等级电力系统中基准电压的选择 54

本章小结 57

习题 58

第3章 电力系统的潮流计算 59

3.1 开式电力网的潮流计算 59

3.1.1 网络元件的电压降落和功率损耗 59

3.1.2 已知末端电压和末端功率的开式网潮流计算 63

3.1.3 已知首端电压和首端功率的开式网潮流计算 64

3.1.4 已知首端电压和末端功率的开式网潮流计算 64

3.2 简单闭式电力网的潮流计算 68

3.2.1 两端供电网络的潮流计算 68

3.2.2 简单环形网络的潮流计算 70

3.3 复杂电力系统潮流分布的计算机算法 73

3.3.1 节点电压方程和节点导纳矩阵 73

3.3.2 统一潮流方程 76

3.3.3 牛顿-拉夫逊法潮流计算 78

3.3.4 PQ分解法潮流计算 85

3.3.5 潮流计算在实际电力系统中的应用 88

本章小结 89

习题 89

第4章 电力系统有功功率平衡和频率调整 92

4.1 频率调整的必要性 92

4.2 电力系统的有功功率平衡 93

4.2.1 有功功率平衡及其与频率的关系 93

4.2.2 有功负荷的变化规律和频率调整的方法 93

4.2.3 有功功率平衡和备用容量 94

4.2.4 负荷在各类发电厂间的合理分配 95

4.2.5 火电机组的最优负荷分配 97

4.3 电力系统的频率调整 100

4.3.1 负荷的有功功率-频率静态特性 100

4.3.2 发电机组的有功功率-频率静态特性 101

4.3.3 电力系统的有功功率-频率静态特性及频率的调整 103

4.3.4 调频厂的选择 107

本章小结 107

习题 108

第5章 电力系统无功功率平衡及电压调整 110

5.1 概述 110

5.1.1 电压偏移对用电设备及电力系统的影响 110

5.1.2 允许的电压偏移 111

5.2 电力系统的无功功率平衡 111

5.2.1 负荷的电压静态特性 111

5.2.2 电力网络的无功损耗 112

5.2.3 无功功率电源 113

5.2.4 无功功率平衡 115

5.3 电力系统的电压管理 115

5.3.1 中枢点的电压管理 115

5.3.2 电压调整的基本原理 117

5.4 电力系统的电压措施 117

5.4.1 改变发电机端电压调压 117

5.4.2 选择变压器变比调压 118

5.4.3 改变网络中无功功率分布调压 122

5.4.4 改变输电线路参数进行调压 126

5.5 各种调压措施的合理应用 128

本章小结 129

习题 129

第6章 电力系统短路的基本概念及三相短路的实用计算方法 131

6.1 短路的一般概念 131

6.1.1 短路的原因、类型及后果 131

6.1.2 短路计算的目的 132

6.1.3 短路计算的简化假设条件 133

6.2 网络的变换与化简 133

6.2.1 网络的等值变换 133

6.2.2 利用网络的对称性化简 135

6.2.3 转移电抗 135

6.3 无限大容量电源的三相短路 137

6.3.1 无限大容量电源的概念 137

6.3.2 无限大容量电源供电的三相短路暂态过程分析 138

6.3.3 短路冲击电流、短路电流的最大有效值和短路功率 140

6.4 电力系统三相短路实用计算 143

6.4.1 起始次暂态电流I″的计算 143

6.4.2 应用计算曲线求任意时刻短路点的短路电流 149

本章小结 154

习题 155

第7章 对称分量法及电力系统元件各序参数和等值电路 158

7.1 对称分量法 158

7.1.1 对称分量法的概念 158

7.1.2 电力系统序阻抗 160

7.1.3 对称分量法在不对称短路计算中的应用 161

7.2 电力系统元件各序参数和等值电路 164

7.2.1 同步发电机各序参数和等值电路 164

7.2.2 变压器各序参数和等值电路 166

7.2.3 架空输电线路各序参数和等值电路 169

7.2.4 综合负荷各序参数和等值电路 170

7.3 电力系统各序网络的制定 171

7.3.1 正序网络 171

7.3.2 负序网络 171

7.3.3 零序网络 171

本章小结 175

习题 176

第8章 电力系统不对称故障的分析和计算 178

8.1 简单不对称短路的分析和计算 178

8.1.1 单相（a相）接地短路 178

8.1.2 两相（b相和c相）短路 180

8.1.3 两相（b相和c相）短路接地 181

8.1.4 正序等效定则 184

8.2 简单不对称短路时非故障处的电压和电流计算 186

8.2.1 计算各序网中任意处的各序电流和各序电压 186

8.2.2 对称分量经变压器后的相位变换 187

8.2.3 不对称短路时非故障处的电压和电流计算 188

8.3 非全相运行的分析和计算 191

本章小结 193

习题 194

第9章 电力系统运行稳定性的基本概念 195

9.1 电力系统运行稳定性的定义及分类 195

9.1.1 功角稳定性 195

9.1.2 电压稳定性 196

9.1.3 频率稳定性 197

9.2 同步发电机转子运动方程 197

9.2.1 发电机转子运动方程 197

9.2.2 用标幺值表示的转子运动方程 198

9.2.3 惯性时间常数的物理意义 199

9.3 简单电力系统的功率特性 201

9.3.1 隐极式发电机的功率特性 201

9.3.2 凸极式发电机的功率特性 202

9.4 复杂电力系统的功率特性 205

本章小结 206

习题 207

第10章 电力系统的静态稳定性 208

10.1 简单电力系统的静态稳定 208

10.1.1 静态稳定性分析 208

10.1.2 电力系统静态稳定的实用判据 209

10.2 小干扰法分析电力系统的静态稳定性 210

10.2.1 小干扰法 210

10.2.2 用小干扰法分析简单电力系统的静态稳定 211

10.2.3 计及发电机组的阻尼作用时静态稳定 214

10.3 自动调节励磁对静态稳定的影响 214

10.3.1 按电压偏差调节的比例式调节器 214

10.3.2 比例式调节器对静态稳定的影响 221

10.4 提高电力系统静态稳定性的措施 222

10.4.1 采用自动调节励磁装置 222

10.4.2 减小元件的电抗 222

10.4.3 采用串联电容器 223

10.4.4 改善系统结构和采用中间补偿设备 223

本章小结 224

习题 224

第11章 电力系统的暂态稳定性 227

11.1 电力系统暂态稳定概述 227

11.2 简单电力系统暂态稳定分析 228

11.2.1 简单电力系统在各种运行情况下的功角特性 228

11.2.2 简单电力系统大干扰后发电机转子的相对运动 229

11.2.3 等面积定则 230

11.2.4 极限切除角 231

11.3 发电机转子运动方程的求解方法 236

11.3.1 分段计算法 236

11.3.2 改进欧拉法 237

11.4 自动调节系统对暂态稳定的影响 243

11.5 复杂电力系统暂态稳定分析 243

11.5.1 大干扰后各发电机转子运动的特点 243

11.5.2 复杂电力系统暂态稳定的近似计算 245

11.5.3 复杂电力系统暂态稳定的判断 246

11.6 提高电力系统暂态稳定性的措施 246

11.6.1 快速切除故障和自动重合闸 246

11.6.2 提高发电机输出的电磁功率 248

11.6.3 减小原动机输出的机械功率 250

11.6.4 防止系统失去稳定的措施 250

本章小结 251

习题 251

附录A部分习题参考答案 254

附录B短路电流周期分量计算曲线数字表 258

参考文献 262