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译序 1

序 1

第二版前言 1

第一版前言 1

第一章 电力系统简介 1

1.1 概述 1

1.2 电力工业结构 1

1.3 现代电力系统 2

1.4 系统保护 6

1.5 能源控制中心 7

1.6 计算机分析 7

习题 7

第二章 基本原理 9

2.1 概述 9

2.2 单相交流电路的功率 9

2.3 复功率 12

2.4 复功率平衡 13

2.5 功率因数校正 14

2.6 复功率潮流 16

2.7 平衡三相电路 19

2.8 Y连接负载 20

2.9 △连接负载 21

2.10 △Y变换 22

2.11 单相分析 23

2.12 对称三相功率 23

习题 26

第三章 发电机和变压器模型和标幺值系统 30

3.1 概述 30

3.2 同步发电机 30

3.3 隐极式电机的稳态特性 34

3.4 凸极同步电机 38

3.5 电力变压器 39

3.6 变压器等效电路 39

3.7 变压器等效电路参数的确定 41

3.8 变压器的特性 42

3.9 三相变压器的连接 45

3.10 自耦变压器 46

3.11 三绕组变压器 49

3.12 变压器的电压调节 50

3.13 标幺值系统 52

3.14 基准值的换算 53

习题 57

第四章 传输线参数 61

4.1 概述 61

4.2 架空传输线 61

4.3 线路电阻 62

4.4 单根导线的电感 63

4.5 单相线路的电感 64

4.6 以自感和互感表示的磁链 65

4.7 三相传输线的电感 66

4.8 复合导线的电感 68

4.9 三相双回线路的电感 70

4.10 线路电容 71

4.11 单相线路的电容 71

4.12 多导线结构中的电位差 72

4.13 三相输电线路的电容 73

4.14 分裂的影响 74

4.15 三相双回线路的电容 74

4.16 大地对电容的影响 75

4.17 电磁感应 79

4.18 静电感应 81

4.19 电晕 81

习题 81

第五章 输电线路模型及其特性 85

5.1 概述 85

5.2 短线路模型 85

5.3 中长线路模型 88

5.4 长线路模型 91

5.5 电压和电流波形 94

5.6 波阻抗负载 95

5.7 输电线的复功率潮流 97

5.8 功率传输容量 99

5.9 线路补偿 100

5.10 线路演示程序 103

习题 110

第六章 潮流分析 114

6.1 概述 114

6.2 节点导纳矩阵 114

6.3 非线性代数方程的解 117

6.4 潮流计算 125

6.5 高斯-塞德尔迭代法潮流计算 126

6.6 线路潮流与损耗 127

6.7 可调分接头变压器 133

6.8 潮流程序 134

6.9 数据准备 135

6.10 牛顿-拉夫逊迭代法潮流计算 143

6.11 快速解耦法潮流计算 149

习题 155

第七章 发电量最优分配 161

7.1 概述 161

7.2 非线性函数最优化 161

7.3 火力发电厂的运行成本 166

7.4 无发电机有功出力限制并忽略线路损耗的经济分配 167

7.5 考虑发电机出力限制并不计线路损耗下的经济分配 172

7.6 考虑网损时的经济分配 174

7.7 损耗公式的推导 181

习题 197

第八章 同步电机暂态分析 201

8.1 概述 201

8.2 暂态现象 201

8.3 同步电机的暂态过程 203

8.4 派克变换 205

8.5 对称三相短路 208

8.6 不对称短路 211

8.7 同步电机暂态分析的简化模型 215

8.8 定子电流的直流分量 218

8.9 暂态常数的确定 219

8.10 负荷电流的影响 222

习题 225

第九章 对称故障 227

9.1 概述 227

9.2 对称三相故障 227

9.3 短路容量 232

9.4 利用节点阻抗矩阵进行对称故障分析 232

9.5 形成节点阻抗矩阵的算法 235

9.6 zbuild和symfault程序 243

习题 251

第十章 对称分量法和不对称故障 255

10.1 概述 255

10.2 对称分量法的基本原理 255

10.3 序阻抗 259

10.4 带负荷发电机的序网络 266

10.5 单相接地故障 268

10.6 两相短路故障 269

10.7 两相接地故障 270

10.8 利用节点阻抗矩阵分析不对称故障 274

10.9 不对称故障程序 281

习题 289

第十一章 稳定性 294

11.1 概述 294

11.2 摆动方程 294

11.3 稳态运行的同步电机模型 296

11.4 静态稳定-小扰动 300

11.5 暂态稳定性-等面积准则 309

11.6 三相短路故障 312

11.7 非线性方程的数值解 317

11.8 摆动方程的数值解 318

11.9 多机系统 322

11.10 多机暂态分析 324

习题 328

第十二章 电力系统控制 332

12.1 概述 332

12.2 基本发电控制环 332

12.3 负荷频率控制 333

12.4 自动发电控制 340

12.5 带有发电最优分配的AGC 347

12.6 无功和电压控制 347

12.7 包括励磁系统的AGC 354

12.8 现代控制应用介绍 356

习题 363

附录A MATLAB简介 367

A.1 文本工具箱的安装 367

A.2 MATLAB的运行 367

A.3 变量 369

A.4 输出格式 369

A.5 字符串 371

A.6 矢量运算 371

A.7 基本矩阵运算 373

A.8 复数 376

A.9 多项式求根和特征多项式. 377

A.10 绘图 380

A.11 图形硬拷贝 381

A.12 三维图形 385

A.13 图形句柄 388

A.14 循环和逻辑语句 388

A.15 求解微分方程 393

A.16 非线性系统 396

A.17 仿真框图 397

A.18 SIMULINK简介 398

附录B 反馈控制系统回顾 406

B.1 控制问题 406

B.2 稳定性 406

B.3 稳态误差 408

B.4 阶跃响应 409

B.5 设计根轨迹 410

B.6 频率响应 417

B.7 控制系统工具箱LTI模型和LTI观测器 422

附录C 电力系统工具箱 425

习题答案 430

参考文献 441