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1 电力系统概述3

1.1 电力系统及其发展3

1.1.1 电力系统3

1.1.2 电力系统的负荷和负荷曲线3

1.1.3 电力系统中的发电厂9

1.1.4 电力网的结构与结线10

1.1.5 电压等级和额定电压12

1.1.6 电力系统运行的特点和要求15

1.1.7 电力系统发展简史和我国的电力系统17

1.2 电力系统基本元件概述23

1.2.1 发电机23

1.2.2 电力变压器25

1.2.3 电力线路27

1.2.4 无功功率补偿设备47

1.2.5 高压直流送电48

2.1 三相电力线路55

2 电力系统元件数学模型55

2.1.1 电力线路电阻56

2.1.2 电力线路电感57

2.1.3 电力线路并联电导64

2.1.4 电力线路并联电容65

2.1.5 电力线路的稳态方程和等值电路72

2.2 变压器81

2.2.1 双绕组变压器等值电路85

2.2.2 三绕组变压器等值电路89

2.2.3 自耦变压器及其等值电路96

2.3 同步发电机和调相机104

2.3.1 同步发电机105

2.3.2 同步调相机112

2.4 无功功率补偿设备115

2.4.1 并联电容器115

2.4.2 并联电抗器117

2.4.3 静止补偿器118

2.5 电力系统负荷124

2.6 多级电压电力系统127

2.6.1 多级电压电力网的等值电路127

2.6.2 三相系统的标么制132

2.6.3 多电压级电力网等值电路参变数的标么值135

2.6.4 具有非标准变比变压器的多电压级电力网等值电路139

3 电力系统稳态运行分析151

3.1 简单电力系统正常运行分析151

3.1.1 电力线路的电压损耗与功率损耗151

3.1.2 变压器中的功率损耗与电压损耗155

3.1.3 辐射形网络的分析计算156

3.1.4 电力网的电能损耗160

3.2 复杂电力系统潮流计算164

3.2.1 节点电压方程与节点导纳矩阵和阻抗矩阵165

3.2.2 功率方程和节点分类171

3.3 高斯-塞德尔法潮流计算174

3.4.1 牛顿-拉夫逊法简介178

3.4 牛顿-拉夫逊法潮流计算178

3.4.2 牛顿-拉夫逊法计算潮流179

3.4.3 牛顿-拉夫逊法计算潮流的有关问题187

3.5 P-Q分解法196

3.6 直流法潮流计算与开断处理210

3.6.1 直流法潮流计算210

3.6.2 直流法潮流计算的开断处理212

3.7.1 电力系统有功功率平衡与频率变化216

3.7 电力系统有功功率分配与频率控制216

3.7.2 有功功率电源217

3.7.3 有功功率负荷的变动221

3.7.4 电力系统频率控制224

3.8 电力系统无功功率和电压227

3.8.1 概述227

3.8.2 无功功率和电压的关系229

3.8.3 无功功率平衡230

3.9 电力系统电压控制233

3.9.1 中枢点电压管理233

3.9.3 改变变压器变比调压237

3.9.2 应用发电机调节电压237

3.9.4 应用无功功率补偿装置调节电压245

3.9.5 线路串联电容补偿改善电压质量249

3.9.6 复杂电力系统电压和无功功率的控制255

4 电力系统故障分析261

4.1 基本概念261

4.2 同步电机的数学模型264

4.2.1 电压方程和磁链方程266

4.2.2 坐标变换271

4.2.3 用d、q、o坐标表示的同步电机方程式276

4.2.4 标么制表示的派克方程式281

4.2.5 同步发电机的稳态运行286

4.3 同步电机三相短路电磁暂态过程289

4.3.1 无阻尼绕组同步电机突然三相短路290

4.3.2 有阻尼绕组同步电机三相短路311

4.3.3 强行励磁对同步电机三相短路的影响332

4.3.4 短路电流最大瞬时值和有效值339

4.3.5 异步电动机的三相短路电流341

4.4 电力系统三相短路实用计算344

4.4.1 三相短路起始次暂态电流的计算345

4.4.2 起始次暂态电流的计算机算法357

4.4.3 应用运算曲线计算三相短路电流周期分量363

4.5 电力系统不对称运行分析方法-对称分量法371

4.5.1 对称分量法及其应用372

4.5.2 同步电机负序和零序阻抗377

4.5.3 异步电动机和综合负荷的负序及零序阻抗378

4.5.4 三相变压器零序参数和等值电路379

4.5.5 电力线路零序参数和等值电路390

4.5.6 电力系统的零序等值网络403

4.6 电力系统不对称短路分析405

4.6.1 各种不对称短路的故障点电流和电压406

4.6.2 不对称短路时网络中电流和电压的分布416

4.6.3 简单不对称短路的计算机算法422

4.6.4 应用运算曲线计算任意时刻的不对称短路电流424

4.7 电力系统非全相运行429

4.8 电力系统复杂故障分析概述439

5 电力系统稳定性445

5.1 电力系统稳定性概述445

5.1.1 简单的机械比拟448

5.1.2 电力系统静态稳定的初步概念449

5.1.3 电力系统暂态稳定的初步概念452

5.2 同步发电机组的机电模型456

5.2.1 同步发电机组的转子运动方程式456

5.2.2 同步发电机的电磁转矩和电磁功率460

5.2.3 原动机的机械转矩和机械功率481

5.2.4 自动调节系统的数学模型483

5.3 电力系统静态稳定497

5.3.1 静态稳定分析的基本方法498

5.3.2 简单电力系统的静态稳定502

5.3.3 自动励磁调节对静态稳定的作用511

5.3.4 多机电力系统静态稳定的简化分析527

5.4.1 基本假定529

5.4 电力系统暂态稳定529

5.4.2 基本分析方法530

5.4.3 简单电力系统的暂态稳定534

5.4.4 考虑发电机Eq变化时的暂态稳定计算544

5.4.5 多机电力系统暂态稳定的简化分析551

5.5 提高电力系统稳定的措施554

5.5.1 发电机及其励磁调节系统555

5.5.2 原动机的调节特性556

5.5.3 开关设备和继电保护557

5.5.4 输电线560

5.5.5 改善系统的结构和采用中间补偿设备564

5.5.6 变压器中性点经小阻抗接地565

5.5.7 电气制动565

5.5.8 切除部分发电机及部分负荷568

5.5.9 系统暂态稳定破坏后的措施569

5.6 电力系统的电压稳定性571

附录 短路电流运算曲线579

参考书目588