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前言 1

第一章 总论 李骈文 1

第一节 电力系统规划设计的重要性及其作用 1

第二节 电力系统规划设计的任务、内容及业务范围 1

一、电力系统规划设计的任务和内容 1

目录 1

二、电力系统发展规划的业务范围 3

三、电力系统发展设计的业务范围 3

第三节 电力系统规划设计的程序和方法 3

一、电力系统规划设计的基本准则 3

三、电力系统规划设计的方法 4

二、电力系统规划设计的程序 4

第四节 准备工作与调查研究 7

一、电力系统现状调查 7

二、调查确定电力负荷发展水平 10

三、调查掌握电源、电网发展的资料 12

第二章 电力负荷预测与分析 陈淑真 13

第一节 概述 13

第二节 电力负荷的分类 13

一、电力负荷按物理性能分类 13

四、电力负荷按用电特性分类 14

五、电力负荷按所属行业分类 14

三、电力负荷按突然中断供电造成的损失程度分类 14

二、电力负荷按电能的生产和销售过程分类 14

六、电力负荷按在电网中的用电层次分类 15

第三节 电力负荷预测方法 15

一、调查研究 15

二、负荷预测方法 16

三、最大负荷预测方法 22

四、变电所最大供电负荷和全网最大发电负荷的计算 23

第四节 电力负荷曲线的种类及特性指标 26

一、电力负荷曲线的种类 26

二、电力负荷曲线特性指标 27

一、日负荷曲线的编制 31

第五节 电力负荷曲线的编制 31

二、年负荷曲线的编制 33

第三章 电力电量平衡 陈淑真 35

第一节 概述 35

一、电力电量平衡的目的与要求 35

二、电力平衡中的容量组成 35

第二节 电力系统的备用容量 36

一、负荷备用容量的确定 36

二、检修备用容量的确定 36

三、事故备用容量的确定 37

第三节 水电厂的运行特性 38

一、水电厂的分类 38

二、水电厂的水库各项特征水位及相应库容 39

三、水库径流调节的作用和水利水能计算 40

四、水电厂工作容量的计算 41

五、抽水蓄能电厂的作用、建设的必要条件和经济比较 44

第四节 火电厂及核电厂的运行特性 45

一、火电机组的分类 45

二、火电厂的特点 46

三、核电厂的分类 47

四、核电厂的运行特点 47

第五节 电力电量平衡计算 47

一、电力电量平衡中代表水文年的选择 47

二、电力平衡代表年、月的选择 48

三、电力电量平衡表的编制 49

四、分区间的电力电量交换 51

第四章 火力发电厂和核电厂的厂址选择 孔庆东 53

第一节 火力发电厂的厂址选择 53

一、概述 53

二、电厂用地 54

三、电厂用水量 56

四、电厂的燃料用量 57

五、电厂灰渣量 58

第二节 核电厂的厂址选择 59

一、概述 59

二、对有关外部自然事件的评价 60

四、确定核电厂对厂区周围的潜在影响 61

三、对有关外部人为事件的评价 61

五、人口分布 62

附录4-1 火力发电厂厂址选择中的有关问题 62

第五章 变电所的所址选择和送电线路的路径选择 孔庆东 110

第一节 变电所的所址选择 110

一、变电所的类型 110

二、变电所的电气主接线及其设备的选择 111

三、高压配电装置型式的选择 112

四、各种类型变电所占地面积 112

五、变电所的所址选择 113

第二节 送电线路的路径选择 114

一、送电线路对周围环境的要求及其影响 114

二、送电线路的路径选择 118

第六章 电源规划 谭永才 121

第一节 概述 121

第二节 按发电机组类型优化的电源规划（WASP） 122

一、概述 122

二、数学模型 122

三、程序结构和数据处理 123

四、算法概要 127

五、主要参数计算规模 129

第三节 按发电厂优化的电源规划（JASP） 129

一、概述 129

二、模型结构 130

一、概述 132

二、常规设计方法的步骤 132

第四节 电源方案的常规设计方法 132

第五节 发电系统可靠性计算 137

一、概述 137

