电力系统基础

强化电气工程学科宽口径、厚基础的人才培养特点，讲授内容适合电力系统及其自动化、电气与电器、电力电子与电力传动、高电压与绝缘技术、电工理论与新技术方向的高年级本科生学习。 基于电气工程及其自动化专业国际工程教育认证要求和标准，建立面向产出，面向行业，从理论讲解、工程实践、知识总结、复习思考的多维度构建教材体系。 ?对于电力系统的潮流计算、短路计算和故障分析这三类核心理论分析，在讲清基本概念和基本原理的基础上，侧重从应用计算编程的角度进行讲解与阐述。 可作为高等学校电气工程及其自动化类专业的本科教材，也可供从事电力系统工作的工程技术人员参考。

为响应电气工程及其自动化专业的国际工程教育认证要求，本书作为电气工程及其自动化专业核心课程教材而编写。本书的特点是，强化电气工程一级学科宽口径、厚基础的人才培养目标。鉴于现代电力系统分析工程计算中需要编程实现的行业背景，本书对于电力系统的潮流计算、短路电流计算和故障分析这三类常规理论分析，在讲清基本概念和基本原理的基础上，侧重从应用计算编程的角度进行讲授与阐述。全书共分13章，包括电力系统正常运行、优化调整、短路电流计算等内容。本书可作为高等院校电气工程及其自动化专业本科生教材使用，也可供从事电力系统运行、规划、设计的技术人员参考。

序
前言
第1章电力系统的基本概念
1.1电力系统的组成
1.2电力系统的额定电压和额定频率
1.3电力系统运行的基本特点及对电力系统运行的基本要求
1.4电力系统的接线方式
1.5电力系统中性点的运行方式
1.6我国电力系统的发展历程及新的挑战
1.6.1我国电力系统的发展历程
1.6.2我国电网的发展历程及新的挑战
1.7电力系统分析课程的主要内容与研究工具
1.8小结
1.9复习题
第2章电力系统的参数和等效网络
2.1电力线路的参数和等效电路
2.1.1单位长度线路的参数
2.1.2一般线路的等效电路
2.1.3长线路的等效电路
2.2变压器、电抗器的参数和等效电路
2.2.1双绕组变压器的参数和等效电路
2.2.2三绕组变压器的参数和等效电路
2.2.3自耦变压器的参数和等效电路
2.2.4电抗器的参数和等效电路
2.3发电机、负荷的参数和等效电路
2.3.1发电机的电抗和电势
2.3.2负荷的功率和阻抗
2.4电力系统的等效网络
2.4.1电压级的归算
2.4.2标幺制
2.4.3电力系统的等效网络
2.5小结
2.6复习题
第3章电力网络的数学模型
3.1节点导纳矩阵
3.1.1节点方程
3.1.2节点导纳矩阵元素的物理意义
3.1.3节点导纳矩阵的修改
3.1.4支路间存在互感时的节点导纳矩阵
3.2网络方程的解法
3.2.1用高斯消去法求解网络方程
3.2.2用高斯消去法简化网络
3.3节点阻抗矩阵
3.3.1节点阻抗矩阵元素的物理意义
3.3.2用支路追加法形成节点阻抗矩阵
3.3.3用线性方程直接解法对导纳矩阵求逆
3.4节点编号顺序的优化
3.5小结
3.6复习题
第4章电力系统的负荷
4.1负荷的组成
4.2负荷曲线
4.3负荷特性与负荷模型的基本概念
4.4综合负荷的数学建模
4.4.1负荷的静态特性模型
4.4.2负荷的动态特性模型
4.5小结
4.6复习题
第5章电力网络的功率和电压分布计算(简单电力系统的潮流计算)
5.1网络元件的电压降落和功率损耗
5.1.1网络元件的电压降落
5.1.2网络元件的功率损耗
5.2开式网络的电压和功率分布计算
5.2.1已知供电点电压和负荷节点功率时的计算方法
5.2.2两级电压的开式电力网计算
5.3简单闭式网络的功率分布计算
5.3.1两端供电网络的功率分布
5.3.2闭式电力网中的电压损耗计算
5.3.3含变压器的简单环网的功率分布
5.3.4环网中的潮流控制
5.4小结
5.5复习题
第6章输电线路的传输特性
6.1输电线路的功率特性
6.2沿长线的功率传送
6.2.1长线的稳态方程
6.2.2输电线路的自然功率
6.2.3无损线的功率圆图
6.2.4沿长线的电压和电流分布
6.2.5有损耗线路稳态运行时的电压和电流分布
6.3单端供电系统的功率特性
6.4小结
6.5复习题
第7章电力系统的潮流计算
7.1复杂电力系统潮流计算的数学模型
7.1.1潮流计算的定解条件
7.1.2潮流计算的约束条件
7.2牛顿-拉夫逊法潮流计算
7.2.1牛顿-拉夫逊法的基本原理
7.2.2节点电压用直角坐标表示时的牛顿-拉夫逊法潮流计算
7.2.3节点电压用极坐标表示时的牛顿-拉夫逊法潮流计算
7.3P-Q分解法潮流计算
7.4小结
7.5复习题
第8章电力系统的无功功率平衡和电压调整
8.1电力系统的无功功率平衡
8.1.1无功功率负荷和无功功率损耗
8.1.2无功功率电源
8.1.3无功功率平衡
8.1.4无功功率平衡和电压水平的关系
8.2电压调整的基本概念
8.2.1允许电压偏移
8.2.2中枢点的电压管理
8.2.3电压调整的基本原理
8.3电压调整的措施
8.3.1发电机调压
8.3.2改变变压器电压比调压
8.3.3利用无功功率补偿调压
8.3.4线路串联电容补偿调压
8.4调压措施的应用
8.4.1各种调压措施的合理应用
8.4.2各种措施调压效果的综合分析
8.5调压措施的组合和自动调压
8.5.1分析调压措施组合时的敏感度方程式
8.5.2分析调压措施组合时的敏感度矩阵
8.5.3调压措施的组合——调压问题的敏感度分析
8.5.4关于无功功率和电压的自动调整
8.6小结
8.7复习题
第9章电力系统的有功功率平衡和频率调整
9.1频率调整的必要性
9.2电力系统的频率特性
9.2.1系统负荷的有功功率-频率静态特性
9.2.2发电机组的有功功率-频率静态特性
9.2.3电力系统的有功功率-频率静态特性
9.3电力系统的频率调整
9.3.1频率的一次调整
9.3.2频率的二次调整
9.3.3互联系统的频率调整
9.3.4主调频厂的选择
9.3.5频率调整和电压调整的关系
9.4有功功率平衡和系统负荷在各类发电厂间的合理分配
9.4.1有功功率平衡和备用容量
9.4.2各类发电厂负荷的合理分配
9.5有功功率和频率的自动调整
9.6小结
9.7复习题
第10章电力系统的经济运行
10.1电力网中的能量损耗
10.1.1电力网的能量损耗和损耗率
10.1.2线路中能量损耗的计算方法
10.1.3降低网损的技术措施
10.2火电厂间有功功率负荷的经济分配
10.2.1耗量特性
10.2.2等微增率准则
10.2.3多个发电厂间的负荷经济分配
10.2.4计及网损的有功负荷经济分配
10.3水、火电厂间有功功率负荷的经济分配
10.3.1一个水电厂和一个火电厂间负荷的经济分配
10.3.2计及网损时若干个水、火电厂间负荷的经济分配
10.4无功功率负荷的经济分配
10.4.1等微增率准则的应用
10.4.2无功功率补偿的经济配置
……