篇穩(wěn)態(tài)分析部分

1緒論(3)

1.1現(xiàn)代電力系統(tǒng)概述(3)

1.2現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析的基本特點(diǎn)與功能(4)

1.3現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析的基本思路(5)

2電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分析和兩大約束(7)

2.1網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?7)

2.1.1網(wǎng)絡(luò)的概念(7)

2.1.2網(wǎng)絡(luò)的物理模型和數(shù)學(xué)模型(7)

2.1.3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?7)

2.2網(wǎng)絡(luò)的約束(10)

2.2.1元件的特性約束(10)

2.2.2電力網(wǎng)絡(luò)支路的特性約束(10)

2.2.3電力網(wǎng)絡(luò)支路方程(11)

2.3網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浼s束(12)

2.3.1圖的基本概念(12)

2.3.2關(guān)聯(lián)矩陣(13)

2.4關(guān)聯(lián)矢量與支路的數(shù)學(xué)描述(16)

2.4.1一般無(wú)源支路(16)

2.4.2廣義無(wú)源支路(17)

3電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)矩陣和潮流方程(20)

3.1節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣(20)

3.1.1節(jié)點(diǎn)不定導(dǎo)納矩陣(20)

3.1.2節(jié)點(diǎn)定導(dǎo)納矩陣(21)

3.1.3節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣Y的形成(22)

3.1.4節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣表達(dá)式的推導(dǎo)(27)

3.1.5導(dǎo)納矩陣中元素的物理意義(27)

3.1.6節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的修改(28)

3.2節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣(32)

3.2.1節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的物理意義(32)

3.2.2節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的性質(zhì)(33)

3.2.3節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的形成(34)

3.2.4節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的修正(38)

3.3潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型(38)

3.3.1潮流計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(39)

3.3.2潮流方程(39)

3.3.3節(jié)點(diǎn)的分類(41)

3.3.4潮流方程的個(gè)數(shù)(42)

現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析目錄4電力網(wǎng)絡(luò)變換、化簡(jiǎn)和等值(44)

4.1網(wǎng)絡(luò)變換(44)

4.2網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)(47)

4.2.1用導(dǎo)納矩陣形式表示(47)

4.2.2用阻抗矩陣形式表示(48)

4.3網(wǎng)絡(luò)等值(49)

4.4諾頓等值和戴維南等值(53)

4.4.1單端口網(wǎng)絡(luò)(53)

4.4.2多端口網(wǎng)絡(luò)(56)

4.4.3網(wǎng)絡(luò)變更時(shí)諾頓等值和戴維南等值的修正(58)

5電力系統(tǒng)潮流的求解方法(61)

5.1概述(61)

5.2高斯�操惖�?tīng)柗?63)

5.3牛頓�怖�夫遜法(67)

5.3.1牛頓�怖�夫遜法的數(shù)學(xué)描述(67)

5.3.2潮流的牛頓�怖�夫遜法(68)

5.3.3直角坐標(biāo)形式的牛頓�怖�夫遜法(68)

5.3.4極坐標(biāo)形式的牛頓�怖�夫遜法(70)

5.3.5用牛頓�怖�夫遜法求解電力系統(tǒng)潮流的程序框圖(72)

5.4直流潮流法(73)

5.5快速分解法(76)

5.6保留非線性潮流法(81)

5.6.1直角坐標(biāo)系下的二階潮流法(81)

5.6.2任意坐標(biāo)形式下的保留非線性潮流法(83)

5.6.3直角坐標(biāo)形式包含二階項(xiàng)的快速潮流法(85)

6潮流和病態(tài)潮流計(jì)算(90)

6.1概述(90)

6.2潮流的數(shù)學(xué)模型(91)

6.2.1潮流的變量(91)

6.2.2潮流的目標(biāo)函數(shù)(91)

6.2.3潮流的約束條件(92)

6.2.4潮流的模型(93)

6.3潮流算法(93)