二、计算原理和方法 137

第七章 网络方案设计 谭永才 142

第一节 概述 142

一、电网设计的一般内容 142

二、电网设计应具备的条件 142

三、电网设计的基本原则 143

四、电网设计的安全稳定标准 143

一、电力网电压选择的原则 145

第二节 电力网的电压等级选择 145

二、电力网电压等级选择 146

第三节 网络结构设计一般方法 148

一、方案形成 148

二、方案检验 150

第四节 发电厂接入系统 152

一、发电厂接入系统的原则 152

二、发电厂的机组容量 153

三、发电厂接入系统的电压等级 154

四、发电厂与系统连接的网络方案 154

第五节 受端系统与联络线设计 155

一、受端系统设计 155

二、系统联络线设计 156

一、主变压器容量和台数 158

第六节 主变压器选择 158

二、主变压器型式的选择 160

三、主变压器阻抗和电压调整方式的选择 167

第七节 电气主接线 168

一、概述 169

二、6～220kV主接线 171

三、330～500kV超高压配电装置的基本接线 175

四、大型电厂的电气主接线 177

第八节 架空送电线路导线截面及输电能力 179

一、架空送电线路导线截面选择和校验 179

五、中小型电厂的电气主接线 179

二、架空送电线路输电能力 184

第九节 电力网中性点的接地方式 190

一、概述 190

二、单相接地电容电流的计算 190

三、消弧线圈的选择 191

四、接地系数对健全相动态电压升高的影响 192

五、中性点直接接地系统接地点的选择 192

第十节 二次系统有关知识 193

一、继电保护 193

二、电网安全自动装置 201

三、电力系统通信与调度自动化 206

一、概述 209

第十一节 高压直流输电 209

二、直流输电电压等级的选择 211

三、交直流输电经济比较 213

四、直流输电线路导线截面的选择 216

五、换流变压器的选择 216

六、无功补偿容量的确定 217

七、换流阀片参数的选择 217

第八章 无功补偿 何善瑾 220

第一节 概述 220

一、一般概念 220

二、无功电源不足对系统的影响 221

一、无功补偿与电网电压标准 222

第二节 无功补偿设计原则 222

二、按电压原则进行补偿 223

三、按经济原则进行补偿 223

四、无功补偿优化 223

第三节 无功负荷 224

一、无功负荷的静态特性 224

二、无功负荷的确定 225

第四节 无功电源 227

一、同步发电机 227

二、调相机 228

三、线路充电功率 228

五、静止无功补偿器（SVC） 229

四、并联电容器 229

第五节 并联无功补偿设备选型 230

一、一般情况 230

二、调相机、静止无功补偿器、电容器电抗器组的选型 231

三、高压电抗器和低压电抗器选型 231

第六节 无功电力平衡 232

一、电力系统的无功电力平衡 233

二、地区电力系统的无功电力平衡 233

三、500（330）kV电网层的无功平衡 234

四、电压崩溃 235

五、无功电源的调节 235

二、220kV及以下地区电网无功补偿容量配置 237

一、用户的补偿容量 237

第七节 无功补偿容量的配置 237

三、500（330）kV电网无功补偿装置配置 240

四、电缆线路电抗器的补偿 240

第八节 电容器补偿装置对高次谐波的防范 240

一、电容器组接入系统后高次谐波的状态 241

二、投入并联电容器装置后防止高次谐波危害的一般措施 243

第九节 分组容量的选择 244

一、确定分组容量的原则 244

二、分组容量的选择 244

第十节 交、直流系统间无功补偿容量的协调 249

一、直流输电系统的无功负荷及电源 249

二、换流站无功补偿的一般原则 249

三、换流站中电容器分组容量及其影响 249

四、换流站无功电源的调节 250

第九章 发输变电设备的数学模型及网络参数计算 钱如瑛 251

第一节 同步电机的数学模型及有关参数 251

一、同步电机的数学模型 251

