现代电力系统 9787568089050

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作者: 武志刚,张尧,朱林
出版社: 华中科技大学
ISBN: 9787568089050

出版时间: 2023-02
装帧: 平装
开本: 其他

作者: 武志刚,张尧,朱林
出版社: 华中科技大学

ISBN: 9787568089050
出版时间: 2023-02

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综合性图书

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商品简介

本书在分析电力系统的系统性的基础上，首先介绍构成电力系统的各种发输配用设备的数学模型，并介绍这些设备相互联系、相互影响的基本原理。针对由这些设备构成的电力系统，分别介绍其稳态分析和故障分析的理论，前者包括获取稳态详细信息的潮流计算模型及相应算法、稳态时的有功无功平衡及对应的频率电压调整问题、电力系统经济运行问题，后者由简单到复杂地介绍三相对称故障、简单不对称故障和通用复杂故障的分析计算方法。本书可作为电气工程专业的本科生教材或参考书，涉及少量在硕士阶段讲解的知识点（如稀疏计算），也可作为电力工业的专业技术人员、科研人员的参考书。

作者简介
武志刚，男，博士，副教授，华南理工大学电力学院电力系系主任，主要研究方向包括电力系统分析与计算、电力系统仿真、人工智能在电力系统领域的应用和复杂系统理论在电力系统中的应用。历年教学评价均为所在院系前10%，多次获得校级教学质量奖，华南理工大学精品微课。主要著作有：武志刚，戴栋，钟庆，李海锋，朱林：智能电网：基础设施、相关技术及解决方案，机械工业出版社，2015.5，译著。深度参与南方电网新一代仿真程序开发，获南方电网专利奖和科技进步奖。作为主要研究者参与中国工程院重大咨询项目《我国未来电网格局》，在已发布的2020年我国电网格局咨询意见撰稿中发挥重要作用。

目录
1电力系统概述(1)
1.1电力系统的内涵(1)
1.2电力系统的历史沿革与现代社会(11)
1.3习题(16)
2电力系统的系统性(17)
2.1引言：万物皆为系统(17)
2.2系统论与图论(18)
2.3电力系统是典型的非平衡系统(20)
2.4电力系统的时空表现(22)
2.5习题(33)
3电能的“生产”：发电机(34)
3.1发电机在电力系统中扮演的角色(34)
3.2理想同步电机的基本假设(36)
3.3同步电机原始模型(39)
3.4派克变换和dq0坐标系(48)
3.5同步电机稳态模型(54)
3.6同步电机暂态模型(61)
3.7不同电力系统分析场合中同步电机的模型(91)
3.8习题(92)
4电力网络的数学模型(93)
4.1电力网络通用模型(93)
4.2电网元件模型(107)
4.3配电网与输电网(121)
4.4习题(123)
5电能的“消费”：负荷(124)
5.1电力系统负荷的概念及组成(124)
5.2负荷曲线(126)
5.3负荷特性和负荷模型(134)
5.4习题(138)
6电力系统稳态分析的基本问题(139)
6.1电力系统稳态的物理本质和数学本质(139)
6.2解析计算和数值计算(140)
6.3电力系统稳态分析的内容(144)
6.4习题(145)
7电力系统状态的微观分析(146)
7.1电力系统状态的微观层面表达(146)
7.2简单支路传输功率过程中的电压降落和功率损耗(146)
7.3网络元件的电压降落和功率损耗(153)
7.4习题(155)
8电力系统潮流计算的基本方法(156)
8.1潮流计算的定义和经典模型(156)
8.2开式网络潮流计算的前推回代法(163)
8.3复杂电网潮流计算的高斯赛德尔法(171)
8.4复杂电网潮流计算的牛顿拉夫逊法(173)
8.5牛顿拉夫逊法潮流计算的改进(180)
8.6牛顿拉夫逊法的扩展(188)
8.7直流潮流(206)
8.8习题(208)
现代电力系统目录9稀疏技术在电力系统计算中的应用(209)
9.1网络方程求解的高斯消去法(209)
9.2稀疏矩阵的概念(217)
9.3节点导纳矩阵的稀疏性及其稀疏存储(218)
9.4因子表分解的稀疏计算(222)
9.5方程求解过程中的稀疏计算(227)
9.6稀疏向量求解(228)
9.7节点优化编号问题(232)
9.8习题(237)
10电力系统的功率平衡和频率电压调整(238)
10.1电力系统功率平衡问题概述(238)
10.2电力系统的有功功率平衡和无功功率平衡(240)
10.3参与有功功率平衡的各个角色(243)
10.4频率的一次调整和二次调整(252)
10.5互联系统有功功率平衡和频率调整(258)
10.6参与无功功率平衡的各个角色(263)
10.7允许电压偏移和中枢点电压管理(271)
10.8中枢点电压调整的通用数学模型(274)
10.9频率调整和电压调整的关系(275)
10.10习题(276)
11电力系统的经济运行(277)
11.1电力系统经济运行的基本概念(277)
11.2电网侧的经济运行问题(277)
11.3发电侧的经济运行问题(287)
11.4源网荷储联动的经济性(297)
11.5习题(298)
12最基本的电力系统故障分析：三相短路故障计算(299)
12.1电力系统短路的一般概念(299)
12.2电力系统中短路计算的近似处理(303)
12.3互阻抗和转移阻抗的概念(305)
12.4三相短路计算的具体方法(306)
12.5习题(309)
13简单不对称故障分析(311)
13.1对称分量法(311)
13.2典型电力系统设备的序阻抗(320)
13.3各序网络的制定方法(330)
13.4简单不对称短路故障中短路点处的分析计算(334)
13.5简单不对称短路故障中电网任意位置的分析计算(342)
13.6非全相断线故障的分析方法(351)
13.7非全相断线故障的边界条件和复合序网(353)
13.8习题(354)
14复杂故障分析(355)
14.1复杂故障的通用边界条件(355)
14.2单一故障求解的通用表达方法(357)
14.3多重故障的一般性推广(359)
14.4电力系统工程实际中的复杂故障分析(360)
14.5习题(361)
参考文献(362)

