本書(shū)在分析電力系統(tǒng)的系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上，首先介紹構(gòu)成電力系統(tǒng)的各種發(fā)輸配用設(shè)備的數(shù)學(xué)模型，并介紹這些設(shè)備相互聯(lián)系、相互影響的基本原理。針對(duì)由這些設(shè)備構(gòu)成的電力系統(tǒng)，分別介紹其穩(wěn)態(tài)分析和故障分析的理論，前者包括獲取穩(wěn)態(tài)詳細(xì)信息的潮流計(jì)算模型及相應(yīng)算法、穩(wěn)態(tài)時(shí)的有功無(wú)功平衡及對(duì)應(yīng)的頻率電壓調(diào)整問(wèn)題、電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問(wèn)題，后者由簡(jiǎn)單到復(fù)雜地介紹三相對(duì)稱故障、簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障和通用復(fù)雜故障的分析計(jì)算方法。本書(shū)可作為電氣工程專業(yè)的本科生教材或參考書(shū)，涉及少量在碩士階段講解的知識(shí)點(diǎn)（如稀疏計(jì)算），也可作為電力工業(yè)的專業(yè)技術(shù)人員、科研人員的參考書(shū)。本書(shū)內(nèi)容包括電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)核心專業(yè)課程電力系統(tǒng)分析的主要知識(shí)點(diǎn)，由于涉及以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容，且試圖加強(qiáng)關(guān)于系統(tǒng)論概念和思維方式的介紹，故將本書(shū)命名為《現(xiàn)代電力系統(tǒng)》。書(shū)中所提的概念、分析方法、思維方式不僅可用于電力工業(yè)工程實(shí)際領(lǐng)域，對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)和分析復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)世界也有一定的參考意義。本書(shū)圍繞電力系統(tǒng)基本模型和穩(wěn)態(tài)分析、故障分析的方法和理論來(lái)展開(kāi)，全書(shū)分為14章，主要內(nèi)容如下。第1～2章為概要性介紹。第1章介紹了電力系統(tǒng)相關(guān)基本概念、發(fā)展沿革及與現(xiàn)代社會(huì)的密切關(guān)系等，為讀者奠定初步的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)；第2章重點(diǎn)從系統(tǒng)論角度對(duì)電力系統(tǒng)做全景化描述，指出其復(fù)雜開(kāi)放系統(tǒng)的特點(diǎn)，從而引出電力系統(tǒng)分析核心問(wèn)題及基本框架。第3～5章為電力系統(tǒng)中各種主體的數(shù)學(xué)模型，目的是用于將發(fā)輸配用各環(huán)節(jié)整合成同一系統(tǒng)后的分析。第3章介紹了發(fā)電機(jī)的基本概念，指明發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)中將其他形式能量轉(zhuǎn)化成電能的設(shè)備，包括同步電機(jī)基本假設(shè)、派克變換、同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)模型、暫態(tài)/次暫態(tài)模型，通過(guò)歸納/演繹的邏輯組織知識(shí)；第4章介紹了輸配電環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型，包括交流電網(wǎng)本身的模型（拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 支路參數(shù)）和組成電網(wǎng)的輸電線路和變壓器等設(shè)備的模型，是典型電力系統(tǒng)分析計(jì)算的基礎(chǔ)；第5章介紹了電力系統(tǒng)負(fù)荷的基本概念，指明負(fù)荷是電力系統(tǒng)中將電能轉(zhuǎn)化成其他形式能量的設(shè)備類型，強(qiáng)調(diào)負(fù)荷的復(fù)雜性，指出常見(jiàn)電力系統(tǒng)分析計(jì)算中所用的負(fù)荷都是海量主體群體效應(yīng)的近似和簡(jiǎn)化。以上述電力系統(tǒng)中各種主體模型為基礎(chǔ)，本書(shū)余下的篇幅分別介紹電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析和故障分析的內(nèi)容。電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，而且隨著新能源在電力系統(tǒng)中占比越來(lái)越大，系統(tǒng)的穩(wěn)定特性發(fā)生了質(zhì)的變化，對(duì)現(xiàn)有電力系統(tǒng)穩(wěn)定理論框架進(jìn)行改造和升級(jí)的任務(wù)尚未完成，可在將來(lái)專門(mén)著述。第6～11章為電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析的內(nèi)容。