6.4簡(jiǎn)化梯度算法潮流(95)

6.4.1僅有等式約束條件時(shí)的算法(96)

6.4.2不等式約束條件的處理(98)

6.4.3簡(jiǎn)化梯度潮流算法及原理圖(99)

6.4.4簡(jiǎn)化梯度潮流算法的性能分析(99)

6.5牛頓潮流算法(100)

6.5.1基本原理(101)

6.5.2基于海森矩陣的潮流牛頓法(101)

6.6有功無(wú)功交叉逼近潮流算法(104)

6.6.1算法簡(jiǎn)介(105)

6.6.2特點(diǎn)分析(106)

6.7潮流內(nèi)點(diǎn)法(107)

6.7.1基本原理(107)

6.7.2流程圖(110)

6.8基于電力市場(chǎng)環(huán)境的潮流計(jì)算(111)

6.8.1實(shí)時(shí)電價(jià)計(jì)算及其輔助服務(wù)定價(jià)(111)

6.8.2阻塞管理(113)

6.8.3可用傳輸容量估計(jì)(115)

6.8.4輸電費(fèi)用計(jì)算(116)

6.9病態(tài)潮流的計(jì)算(116)

6.9.1潮流方程解的存在性(117)

6.9.2乘子法(119)

6.9.3連續(xù)潮流法(122)

7實(shí)現(xiàn)潮流算法的稀疏技術(shù)(128)

7.1概述(128)

7.2稀疏技術(shù)(129)

7.2.1稀疏矩陣和稀疏矢量的存儲(chǔ)方法(129)

7.2.2稀疏矩陣的因子分解(133)

7.3稀疏矩陣技術(shù)的圖論描述(140)

7.3.1基本概念(140)

7.3.2圖上因子分解(142)

7.4圖上前代和回代(146)

7.5稀疏矢量技術(shù)(148)

7.6節(jié)點(diǎn)優(yōu)化編號(hào)順序的優(yōu)先(150)

8潮流計(jì)算中的自動(dòng)調(diào)整控制和開斷模擬(155)

8.1自動(dòng)調(diào)整控制(155)

8.1.1負(fù)荷的電壓靜態(tài)特性(155)

8.1.2節(jié)點(diǎn)類型轉(zhuǎn)換和多V節(jié)點(diǎn)計(jì)算(157)

8.1.3中樞點(diǎn)電壓和聯(lián)絡(luò)線功率控制(162)

8.2開斷模擬(165)

8.2.1支路開斷模擬(165)

8.2.2發(fā)電機(jī)開斷模擬(172)

8.3預(yù)想事故的自動(dòng)選擇(175)

9交直流電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算(178)

9.1概述(178)

9.2交直流電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型(179)

9.3直流電力系統(tǒng)模型(180)

9.3.1直流電力系統(tǒng)標(biāo)幺制(180)

9.3.2直流電力系統(tǒng)方程式(180)

9.4交直流電力系統(tǒng)潮流算法(182)

9.4.1聯(lián)合求解法(182)

9.4.2交替求解法(184)

第二篇暫態(tài)分析部分

10電力系統(tǒng)復(fù)雜故障分析(191)

10.1用于故障分析的坐標(biāo)變換(191)

10.1.1雙軸變換(191)

10.1.2兩相變換(193)

10.1.3瞬時(shí)值對(duì)稱分量變換(194)

10.1.4對(duì)稱分量變換(195)

10.1.5坐標(biāo)變換的運(yùn)用(196)

10.2簡(jiǎn)單故障的再分析(197)

10.2.1短路故障通用復(fù)合(198)

10.2.2斷線故障通用復(fù)合(199)

10.3用于故障分析的兩端口網(wǎng)絡(luò)方程(201)

10.3.1阻抗型參數(shù)方程(201)

10.3.2導(dǎo)納型參數(shù)方程(202)

10.3.3混合型參數(shù)方程(203)

10.4復(fù)雜故障分析(204)