二、同步电机的有关参数 251

第二节 输电线的数学模型及有关参数 251

一、几何平均半径计算 251

二、几何平均距离计算 255

三、单回输电线的参数计算 256

四、同杆双回输电线的参数计算 261

五、输电线路的等值回路 269

六、电力电缆的参数计算 273

第三节 变压器的数学模型 279

一、双绕组变压器的正序等值回路和参数计算 279

二、三绕组变压器的正序等值回路和参数计算 281

三、变压器的零序等值回路 283

附录9-1 同步电机的基本方程、相量图及参数 290

附录9-2 500kV及220kV架空线电气参数 303

第二节 潮流计算的基本公式 312

二、计算的基本要求和分析要点 312

一、潮流计算的基本公式 312

二、潮流计算程序简介 312

一、目的和内容 312

第一节 潮流计算的目的和内容 312

第十章 潮流计算 严朗威 312

三、潮流计算的数学模型 313

四、潮流计算中的直流输电模拟 314

第三节 功率分布计算 315

一、电网的功率分布计算 315

二、不同电压级并列运行的功率分布计算 318

第四节 电网的功率损耗和电能损耗 319

一、功率损耗计算 319

二、电能损耗计算 321

二、电压质量及允许偏差标准 322

一、电力系统电压调整的必要性 322

第五节 电力系统电压调整 322

三、电力系统中枢点电压控制 323

第六节 电力系统的主要调压措施 323

一、电力系统的主要调压措施 323

二、改变发电机端电压进行调压 324

三、同步调相机调压 324

四、并联补偿调压 324

五、改变变压器分接头进行调压 326

六、串联补偿调压 331

七、有关调压的一些原则 334

附录10-1 静止补偿器的各种接线及特性 335

三、计算步骤 341

二、计算的假定条件 341

一、计算的目的和内容 341

第十一章 短路电流计算 马昆辰 341

第一节 电力系统短路电流计算的目的、假定条件和计算步骤 341

第二节 系统阻抗图的编制 342

一、标么值的基本关系 342

二、各元件电抗标么值的计算 343

三、电力系统序网的建立 344

第三节 三相短路电流的计算 347

一、基本计算公式 347

二、三相短路电流的计算 347

第四节 不对称短路电流的计算 349

一、不对称短路的概念 349

三、不对称短路的复合序网和正序等效定则 350

二、对称分量法简介 350

四、不对称短路的计算机算法 351

第五节 限制短路电流的措施 352

一、从电网结构上可以采取的限流措施 352

二、发电厂和变电所中可以采取的限流措施 352

第十二章 系统稳定计算 范本鑫 353

第一节 稳定计算的目的和内容 353

第二节 系统静态稳定计算 354

一、基本概念 354

二、静态稳定储备系数 356

三、静稳定计算方法 358

一、暂态稳定和动态稳定的基本概念 359

第三节 暂态稳定和动态稳定计算 359

二、暂（动）态稳定计算方法 360

第四节 稳定计算参数的准备及系统各元件的模拟 361

一、发电机有关参数的计算和考虑 361

二、励磁系统 362

三、调速系统 362

四、负荷模型 363

五、网络简化 364

六、起始运行方式的选择 364

七、故障类型、故障点及重合闸时间的选择 364

第五节 稳定计算结果分析 365

四、安全自动装置对系统稳定的影响 366

一、提高静态稳定的措施 366

第六节 提高电力系统稳定的措施 366

二、运行方式对系统稳定的影响 366

三、励磁系统对系统稳定的影响 366

一、网络结构对系统稳定的影响 366

二、提高暂态稳定的措施 367

三、系统采用提高稳定措施的考虑 368

第七节 交直流并列系统的稳定问题 369

第八节 电力系统低频振荡 369

一、基本特性 369

二、分析方法 369

三、低频振荡试验实例 370

一、次同步谐振的基本概念 371

第九节 电力系统中的次同步谐振（SSR） 371

二、次同步谐振问题的研究方法 373

三、抑制次同步谐振措施介绍 373