第6章論述了電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析的基本問(wèn)題，指出關(guān)注的是與外部環(huán)境交換能量處于某種相對(duì)固定的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)特征；第7章分析了處于穩(wěn)態(tài)電力系統(tǒng)在微觀層面的問(wèn)題，主要為功率在支路中流動(dòng)可能造成的電壓變化和功率損耗產(chǎn)生的機(jī)理和特點(diǎn)；第8章介紹了上述微觀層面現(xiàn)象聚合成完整的電力系統(tǒng)全局現(xiàn)象后的描述和分析計(jì)算方法，即電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的模型和經(jīng)典算法，包括開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)的前推回代法、復(fù)雜電網(wǎng)的高斯�操惖�?tīng)柗�、牛頓�怖�夫遜法（及其改進(jìn)算法和模型擴(kuò)展）、特殊條件下簡(jiǎn)化的直流潮流等內(nèi)容；第9章是第8章的延續(xù)，目的是將經(jīng)典的數(shù)值計(jì)算方法用于實(shí)際大規(guī)模電網(wǎng)的分析計(jì)算，即稀疏技術(shù)在電力系統(tǒng)計(jì)算中的應(yīng)用，介紹了稀疏存儲(chǔ)、因子表分解、前代/規(guī)格化/回代等計(jì)算過(guò)程的稀疏計(jì)算、稀疏矢量法節(jié)點(diǎn)編號(hào)優(yōu)化問(wèn)題等內(nèi)容；第10章分析了電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)常遇到的兩大類問(wèn)題，分別是與有功平衡相關(guān)的頻率調(diào)整問(wèn)題，以及與無(wú)功平衡相關(guān)的電壓調(diào)整問(wèn)題，介紹了目前電力系統(tǒng)解決這些問(wèn)題的基本方法框架，強(qiáng)調(diào)問(wèn)題的解決往往依賴于對(duì)系統(tǒng)各類型設(shè)備相互配合方式的調(diào)整和優(yōu)化，從而體現(xiàn)出系統(tǒng)論思維方式；第11章介紹了電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本概念，指出其從某種意義上來(lái)說(shuō)是對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行水平的更高要求，分為電網(wǎng)和電源兩部分來(lái)介紹，前者關(guān)注電能傳輸過(guò)程中的損耗問(wèn)題，后者關(guān)注其他形式能量向電能轉(zhuǎn)化的效率問(wèn)題。第12～14章為電力系統(tǒng)故障分析的內(nèi)容，按照模型由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、問(wèn)題由特殊到一般的思路來(lái)展開(kāi)。第12章重點(diǎn)介紹了*簡(jiǎn)單、*基礎(chǔ)的故障類型三相對(duì)稱故障的分析計(jì)算方法，其核心內(nèi)容是將問(wèn)題表述為電力系統(tǒng)在故障端口的戴維南等效電路，并用少量節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣元素和已知電源信息即可完成短路電流計(jì)算，本章其他內(nèi)容可理解為這些內(nèi)容的延伸；第13章介紹了簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的分析計(jì)算方法，即只在單一位置發(fā)生短路或斷線故障后電力系統(tǒng)狀態(tài)如何分析計(jì)算，引入了對(duì)稱分量法和正負(fù)零序的概念，給出了更通用的模型，此時(shí)第12章中的三相對(duì)稱故障成為特例，可描述為不對(duì)稱程度*低的簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障，從而給出所有簡(jiǎn)單故障統(tǒng)一的分析計(jì)算模型；第14章介紹了復(fù)雜故障的分析計(jì)算，在假設(shè)被分析電網(wǎng)為線性網(wǎng)絡(luò)的前提下，將任意多重故障解釋為單重故障的疊加效果，*終給出本書(shū)*通用的故障分析計(jì)算模型。本書(shū)各章結(jié)尾處提供若干習(xí)題。在作者的教學(xué)實(shí)踐中配合課程大作業(yè)，目的是讓學(xué)生能綜合應(yīng)用書(shū)中知識(shí)解決相對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，這部分內(nèi)容可依據(jù)讀者所在院校實(shí)際情況來(lái)處理。本書(shū)作者制作了配套的MOOC資源，目前部署在學(xué)銀在線上，讀者可配合該資源(https://www.xueyinonline.com/detail/228913040)來(lái)學(xué)習(xí)本書(shū)的內(nèi)容。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中注重突出新工科發(fā)展的需求。在作者所在單位本書(shū)重點(diǎn)用于電氣工程及其自動(dòng)化卓越工程師班的課程教學(xué)，該班為本碩貫通培養(yǎng)，故課程知識(shí)組織時(shí)將本專業(yè)本碩電力系統(tǒng)分析課程的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)融合，并注意理論與實(shí)踐的結(jié)合，以及培養(yǎng)學(xué)生高階思維方式的需求。本書(shū)內(nèi)容體系由淺入深、循序漸進(jìn)，既介紹了電力系統(tǒng)分析計(jì)算領(lǐng)域的基本知識(shí)和方法，也介紹了系統(tǒng)論思維的基本概念和方法，力圖使本書(shū)在作為典型專業(yè)課教材的同時(shí)具有更為廣泛的應(yīng)用價(jià)值。本書(shū)由三位教師合作完成：第3～5章由朱林編寫(xiě)；第7～9章由張堯編寫(xiě)；其余內(nèi)容由武志剛編寫(xiě)。全書(shū)由武志剛組織和統(tǒng)稿。全書(shū)撰寫(xiě)過(guò)程歷經(jīng)兩年有余，個(gè)中甘苦不言而喻。在此對(duì)各位老師付出的辛勤勞動(dòng)表示衷心感謝。本書(shū)中的理論體系與目前主流的電力系統(tǒng)分析理論大體一致，并對(duì)新型電力系統(tǒng)已經(jīng)或即將出現(xiàn)的新問(wèn)題、新機(jī)理、新方法進(jìn)行了介紹。若本書(shū)能為電氣工程領(lǐng)域?qū)�業(yè)教學(xué)做出一點(diǎn)綿薄的貢獻(xiàn)，完全是站在前人肩膀上的結(jié)果。也正因如此，作者在向前賢及當(dāng)代大家致以誠(chéng)摯謝意的同時(shí)，力圖能通過(guò)自己的努力為青年人才的成長(zhǎng)提供力所能及的輔助。書(shū)中如有錯(cuò)漏或不足，均為作者個(gè)人能力所致，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。