第一篇 引论与基本概念 1
第一章 引论 1
第一节 电气技术的发展与电力系统的形成 1
一、电磁学的发展与电气技术的形成 1
二、近代电力系统的发展历程［1］ 3
三、电力系统的构成及其基本参量 6
第二节 我国电力工业及电力系统的发展 7
一、我国电力工业的发展 7
二、21世纪电力发展的目标与策略 11
三、我国电力系统的发展 13
第三节 电力系统的电压等级与接线图 16
一、电力系统的电压等级及其适用范围 16
二、电力系统的接线方式 19
三、电力系统中性点的接地方式 19
第四节 发电厂及变电所的类型 20
一、发电厂的类型［5］ 20
二、变电所的类型［5］ 25
第五节 电力负荷 25
第六节 电力系统运行的特点和要求 26
参考文献 28
第二章 基本概念 29
第一节 电力与电能系统 29
一、电力系统中的能量形式 29
二、旋转电机中的能量转换 31
第二节 直流传输 32
第三节 交流传输 33
一、单相系统 33
二、交流传输与功率方向 36
三、对称三相系统 39
四、△连接的三相负载 43
五、单相分析法 45
参考文献 46
第二篇 电力设备的理论与模型 47
第三章 电力系统负荷的运行特性及数学模型 47
第一节 电力系统负荷与负荷曲线 47
一、电力系统负荷 47
二、负荷曲线 47
第二节 电力系统负荷模型结构与辨识方法简介 50
一、电力系统负荷模型结构 50
二、电力系统负荷模型的辨识算法简介 52
参考文献 54
第四章 输变电元件的参数及模型 55
第一节 电力线路及结构 55
一、架空线路的导线和避雷线 56
二、架空线路的杆塔 57
三、绝缘子和金具 57
四、电缆 58
第二节 三相电力线路的参数计算 58
一、输电线路的电阻 58
二、输电线路电抗 59
三、输电线路的电纳 64
四、输电线路的电导 67
第三节 三相输电线模型 68
一、输电线路方程和等值电路 69
二、输电线路常数及传输矩阵 73
三、均匀长线特性概念 75
第四节 三相变压器的参数及等值电路 77
一、单相变压器基本原理及等值电路 77
二、变压器两侧相量关系 80
三、双绕组变压器参数计算 82
四、三绕组变压器参数计算 85
五、自耦变压器参数和等值电路 89
第五节 变压器非标准变比时的等值电路 94
第六节 电力系统的标么制 98
一、基准值的选择和标么值计算 98
二、统一基准值的选定和标么值换算 101
三、多电压级系统 102
参考文献 106
第五章 同步发电机的数学模型与运行特性 107
第一节 发电机的稳态数学模型及运行特性 107
一、同步发电机的功率特性 107
二、原动机调节效应 111
三、励磁调节效应 112
四、同步发电机接入系统 114
五、发电机组的运行限额 116
第二节 发电机的暂态参数与行为 119
一、同步发电机的暂态电抗与暂态电势（略去转子漏磁） 119
二、同步发电机的暂态电抗与暂态电势（计入转子漏磁） 121
三、暂态衰减率 124
四、用暂态电势和暂态电抗表示发电机 125
参考文献 127
第六章 开关电器 128
第一节 灭弧原理 128
一、电弧中带电质点的产生 128
二、电弧间隙的去游离 130
三、电弧的熄灭 131
四、交流电弧的特性及熄灭 131
五、熄灭交流电弧的基本方法 133
第二节 高压断路器 134
一、电力系统对高压断路器的要求 135
二、高压断路器的基本类型 135
三、高压断路器的基本技术参数 136
四、断路器的型号 137
第三节 隔离开关 138
一、隔离开关的用途与要求 138
二、隔离开关的典型结构 139
第四节 高压负荷开关 141
一、负荷开关的用途及要求 141
二、负荷开关的类型及其应用 142
第五节 高压熔断器 144
一、熔断器作用 145
二、熔断器特性 145
