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第1章 电力系统的基本概念1

1.1 电力系统的组成和特点1

1.1.1 电力系统的组成1

1.1.2 电力系统的运行特点及基本要求2

1.2 电气设备的额定参数4

1.3 电力系统的接线图与接线方式6

1.4 电力系统分析课程的主要内容7

本章小结7

习题7

第2章 电力系统各元件的参数和等值电路9

2.1 同步发电机的等值电路与参数9

2.1.1 同步发电机的基本方程和坐标转换9

2.1.2 同步发电机稳态运行方程、相量图和等值电路18

2.1.3 基本方程的拉氏运算形式和运算电抗21

2.2 变压器的参数和等值电路24

2.2.1 双绕组变压器的参数和等值电路24

2.2.2 三绕组变压器的参数和等值电路27

2.2.3 自耦变压器的参数和等值电路30

2.3 电力线路的参数和等值电路30

2.3.1 电力线路的参数30

2.3.2 架空电力线路的等值电路37

2.4 负荷的参数和等值电路41

2.5 高压直流输电系统42

2.5.1 高压直流输电系统的结构42

2.5.2 高压直流输电系统的工作原理和运行特性44

2.6 标幺制51

2.6.1 关于标幺制51

2.6.2 基准值的选择52

2.6.3 多电压等级电力系统中基准电压的选择54

本章小结57

习题58

第3章 电力系统的潮流计算59

3.1 开式电力网的潮流计算59

3.1.1 网络元件的电压降落和功率损耗59

3.1.2 已知末端电压和末端功率的开式网潮流计算63

3.1.3 已知首端电压和首端功率的开式网潮流计算64

3.1.4 已知首端电压和末端功率的开式网潮流计算64

3.2 简单闭式电力网的潮流计算68

3.2.1 两端供电网络的潮流计算68

3.2.2 简单环形网络的潮流计算70

3.3 复杂电力系统潮流分布的计算机算法73

3.3.1 节点电压方程和节点导纳矩阵73

3.3.2 统一潮流方程76

3.3.3 牛顿-拉夫逊法潮流计算78

3.3.4 PQ分解法潮流计算85

3.3.5 潮流计算在实际电力系统中的应用88

本章小结89

习题89

第4章 电力系统有功功率平衡和频率调整92

4.1 频率调整的必要性92

4.2 电力系统的有功功率平衡93

4.2.1 有功功率平衡及其与频率的关系93

4.2.2 有功负荷的变化规律和频率调整的方法93

4.2.3 有功功率平衡和备用容量94

4.2.4 负荷在各类发电厂间的合理分配95

4.2.5 火电机组的最优负荷分配97

4.3 电力系统的频率调整100

4.3.1 负荷的有功功率-频率静态特性100

4.3.2 发电机组的有功功率-频率静态特性101

4.3.3 电力系统的有功功率-频率静态特性及频率的调整103

4.3.4 调频厂的选择107

本章小结107

习题108

第5章 电力系统无功功率平衡及电压调整110

5.1 概述110

5.1.1 电压偏移对用电设备及电力系统的影响110

5.1.2 允许的电压偏移111

5.2 电力系统的无功功率平衡111

5.2.1 负荷的电压静态特性111

5.2.2 电力网络的无功损耗112

5.2.3 无功功率电源113

5.2.4 无功功率平衡115

5.3 电力系统的电压管理115

5.3.1 中枢点的电压管理115

5.3.2 电压调整的基本原理117

5.4 电力系统的电压措施117

5.4.1 改变发电机端电压调压117

5.4.2 选择变压器变比调压118

5.4.3 改变网络中无功功率分布调压122

5.4.4 改变输电线路参数进行调压126

5.5 各种调压措施的合理应用128

本章小结129

习题129

第6章 电力系统短路的基本概念及三相短路的实用计算方法131

6.1 短路的一般概念131

6.1.1 短路的原因、类型及后果131

6.1.2 短路计算的目的132

6.1.3 短路计算的简化假设条件133

6.2 网络的变换与化简133

6.2.1 网络的等值变换133

6.2.2 利用网络的对称性化简135

6.2.3 转移电抗135

6.3 无限大容量电源的三相短路137

6.3.1 无限大容量电源的概念137

6.3.2 无限大容量电源供电的三相短路暂态过程分析138

