本書是根據(jù)電氣類"電力系統(tǒng)分析”課程教學(xué)要求編寫的教材,各章節(jié)精心編排了主要知識內(nèi)容,使讀者易于學(xué)習(xí)和掌握,具有簡潔、精練的實用特性。全書共分11章,內(nèi)容包括電力系統(tǒng)的基本概念、電力網(wǎng)主要元件的參數(shù)和等值電路、電力系統(tǒng)潮流的計算、電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整、電力系統(tǒng)的無功功率平衡和電壓調(diào)整、電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行、電力系統(tǒng)三相短路電流計算法、對稱分量法與序網(wǎng)圖、電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算、電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行、直流輸電系統(tǒng),并在每章后面附有習(xí)題,以幫助讀者復(fù)習(xí)和練習(xí)。
電力系統(tǒng)分析是電氣工程及其自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)課程,同時也是學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程的基礎(chǔ)。通過該課程的學(xué)習(xí),既可讓學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)的有關(guān)基礎(chǔ)理論,為后續(xù)專業(yè)課程及相關(guān)專題學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),又可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)知識解決工程實際的能力。
本書闡述了電力系統(tǒng)的基本理論知識,內(nèi)容包括電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析和暫態(tài)分析。本書的特點體現(xiàn)了綜合性和工程性,突出了電力系統(tǒng)的基本理論和基本運算的講解,適當降低了理論深度,注意講清楚研究問題的思路和解決問題的方法,啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維和主動學(xué)習(xí)。用電磁學(xué)、磁路和電路的物理概念深入淺出講解電力系統(tǒng)的專業(yè)知識,減少煩瑣的公式推導(dǎo)。在保證體系完整,理論嚴謹?shù)幕A(chǔ)上,保證基礎(chǔ)、分清主次、突出重點、力求簡明、加強應(yīng)用。為培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用基礎(chǔ)理論解決電氣工程實際問題的能力,增強創(chuàng)新思維能力,在每章后有豐富的思考題和習(xí)題,并附有部分習(xí)題參考答案。為便于讀者自學(xué)和教師教學(xué)附有與教材配套的課件和電子版的教案、習(xí)題詳解、自測題和復(fù)習(xí)提要等教學(xué)參考資料。本書還有電子版電力系統(tǒng)分析綜合實驗指導(dǎo)書,可供實踐能力的培訓(xùn)。
本書共分8章,主要內(nèi)容包括電力系統(tǒng)的基本概念,電力系統(tǒng)元件的參數(shù)及等效電路,簡單電力系統(tǒng)的潮流分析,電力系統(tǒng)潮流的計算機算法,電力系統(tǒng)有功率平衡和無功功率平衡、頻率調(diào)整、電壓調(diào)整,電力系統(tǒng)對稱故障分析,電力系統(tǒng)不對稱故障分析,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。
本書參考教學(xué)時數(shù):理論學(xué)時64學(xué)時左右,實驗學(xué)時8學(xué)時左右。
編寫分工:煙臺南山學(xué)院孫玉梅編寫了第1、2章,王選誠編寫了第5章,楊明編寫了第3、4章及附錄,其余部分由劉學(xué)軍編寫。
本書由劉學(xué)軍、孫玉梅擔任主編,王選誠、楊明、賈振江擔任副主編。全書由劉學(xué)軍教授統(tǒng)稿。
北華大學(xué)段惠達教授仔細閱讀了書稿,并提出了寶貴意見。南山電力總公司東海電廠高級工程師王家明也閱讀了書稿,提出了寶貴意見,并提供了有價值的參考資料。
在本書的編寫過程中,參考、引用了國內(nèi)外許多專家、學(xué)者的著作文獻,馬鳳軍女士參與了本書的插圖繪制和文字錄入工作,劉暢和杜洋參加了部分章節(jié)的編寫工作,在此一并表示衷心感謝。
本書為電氣工程及其自動化專業(yè)的本科教材,也可供電氣類其他專業(yè)使用,還可以供從事電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計運行和研究的工程技術(shù)人員參考。
由于編者水平和實踐經(jīng)驗有限,書中難免存在疏漏和不妥之處,敬請讀者批評指正。
編者
2016年12月
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劉學(xué)軍,男,教授,就職于煙臺南山學(xué)院工學(xué)院,教學(xué)經(jīng)驗豐富,實踐能力很強,編寫過繼電保護原理或中國電力教育協(xié)會電力行業(yè)精品教材。
第1章 概述 1
1.1 電力系統(tǒng)的組成及接線方式 1
1.2 電力系統(tǒng)的負荷和負荷曲線 4
1.3 電力系統(tǒng)運行特點和要求 7
1.4 電力系統(tǒng)的電壓等級和額定電壓 9
1.5 電力系統(tǒng)中性點運行方式 11
1.6 柔性交流輸電系統(tǒng) 17
1.7 高壓直流輸電簡介 22
1.8 我國電力系統(tǒng)發(fā)展概況 25
第2章 電力系統(tǒng)元件的參數(shù)和等效電路 29
2.1 電力線路的參數(shù)和等效電路 29
2.2 變壓器的參數(shù)和等效電路 42
2.3 發(fā)電機的參數(shù)及等效電路 47
2.4 電力系統(tǒng)的等效電路 50
第3章 簡單電力系統(tǒng)潮流分析 69
3.1 電力網(wǎng)絡(luò)的電壓降落和功率損耗 69
3.2 輸電線路的運行特性 78
3.3 開式電網(wǎng)的潮流分析 80
3.4 簡單閉式電網(wǎng)的潮流分布計算 87
第4章 電力系統(tǒng)潮流的計算機算法 101
4.1 電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型 101
4.2 高斯-塞德爾法潮流計算 107
4.3 牛頓-拉夫遜法潮流計算 112
4.4 P-Q分解法 120
第5章 電力系統(tǒng)的功率平衡、頻率調(diào)整和電壓控制 125
5.1 電力系統(tǒng)有功功率平衡和頻率變化 125
5.2 電力系統(tǒng)頻率調(diào)整 130
5.3 電力系統(tǒng)有功功率最優(yōu)分布 138
5.4 電力系統(tǒng)中無功功率平衡和電壓變化 141
5.5 電力系統(tǒng)的電壓管理和調(diào)整 147
5.6 無功功率的經(jīng)濟分配 165
第6章 電力系統(tǒng)對稱故障分析 172
6.1 短路的基本概念 172
6.2 無限大容量電源供電的三相短路的分析與計算 174
6.3 同步發(fā)電機暫態(tài)分析的簡化模型 181
6.4 電力系統(tǒng)三相短路實用計算 185
第7章 電力系統(tǒng)不對稱故障的分析計算 207
7.1 對稱分量法及其應(yīng)用 207
7.2 電力系統(tǒng)各元件的序阻抗和等效電路 211
7.3 電力系統(tǒng)簡單不對稱故障分析 220
第8章 電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性 248
8.1 穩(wěn)定性的基本概念 248
8.2 電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定 254
8.3 簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析 261
8.4 提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施 266
附錄A 短路電流運算曲線 275
附錄B 有關(guān)的法定計量單位名稱與符號 280
附錄C 常用網(wǎng)絡(luò)變換的基本公式 282
附錄D 部分習(xí)題參考答案 283
附錄E 自測題 290
自測題1 290
自測題2 294
自測題3 297
自測題4 301
參考文獻 304