本書以電力系統(tǒng)的潮流、故障等常規(guī)計(jì)算為主線。論述了電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本計(jì)算方法。 全書共分 9 章 包括電力系統(tǒng)的基本概念、 電力系統(tǒng)的元件參數(shù)和等效電路、簡單電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算、 電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法、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)三相短路的分析與計(jì)算、電力系統(tǒng)簡單不對稱故障的分析與計(jì)算、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
本書配有免費(fèi)電子課件和習(xí)題解答,歡迎選用本書作教材的老師登錄機(jī)械工業(yè)出版社的教育服務(wù)網(wǎng)( www.cmpedu.com) 注冊后下載。
本書可作為普通高校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科學(xué)生的教材。也可作為高職高專、成人教育電力類專業(yè)學(xué)生的參考教材。還可作為電氣工程技術(shù)人員的參考書。
“ 電力系統(tǒng)分析”是電氣工程類專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程。既是考研課程。又是國家電網(wǎng)考試的主干課程。理論性和工程性均較強(qiáng)。本書是按照當(dāng)前高等院! 厚基礎(chǔ)、寬口徑、 重能力” 的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)對電力人才的需求進(jìn)行編寫的。
現(xiàn)有的 電力系統(tǒng)分析教材多數(shù)是由國內(nèi)重點(diǎn)大學(xué)的教師編寫。其特點(diǎn)是內(nèi)容多、理論深。所要求的授課學(xué)時(shí)相對較多。而地方院校該課程的學(xué)時(shí)普遍較少。且學(xué)生水平不同。使用現(xiàn)有教材授課一直面臨著老師難講、學(xué)生難懂的局面。本書本著內(nèi)容精煉、重點(diǎn)突出、面向工程實(shí)際的原則進(jìn)行編寫。以電力系統(tǒng)的潮流、故障等常規(guī)計(jì)算為主線。論述了電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本計(jì)算方法。 本書在敘述上力求做到由淺入深。文字簡練。結(jié)合例題進(jìn)行講解。便于學(xué)生理解和掌握, 在內(nèi)容上力求做到重點(diǎn)突出。簡化理論推導(dǎo)。注重實(shí)踐應(yīng)用。除了每章有小結(jié)、 思考題和習(xí)題外。還在部分章節(jié)增加了 MATLAB 語言程序或MATLAB / Simulink 仿真內(nèi)容。本書既可作為普通高校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科學(xué)生的教材。也可作為高職高專、成人教育電力類專業(yè)學(xué)生的參考教材。還可作為電氣工程技術(shù)人員的參考書。
本書由孫麗華擔(dān)任主編。負(fù)責(zé)全書的構(gòu)思、 編寫組織和統(tǒng)稿工作。 全書共分九章。其中第一 ~ 三章由孫麗華編寫,第四章第一 ~ 四節(jié)由秦鵬編寫,第四章第五節(jié)和附錄由韓曉慧編寫,第五章由閆根弟編寫,第六章由劉亞林編寫,第七章由王慧編寫,第八章由王慶芬編寫,第九章由高曉芝編寫。 本書由華北電力大學(xué)盛四清教授擔(dān)任主審。
本書在編寫過程中查閱了大量的相關(guān)書籍。在此向所有參考文獻(xiàn)的作者致以衷心的感謝! 本書的編寫還得到了機(jī)械工業(yè)出版社的大力協(xié)助。得到了兄弟院校及電力部門同行的大力支持和幫助。在此一并向他們表示真誠的感謝!