10.4.1串聯(lián)�泊�聯(lián)型雙重故障分析(204)

10.4.2并聯(lián)�膊⒙�(lián)型雙重故障分析(206)

10.4.3串聯(lián)�膊⒙�(lián)型雙重故障分析(208)

10.4.4多重故障分析(209)

11電力系統(tǒng)元件的動(dòng)態(tài)特性和數(shù)學(xué)模型(211)

11.1概述(211)

11.2同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型(212)

11.2.1 abc軸下同步電機(jī)的方程(213)

11.2.2dq0軸下同步電機(jī)的方程(217)

11.2.3用電機(jī)參數(shù)表示的同步電機(jī)方程(220)

11.2.4同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)方程(221)

11.2.5同步電機(jī)實(shí)用模型(222)

11.3發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(226)

11.3.1直流勵(lì)磁機(jī)的數(shù)學(xué)模型(227)

11.3.2交流勵(lì)磁機(jī)的數(shù)學(xué)模型(229)

11.3.3典型勵(lì)磁系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(230)

11.4原動(dòng)機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(232)

11.4.1汽輪機(jī)數(shù)學(xué)模型(232)

11.4.2水輪機(jī)數(shù)學(xué)模型(233)

11.4.3典型調(diào)速器數(shù)學(xué)模型(234)

11.5負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型(237)

11.5.1恒定阻抗模型(237)

11.5.2負(fù)荷靜態(tài)模型(238)

11.5.3負(fù)荷動(dòng)態(tài)模型(239)

12電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)過(guò)程分析(245)

12.1概述(245)

12.1.1短路計(jì)算的應(yīng)用(246)

12.1.2潮流計(jì)算的應(yīng)用(246)

12.1.3機(jī)電暫態(tài)計(jì)算的應(yīng)用(246)

12.1.4電磁暫態(tài)計(jì)算的應(yīng)用(247)

12.2電磁暫態(tài)過(guò)程數(shù)值計(jì)算的基本方法(247)

12.2.1集中參數(shù)元件的電磁暫態(tài)等值計(jì)算電路(248)

12.2.2單根分布參數(shù)線路的貝瑞隆(Bergeron)等值計(jì)算電路(251)

12.2.3暫態(tài)等值計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的形成及求解(254)

12.2.4開關(guān)操作與數(shù)值振蕩問(wèn)題(257)

12.2.5非線性元件的計(jì)算方法(262)

12.3集中參數(shù)元件的電磁暫態(tài)等值計(jì)算電路(268)

12.3.1電阻、電感串聯(lián)耦合電路(268)

12.3.2電容耦合電路(270)

12.3.3變壓器電磁暫態(tài)模型(271)

13電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析(279)

13.1概述(279)

13.2電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)分析(280)

13.3暫態(tài)穩(wěn)定分析的時(shí)域仿真法(281)

13.3.1時(shí)域仿真基本原理(281)

13.3.2全系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的組成(281)

13.3.3時(shí)域仿真法分析過(guò)程(282)

13.3.4發(fā)電機(jī)和機(jī)網(wǎng)接口處理、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處理(285)

13.4暫態(tài)穩(wěn)定分析的直接法(292)

13.4.1單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的直接法(295)

13.4.2兩機(jī)系統(tǒng)直接法暫態(tài)穩(wěn)定分析的數(shù)學(xué)模型(298)

13.4.3多機(jī)系統(tǒng)直接法暫態(tài)穩(wěn)定分析的數(shù)學(xué)模型(299)

13.5相關(guān)不穩(wěn)定平衡點(diǎn)法(305)

13.5.1RUEP及臨界能量的求取(305)

13.5.2用RUEP分析暫態(tài)穩(wěn)定的步驟(306)

13.6勢(shì)能界面法(307)

13.7擴(kuò)展等面積法(311)

13.8綜合法直接暫態(tài)穩(wěn)定分析(314)

參考文獻(xiàn)(317)