電力系統分析

普通高等教育“十二五”規劃教材

21世紀電力系統及其自動化規劃教材

電力系統分析

孫淑琴、李昂編著

機械工業出版社

本書着重講述電力系統各元件參數及模型，電力系統穩態、暫態及穩定性分析的基本原理及方法。全書共分八章，內容包括：緒論、電力系統各元件穩態參數及模型、電力系統穩態運行分析計算、電力系統有功功率及頻率調整、電力系統無功功率及電壓調整、電力系統對稱故障分析計算、電力系統不對稱故障分析計算、電力系統的穩定性分析計算，並附有習題。

《電力系統分析》既可供高等學校電氣工程、電力系統等相關專業師生使用，也可作為電力系統相關專業工程技術人員的參考書。

前言

第1章　緒論

1.1 電力系統概述

1.1.1 電力工業在國民經濟中的地位

1.1.2 我國電力工業的歷史及發展方向

1.1.3 電力系統的基本參數

1.2 電力系統運行應滿足的基本要求

1.2.1 電力系統的特點

1.2.2 電力系統運行的基本要求

1.3 電力系統接線方式和電壓等級

1.3.1 電力系統的接線方式

1.3.2 電力系統的電壓等級

1.3.3 電力系統不同電壓等級的適用範圍

1.3.4 電力系統中性點接地方式

1.4 電氣工程學科和電力系統分析課程

1.4.1 電氣工程學科

1.4.2 電力系統分析課程的內容

1.4.3 計算機在電力系統運行與規劃中的應用

習題

第2章　電力系統各元件穩態參數及模型

2.1 同步發電機數學模型及運行特性

2.1.1 同步發電機穩態數學模型

2.1.2 原動機調節效應

2.1.3 勵磁調節效應

2.1.4 同步發電機接入系統

2.1.5 同步發電機的運行範圍

2.2 電力線路的參數及數學模型

2.2.1 電力線路的基本結構

2.2.2 電力線路的參數

2.2.3 電力線路的數學模型

2.3 電力變壓器的參數與數學模型

2.3.1 理想變壓器

2.3.2 實際雙繞組變壓器

2.3.3 三繞組變壓器

2.3.4 自耦變壓器

2.3.5 變壓器的П形等效電路

2.4 電力系統負荷

2.5 電力網絡的數學模型

2.5.1 多電壓等級網絡中參數及變量的歸算

2.5.2 標幺制

2.5.3 多電壓等級電力網絡標幺值等效電路

2.5.4 具有非標準電壓比變壓器時的電力網絡等效電路

習題

第3章　電力系統穩態分析計算

3.1 潮流計算的基本原理

3.1.1 潮流計算的基本物理量

3.1.2 潮流計算的數學模型

3.1.3 潮流計算的約束條件

3.2 電力網絡潮流計算的手算解法

3.2.1 電壓降落與功率損耗的計算

3.2.2 輻射形電力網絡的潮流計算

3.2.3 遠距離輸電線路的潮流分佈

3.3 複雜電力網絡潮流計算的計算機解法

3.3.1 導納矩陣的形成

3.3.2 高斯·塞德爾法

3.3.3 牛頓·拉夫遜法

3.3.4 快速分解法

3.3.5 直流法

習題

第4章　電力系統有功功率及頻率調整

4.1 有功功率平衡

4.1.1 有功功率平衡與備用容量

4.1.2 有功功率電源

4.1.3 各類發電廠（機組）的合理組合

4.2 頻率調整的必要性

4.3 電力系統的頻率特性

4.3.1 發電機組自動調速系統的工作原理

4.3.2 發電機組的有功功率?頻率靜態特性

4.3.3 有功負荷的頻率靜態特性

4.4 頻率調整

4.4.1 頻率的一次調整

4.4.2 頻率的二次調整

4.4.3 主調頻廠的選擇

4.4.4 互聯繫統的頻率調整

習題

第5章　電力系統無功功率及電壓調整

5.1 無功功率平衡