三、高压熔断器的典型结构和工作原理 146
第六节 全封闭组合电器 147
一、GIS的优越性 148
二、全封闭组合电器的缺陷和不足 148
三、全封闭组合电器实例 149
参考文献 150
第三篇 网络分析与运行控制 151
第七章 电力系统接线 151
第一节 发电厂和变电所的电气主接线基本要求 151
一、主接线的概念及其基本要求 151
二、主接线设计的原则 155
三、主接线设计步骤 156
第二节 发电厂、变电所主变压器选择 156
一、主变压器容量的确定 156
二、发电厂、变电所主变台数的确定 157
三、变压器负载率 158
四、主变压器型式选择 159
第三节 发电厂及变电所主接线基本形式 161
一、有汇流母线的主接线 161
二、无汇流母线主接线 171
三、国外部分大城市电网常用和推荐的变电所主接线形式 175
第四节 厂用电接线 176
一、厂用电率 176
二、厂用负荷分类 177
三、厂用电接线方式 177
四、发电厂厂用电接线形式 180
五、变电所所用电接线 181
第五节 电力网络接线 181
一、输电网接线基本要求 182
二、输电网结构 183
三、国外部分大城市的电网接线方式 184
第六节 配电网接线 186
一、配电系统构成 186
二、配电网的基本要求 186
三、配电网络接线方式 187
第七节 短路电流的限制 190
一、概述 190
二、限制短路电流 190
三、限制短路电流的措施 191
参考文献 194
第八章 电力网络稳态行为特性计算 195
第一节 网络计算目的 195
第二节 电力线路的电压降落、功率损耗及电能损耗 196
一、电力线路上的电压降落 196
二、电力线路上的功率损耗 201
三、电力线路上的电能损耗 202
第三节 高压电力线路的输送能力 204
一、按导线允许持续发热条件决定输送能力 204
二、按线路允许电压损失条件决定输送能力 205
三、按线路允许功率损耗和电能损耗决定输送能力 206
第四节 简单电力网络中的潮流分布 206
一、开式电力网的潮流分布 207
二、闭式电力网的潮流分布 211
第五节 复杂电力系统潮流分布的计算机解法 221
一、电力网络方程 221
二、结点导纳矩阵的形成与修改 225
三、功率方程和变量与结点的分类 230
四、非线性代数方程组的迭代计算方法 234
五、牛顿-拉弗森法潮流计算（极坐标） 240
六、潮流计算的引申 246
参考文献 247
第九章 电力系统的有功功率与频率调整 248
第一节 负荷频率机制 248
一、负荷频率机制 248
二、频率偏移的影响 249
三、有功功率负荷的变动及其分类控制 249
第二节 电力系统的频率特性 250
一、电力系统负荷的频率特性 250
二、发电机组的频率特性 251
三、电力系统的频率特性 253
第三节 电力系统的频率调整 254
一、系统频率的一次调整 254
二、系统频率的二次调整 256
三、互联系统的频率调整 258
四、调频厂的选择 259
五、自动发电控制 260
第四节 有功功率平衡与发电厂间负荷的最优分配 261
一、有功功率平衡与备用容量 261
二、有功功率电源的最优组合 262
三、发电厂间负荷的经济分配 263
四、抽水蓄能水电厂调峰 270
参考文献 272
第十章 无功功率补偿与电压调整 273
第一节 无功功率负荷-电压机制 273
一、无功功率负荷-电压机制 273
二、电压偏移的影响 277
三、负荷分类及其对电压影响的控制 278
第二节 电力系统中无功功率的平衡与补偿 279
一、电力系统中的无功负荷与无功损耗 279
二、电力系统中的无功电源 280
三、电力系统的无功平衡与补偿 284
第三节 电力系统中的电压管理与调压方法 287
一、中枢点电压管理 288
二、电压调整方法 289
三、组合调压 298
参考文献 301