由于編者水平有限。書中難免存在錯(cuò)誤和不妥之處。敬請讀者批評(píng)指正。
編者
前 言
第一章 電力系統(tǒng)的基本概念……………………………………………………………………………… 1
第一節(jié) 電力系統(tǒng)概述………………………………………………………………………………………… 1
第二節(jié) 電力系統(tǒng)的負(fù)荷……………………………………………………………………………………… 3
第三節(jié) 電力系統(tǒng)的接線方式和額定電壓…………………………………………………………………… 5
第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式………………………………………………………………………… 7
本章小結(jié)……………………………………………………………………………………………………… 11
思考題與習(xí)題………………………………………………………………………………………………… 12
第二章 電力系統(tǒng)的元件參數(shù)和等效電路……………………………………………………………… 13
第一節(jié) 電力線路的參數(shù)及其等效電路…………………………………………………………………… 13
第二節(jié) 變壓器的參數(shù)及其等效電路……………………………………………………………………… 22
第三節(jié) 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及其等效電路……………………………………………………………… 27
第四節(jié) 電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)……………………………………………………………………………… 29
本章小結(jié)……………………………………………………………………………………………………… 38
思考題與習(xí)題………………………………………………………………………………………………… 38
第三章 簡單電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算……………………………………………………………………… 40
第一節(jié) 電力網(wǎng)的功率損耗和電壓降落…………………………………………………………………… 40
第二節(jié) 開式網(wǎng)的潮流計(jì)算………………………………………………………………………………… 45
第三節(jié) 簡單閉式網(wǎng)的潮流計(jì)算…………………………………………………………………………… 51
本章小結(jié)……………………………………………………………………………………………………… 56
思考題與習(xí)題………………………………………………………………………………………………… 57
第四章 電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法…………………………………………………………………… 59
第一節(jié) 電力網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型………………………………………………………………………………… 59
第二節(jié) 功率方程及節(jié)點(diǎn)分類……………………………………………………………………………… 64
第三節(jié) 牛頓-拉夫遜法潮流計(jì)算………………………………………………………………………… 66
第四節(jié)。 Q 分解法潮流計(jì)算……………………………………………………………………………… 77
第五節(jié) 潮流計(jì)算MATLAB 程序?qū)崿F(xiàn)……………………………………………………………………… 82
本章小結(jié)……………………………………………………………………………………………………… 86
思考題與習(xí)題………………………………………………………………………………………………… 87
第五章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整……………………………………………………… 88
第一節(jié) 電力系統(tǒng)的有功功率平衡………………………………………………………………………… 88
第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率特性……………………………………………………………………………… 90
第三節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整……………………………………………………………………………… 93
第四節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配………………………………………………………………… 100
本章小結(jié)……………………………………………………………………………………………………… 108
思考題與習(xí)題………………………………………………………………………………………………… 108
第六章 電力系統(tǒng)的無功功率平衡和電壓調(diào)整……………………………………………………… 110
第一節(jié) 電力系統(tǒng)的無功功率平衡………………………………………………………………………… 110
第二節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓管理……………………………………………………………………………… 115
第三節(jié) 電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施……………………………………………………………………………… 118
第四節(jié) 電力系統(tǒng)中無功功率的最優(yōu)分配………………………………………………………………… 131
本章小結(jié)……………………………………………………………………………………………………… 134
思考題與習(xí)題………………………………………………………………………………………………… 134
第七章 電力系統(tǒng)三相短路的分析與計(jì)算…………………………………………………………… 136
第一節(jié) 概述………………………………………………………………………………………………… 136
第二節(jié) 無限大功率電源供電系統(tǒng)的三相短路分析……………………………………………………… 138
第三節(jié) 電力系統(tǒng)三相短路的實(shí)用計(jì)算…………………………………………………………………… 143
第四節(jié) 三相短路的計(jì)算機(jī)算法與仿真…………………………………………………………………… 155
本章小結(jié)……………………………………………………………………………………………………… 160
思考題與習(xí)題………………………………………………………………………………………………… 161
第八章 電力系統(tǒng)簡單不對稱故障的分析與計(jì)算…………………………………………………… 163
第一節(jié) 對稱分量法………………………………………………………………………………………… 163
第二節(jié) 電力系統(tǒng)各元件的序阻抗………………………………………………………………………… 167
第三節(jié) 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定………………………………………………………………………… 177
第四節(jié) 簡單不對稱短路的分析計(jì)算……………………………………………………………………… 180
第五節(jié) 不對稱短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)中電流和電壓的分布計(jì)算…………………………………………………… 193
第六節(jié) 非全相運(yùn)行的分析計(jì)算…………………………………………………………………………… 200
第七節(jié) 電力系統(tǒng)不對稱故障的計(jì)算機(jī)算法與仿真……………………………………………………… 204
本章小結(jié)……………………………………………………………………………………………………… 214
思考題與習(xí)題………………………………………………………………………………………………… 215
第九章 電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性……………………………………………………………………………… 217
第一節(jié) 概述………………………………………………………………………………………………… 217
第二節(jié) 機(jī)組的機(jī)電特性…………………………………………………………………………………… 218
第三節(jié) 電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性…………………………………………………………………………… 222
第四節(jié) 電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性…………………………………………………………………………… 227
本章小結(jié)……………………………………………………………………………………………………… 234
思考題與習(xí)題………………………………………………………………………………………………… 235
附錄……………………………………………………………………………………………………………… 236
附錄A 潮流計(jì)算程序清單………………………………………………………………………………… 236
附錄B 短路電流周期分量計(jì)算曲線數(shù)字表……………………………………………………………… 246
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………………………… 250