现代电力系统综合实验(新工科暨卓越工程师教育培养计划电气类专业系列教材)

"双一流"建设学科配套教材

本书系高等学校电气工程及其自动化专业以及相关专业的专业实验课教材，内容涵盖“电气工程基础”“电力系统自动化”“电力系统微机保护”“电力系统分析”“新能源发电与控制技术”“柔性输电技术”“智能配电网”“同步发电机运行”等课程的主要实验项目、实验原理和实验方法，同时还介绍了电力系统物理模型和数字仿真的建模方法。 全书共10章。第1章介绍电力系统动态模拟的相似理论，列举了特高压交、直流实际工程的建模计算实例；第2章讲述几种重要的数字仿真软件原理和相应建模仿真实验；第3章介绍发电机、变压器、输电线路的特性实验；第4章阐述电力系统自动化的主要内容及相关实验；第5章讲述高压线路、电力变压器和发电机的微机保护配置和保护装置的测试实验；第6章讲述同步发电机运行实验和电力系统静态、暂态实验；第7章介绍由风力发电系统、太阳能发电系统、储能系统构成的新能源与微电网实验系统；第8章论述不同形式的FACTS装置特点以及柔性交流输电实验；第9章讲述柔性直流输电基本原理和不同换流器的拓扑结构与实验；第10章介绍配电自动化产品和智能变电站母线保护装置实验。 本书对实验原理的阐述简明扼要，实验指导可操作性强，可供高等学校电气工程类专业师生作教材使用，也可供电力系统工程技术人员作业务参考书使用。

张凤鸽，高级工程师，1980年9月25日生，安徽颍上人，研究生学历，工学硕士学位。长期从事电力系统及其自动化方面的教学、科研工作。发表论文10余篇，曾获德国菲尼克斯奖教金；主编了国*级21世纪规划教材《电力系统动态模拟技术》。主持承担了二十多个科研项目，项目经费累计200多万元；获3项国家发明专利，参与2项国家自然科学基金项目。研制开发了多套科学仪器设备，被评为全国高等学校成果奖、并在全国20多所高校得到推广和应用。

1 电力系统物理模拟
1.1 电力系统物理模拟理论
1.1.1 模拟理论的基本概念
1.1.2 相似定理
1.1.3 确立相似判据的方法
1.1.4 各种基本电路的相似判据
1.2 同步电机模拟及参数调整方法
1.2.1 同步电机物理模拟的条件
1.2.2 模拟同步电机设计方面的主要特点
1.2.3 模拟发电机的额定容量含义
1.2.4 模拟比与标幺值的关系
1.2.5 模拟发电机组参数的调整方法
1.3 主要电气设备的模拟
1.3.1 励磁系统的模拟
1.3.2 原动机及其调速系统模拟
1.3.3 变压器的模拟
1.3.4 输电线路的模拟
1.3.5 电力系统的负荷模拟
1.4 建模计算应用
1.4.1 同步发电机建模计算
1.4.2 简单电力系统建模计算
1.4.3 1000kv特高压交流系统建模计算
1.4.4 ±800kV特高压直流系统建模计算
2 电力系统数字仿真
2.1 电力系统数字仿真原理
2.1.1 电力系统电磁暂态仿真
2.1.2 电力系统机电暂态仿真
2.1.3 电力系统中长期动态仿真；
2.1.4 电力系统实时数字仿真
2.2 PSASP数字仿真实验
2.2.1 PSASP软件概述
2.2.2 电力系统PSASP建模仿真实验
2.3 PSCAD数字仿真实验
2.3.1 PSCAD软件概述
2.3.2 电力系统PSCAD建模仿真实验
3 电气主设备特性实验
3.1 同步发电机实验
3.1.1 同步发电机空载、短路特性实验
3.1.2 同步发电机零功率因数负荷特性实验
3.1.3 同步发电机参数测定实验
3.1.4 同步发电机V形曲线测定实验
3.1.5 励磁绕组时间常数Td0的测量
3.2 电力变压器实验
3.2.1 电力变压器空载、短路特性实验
3.2.2 电力变压器连接组别实验
3.2.3 电力变压器负载特性实验
3.2.4 模型变压器阻抗参数测定实验
3.2.5 模型变压器阻抗参数测定实例
3.3 模型输电线路实验
3.3.1 模型线路正序阻抗测定实验
3.3.2 模型线路零序阻抗测定实验
3.3.3 模型线路容抗测定实验
3.3.4 模型线路参数测定实例
4 电力系统自动化实验
4.1 现代电力系统的复杂性
4.1.1 现代电力系统的特点
4.1.2 现代电力系统运行控制的复杂性
4.1.3 现代电力系统的可调可控点
4.1.4 现代电力系统的分级自动控制系统
4.2 同步发电机自动准同期控制器
4.2.1 准同期控制基本理论
4.2.2 合闸控制原理
4.2.3 微机自动准同期控制器工作原理
4.2.4 准同期并列实验
4.3 同步发电机励磁控制系统
4.3.1 励磁控制系统的任务
4.3.2 励磁系统的励磁方式
4.3.3 励磁调节器的基本组成及其工作原理
4.3.4 励磁控制系统实验
4.4 电力系统调度自动化
4.4.1 调度自动化系统的基本构成和功能
4.4.2 调度自动化的发展
4.4.3 电力系统有功功率平衡与频率调整
4.4.4 电力系统无功功率平衡与电压调整
4.4.5 电力系统调度自动化实验
5 电力系统微机保护实验
5.1 高压线路微机保护实验
5.1.1 高压线路微机保护装置PRS-702简介
5.1.2 PRS-702保护装置原理及定值
5.1.3 高压线路微机保护装置PRS-702测试实验
5.1.4 高压线路微机保护装置PRS-702动模实验
5.2 电力变压器微机保护实验
5.2.1 变压器微机保护装置PRS-778简介
5.2.2 PRS-778保护装置原理及定值
5.2.3 变压器微机保护装置PRS一778测试实验
5.3 发电机微机保护实验
5.3.1 发电机微机保护装置PRS一785简介
5.3.2 PRS-785保护装置原理及定值
5.3.3 发电机微机保护装置PRS一785测试实验
6 电力系统运行实验
6.1 同步发电机安全运行极限
6.1.1 同步发电机的运行特性
6.1.2 同步发电机安全运行极限测定
6.1.3 发电机功率特性和功率极限测定
6.2 同步发电机进相运行实验
6.2.1 进相运行的基本概念
6.2.2 同步发电机进相运行实验
6.3 同步发电机的不对称运行实验
6.3.1 非全相运行实验
6.3.2 不对称负荷运行实验
6.4 同步发电机失磁异步运行实验
6.4.1 同步发电机失磁后的机电暂态过程
6.4.2 同步发电机失磁后观察到的现象
6.4.3 同步发电机失磁异步运行实验
6.5 电力系统静态稳定实验
6.5.1 静态稳定分析的基本方法
6.5.2 电力系统静态稳定实验
6.5.3 自动励磁调节器对静态稳定的影响实验
6.5.4 网络结构变化对静态稳定的影响实验
6.5.5 发电机电动势E。不同时对静态稳定的影响实验
6.6 电力系统暂态稳定实验
6.6.1 暂态稳定的概念
6.6.2 短路类型对系统暂态稳定影响实验
6.6.3 继电保护的动作时限对暂态稳定影响实验
6.6.4 强行励磁对暂态稳定影响实验
6.6.5 自动重合闸装置对暂态稳定影响实验