6.3.3 短路冲击电流、短路电流的最大有效值和短路功率140

6.4 电力系统三相短路实用计算143

6.4.1 起始次暂态电流I″的计算143

6.4.2 应用计算曲线求任意时刻短路点的短路电流149

本章小结154

习题155

第7章 对称分量法及电力系统元件各序参数和等值电路158

7.1 对称分量法158

7.1.1 对称分量法的概念158

7.1.2 电力系统序阻抗160

7.1.3 对称分量法在不对称短路计算中的应用161

7.2 电力系统元件各序参数和等值电路164

7.2.1 同步发电机各序参数和等值电路164

7.2.2 变压器各序参数和等值电路166

7.2.3 架空输电线路各序参数和等值电路169

7.2.4 综合负荷各序参数和等值电路170

7.3 电力系统各序网络的制定171

7.3.1 正序网络171

7.3.2 负序网络171

7.3.3 零序网络171

本章小结175

习题176

第8章 电力系统不对称故障的分析和计算178

8.1 简单不对称短路的分析和计算178

8.1.1 单相（a相）接地短路178

8.1.2 两相（b相和c相）短路180

8.1.3 两相（b相和c相）短路接地181

8.1.4 正序等效定则184

8.2 简单不对称短路时非故障处的电压和电流计算186

8.2.1 计算各序网中任意处的各序电流和各序电压186

8.2.2 对称分量经变压器后的相位变换187

8.2.3 不对称短路时非故障处的电压和电流计算188

8.3 非全相运行的分析和计算191

本章小结193

习题194

第9章 电力系统运行稳定性的基本概念195

9.1 电力系统运行稳定性的定义及分类195

9.1.1 功角稳定性195

9.1.2 电压稳定性196

9.1.3 频率稳定性197

9.2 同步发电机转子运动方程197

9.2.1 发电机转子运动方程197

9.2.2 用标幺值表示的转子运动方程198

9.2.3 惯性时间常数的物理意义199

9.3 简单电力系统的功率特性201

9.3.1 隐极式发电机的功率特性201

9.3.2 凸极式发电机的功率特性202

9.4 复杂电力系统的功率特性205

本章小结206

习题207

第10章 电力系统的静态稳定性208

10.1 简单电力系统的静态稳定208

10.1.1 静态稳定性分析208

10.1.2 电力系统静态稳定的实用判据209

10.2 小干扰法分析电力系统的静态稳定性210

10.2.1 小干扰法210

10.2.2 用小干扰法分析简单电力系统的静态稳定211

10.2.3 计及发电机组的阻尼作用时静态稳定214

10.3 自动调节励磁对静态稳定的影响214

10.3.1 按电压偏差调节的比例式调节器214

10.3.2 比例式调节器对静态稳定的影响221

10.4 提高电力系统静态稳定性的措施222

10.4.1 采用自动调节励磁装置222

10.4.2 减小元件的电抗222

10.4.3 采用串联电容器223

10.4.4 改善系统结构和采用中间补偿设备223

本章小结224

习题224

第11章 电力系统的暂态稳定性227

11.1 电力系统暂态稳定概述227

11.2 简单电力系统暂态稳定分析228

11.2.1 简单电力系统在各种运行情况下的功角特性228

11.2.2 简单电力系统大干扰后发电机转子的相对运动229

11.2.3 等面积定则230

11.2.4 极限切除角231

11.3 发电机转子运动方程的求解方法236

11.3.1 分段计算法236

11.3.2 改进欧拉法237

11.4 自动调节系统对暂态稳定的影响243

11.5 复杂电力系统暂态稳定分析243

11.5.1 大干扰后各发电机转子运动的特点243

11.5.2 复杂电力系统暂态稳定的近似计算245

11.5.3 复杂电力系统暂态稳定的判断246

11.6 提高电力系统暂态稳定性的措施246

11.6.1 快速切除故障和自动重合闸246

11.6.2 提高发电机输出的电磁功率248

11.6.3 减小原动机输出的机械功率250

11.6.4 防止系统失去稳定的措施250

本章小结251

习题251

附录A部分习题参考答案254

附录B短路电流周期分量计算曲线数字表258

参考文献262