内容摘要
本书在分析电力系统的系统性的基础上，首先介绍构成电力系统的各种发输配用设备的数学模型，并介绍这些设备相互联系、相互影响的基本原理。针对由这些设备构成的电力系统，分别介绍其稳态分析和故障分析的理论，前者包括获取稳态详细信息的潮流计算模型及相应算法、稳态时的有功无功平衡及对应的频率电压调整问题、电力系统经济运行问题，后者由简单到复杂地介绍三相对称故障、简单不对称故障和通用复杂故障的分析计算方法。本书可作为电气工程专业的本科生教材或参考书，涉及少量在硕士阶段讲解的知识点（如稀疏计算），也可作为电力工业的专业技术人员、科研人员的参考书。

主编推荐
本书最主要的特点是强调从“系统”角度介绍课程内容。“电力系统分析”课的研究对象是电力系统，必然具有系统属性。一般认为所谓系统属性的三个主要方面是：①多元性：由不同部分（子系统往往也是下一层面的系统）组成，多样性和差异性的统一；②相关性：孤立部分不具备系统特征，只有相互影响才是系统；③整体性：整体特征无法由不同部分简单加和而得。这些特点在现有教材中也不同程度的涉及，但均未从系统论角度明确地阐述或强调，不利于学生建立清晰的系统观点。本书力图把系统论的论述贯穿到全书始终，使读者真正从系统的角度来学习对电力系统的分析和计算。申报人在2018年作为课题7的主要研究者参与了中国工程院为国家能源局开展的重大咨询项目“我国未来电网格局研究”，该项目在2018年9月发布的关于我国2020年电网格局的咨询意见在社会上引起轰动，表明我国电网格局问题是一个国家层面的重大课题，其关注范围远超本专业的学术界和工业界，其中的一个焦点问题是同步电网的很优规模问题。由于问题的复杂性，该问题尚需大量研究，这也是申报人后续的主要研究方向。尽管如此，如果把电力系统看成是诸如用户业扩——中低压供电台区——中压配电网——高压输电网——超高压输电网——特高压联网这种由微观到宏观的生长演化过程，则其基本概念和问题仍可被本科和硕士阶段的学生所理解和掌握，并且能够充分地贯彻系统思维的理念，这也是本书的一个最主要的努力方向。
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