第十节 发电机失磁对系统稳定的影响 375

一、发电机的失磁过程 375

二、发电机失磁对电力系统的影响及其估算方法 377

三、防止失磁严重后果的措施 378

第十三章 内过电压和潜供电流计算 钱如瑛 380

第一节 电力系统过电压概述 380

第二节 暂时过电压 380

三、法兰梯效应 381

二、负载突变 381

一、接地故障 381

四、谐振 382

五、耦合线路谐振 383

六、铁磁谐振 383

七、对以变压器为终端的线路进行充电 384

第三节 工频过电压 384

一、工频过电压的研究对象 384

二、工频过电压计算 385

三、限制工频过电压的措施 385

第四节 操作过电压 386

一、输电线路的充电和重合闸 387

二、感性和容性电路的操作 388

三、故障发生和故障消除 391

四、断路器两端的恢复电压 392

五、操作过电压的计算工具 393

六、限制操作过电压的措施 396

第五节 潜供电流和恢复电压 400

一、无感性补偿线路的潜供电流和恢复电压计算 401

二、中性点小电抗器 405

三、感性补偿线路的潜供电流和恢复电压计算 407

四、工频谐振过电压计算 411

第六节 同步电机自励磁 413

一、自励磁类型 413

二、自励磁边界 415

第十四章 其他电气计算 罗时年 李骈文 陈淑真 赵章泰 418

第一节 冲击负荷对电力系统的影响 418

一、冲击负荷特性 418

二、冲击负荷对电力系统的影响 420

三、冲击负荷对电力系统影响的计算 420

四、抑制冲击负荷对电力系统干扰的技术措施 426

第二节 单相工频电气化铁道对电力系统的影响及其计算方法 428

一、单相工频牵引供电系统 429

二、负序分量的计算方法及其对电力系统的影响 432

三、谐波分量影响的计算方法 445

一、概述 448

二、有关谐波的几个概念 448

第三节 谐波对电力系统的影响 448

三、电力系统中的主要谐波源 449

四、谐波对电力系统中主要设备的危害及其允许值 456

五、谐波潮流计算 461

六、减轻谐波电流的技术措施 466

第四节 重合闸的应用对大容量汽轮发电机的影响 470

一、问题的起因 470

二、三相和单相重合闸的应用对大容量汽轮发电机轴系扭振的影响与分析 471

三、大容量汽轮发电机轴系机械扭矩应力分布 472

四、几种用来计算轴系扭振的程序 472

五、轴系扭振计算中需考虑的因素及所需参数 473

二、经济比较评价的原则 474

三、经济比较评价的注意事项 474

第十五章 经济比较方法 肖文涛 474

一、经济比较的意义 474

第一节 概述 474

四、不同经济评价方法的含义与差别 475

第二节 最小费用法 476

一、费用现值比较法（简称现值比较法） 476

二、计算期不同的现值费用比较法 476

三、年费用比较法 477

第三节 净现值法 478

第五节 折返年限法及相关计算法 479

二、差额投资内部收益率法 479

第四节 内部收益率法和差额投资内部收益率法 479

一、内部收益率法 479

第六节 财务评价方法简介 480

一、财务内部收益率（FIRR） 480

二、投资回收期 480

三、固定资产投资借款偿还期Pd 481

第七节 国民经济评价方法简介 481

一、经济内部收益率 481

一、一般性的小方案比较 482

三、水、火电厂方案比较 482

二、同一电网的火电厂址方案比较 482

第八节 各类方案比较宜考虑的因素 482

三、经济净现值率 482

二、经济净现值 482

四、不同水电厂开发方案 483

五、电源已定的不同网架方案比较 483

六、联网方案比较 483

七、输煤送电方案比较 483

附录15-1 方案比较有关问题的计算 483

附录15-2 方案比较常用表格 494

附录15-3 现值系数表 494

第十六章 发变电设备规范及电气参数 501

陈淑真 何善瑾 朱云生 纪雯 501

附录16-1 发变电设备规范 501

附录16-2 发变电设备电气参数 536

参考文献 564