5.1.1 電力系統中的無功功率電源

5.1.2 電力系統中的無功功率負荷及無功功率損耗

5.1.3 電力系統中的無功功率平衡

5.2 電壓調整的必要性

5.2.1 電壓偏移對用電設備的影響

5.2.2 無功功率與節點電壓的關係

5.2.3 負荷分類及其對電壓影響的控制

5.3 電壓管理與電壓調整

5.3.1 電壓中樞點的概念

5.3.2 電壓中樞點的電壓偏移和調壓方式

5.3.3 電壓調整的方法

習題

第6章　電力系統對稱故障分析計算

6.1 短路的基本知識

6.1.1 短路的原因、類型及危害

6.1.2 計算短路電流的基本目的

6.2 無限大功率電源供電系統的三相短路

6.2.1 無限大功率電源的概念

6.2.2 無限大功率電源供電電路突然三相短路的暫態過程

6.2.3 短路衝擊電流和短路全電流有效值

6.2.4 短路容量

6.3 同步發電機突然三相短路的物理過程及短路電流分析

6.3.1 同步發電機在空載情況下突然三相短路的物理過程

6.3.2 無阻尼繞組同步發電機空載時的突然三相短路電流

6.3.3 無阻尼繞組同步發電機負載時的突然三相短路電流

6.3.4 有阻尼繞組同步發電機的突然三相短路電流

6.3.5 自動調節勵磁裝置對短路電流的影響

6.4 電力系統三相短路的實用計算

6.4.1 短路電流實用計算的基本假設與基本任務

6.4.2 起始次暫態電流的計算

6.4.3 任意時刻三相短路電流的計算

6.5 計算機計算複雜系統短路電流週期分量起始值的原理

6.5.1 基本原理

6.5.2 用節點阻抗矩陣計算的方法

6.5.3 用節點導納矩陣計算的方法

6.5.4 短路點在線路上任意處的計算方法

習題

第7章　電力系統不對稱故障分析計算

7.1 對稱分量法

7.1.1 不對稱短路後電力網絡的特點

7.1.2 對稱分量法的概念

7.1.3 對稱分量法在電力系統不對稱短路分析中的應用

7.2 電力系統元件的序參數

7.2 .1 發電機的負序和零序電抗

7.2 .2 異步電動機的負序電抗和零序電抗

7.2.3 變壓器的零序參數和等效電路

7.2.4 輸電線路的零序阻抗

7.2.5 電纜線路的零序阻抗

7.3 電力系統的序網絡

7.4 簡單不對稱短路故障分析

7.4.1 單相接地短路

7.4.2 兩相短路

7.4.3 兩相接地短路

7.4.4 正序等效定則

7.5 不對稱短路時網絡中電流和電壓的分佈

7.5.1 不對稱短路時網絡中電流和電壓的分佈計算和規律

7.5.2 對稱分量經變壓器後的相位變化

7.6 不對稱短路時運算曲線的應用

7.7 電力系統非全相運行的分析

7.7.1 單相斷線

7.7.2 兩相斷線

7.8 不對稱故障的計算機算法

7.8.1 不對稱故障的通用邊界條件

7.8.2 計算機計算程序原理框圖

習題

第8章　電力系統的穩定性分析計算

8.1 電力系統穩定的概念

8.1.1 靜態穩定

8.1.2 暫態穩定

8.2 同步發電機的機電特性

8.2.1 同步發電機的轉子運動方程

8.2.2 發電機的電磁轉矩和功率

8.3 電力系統的靜態穩定

8.3.1 單機—無窮大系統的靜態穩定

8.3.2 小擾動法分析電力系統的靜態穩定

8.3.3 多機系統的靜態穩定近似分析

8.3.4 提高系統靜態穩定性的措施

8.4 電力系統的暫態穩定

8.4.1 基本假定

8.4.2 簡單電力系統的暫態穩定分析

8.4.3 電力系統的暫態穩定計算

8.4.4 提高系統暫態穩定性的措施

習題

參考文獻