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電力系統動態——穩定性與控制(原書第2版) 版權信息
- ISBN：9787111640318
- 條形碼：9787111640318 ; 978-7-111-64031-8
- 裝幀：精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
電力系統動態——穩定性與控制(原書第2版) 本書特色
本書全面講解了現代電力系統的動態行為和控制問題，內容包括電力系統規 劃、設計、運行和控制中特別關注的靜態穩定性、暫態穩定性、電壓穩定性、頻率 穩定性、次同步振蕩穩定性、動態等效和發電機自勵磁等重要主題。本書的突出優 勢是注重物理原理、內容全面、分析深入、解釋透徹。
本書可作為電力系統專業碩士和博士研究生“電力系統暫態分析”課程的教 材。同時，本書也特別適合于從事電力系統研究、規劃、設計、運行和控制的專業 人員閱讀。
電力系統動態——穩定性與控制(原書第2版) 內容簡介
本書的獨到之處可以概括為注重物理原理、 解釋透徹、數學推導完整深入。下面引述原書作者關于電力系統中物理原理與計算機仿真技 術關系的評論，以說明物理原理是根本，計算機仿真技術是手段，兩者不可偏廢的道理: “對過去二三十年里發表的大量論文的簡短回顧表明，電力系統研究的重點一直集中在將計 算機有效地應用于電力系統分析。鑒于計算機技術的快速發展，計算機在電力系統分析中的 基礎性作用是可以預期和理解的。然而，存在一種危險的傾向，年輕的工程師和研究人員更 樂意關注計算機技術，而不愿意花精力去理解難懂的電力系統動態過程本身的基本物理原理；一定時間后，這可能會影響此領域的發展。為了嘗試解決這一問題，本書首先描述了特定電力系統動態現象的基本物理過程，在徹底理解基本原理以后，才給出更嚴格的數學處理 方法。一旦掌握了數學處理方法，就可以利用計算機來得到必要的定量分析結果。正是由于 這些原因，本書將集中闡述不同問題領域的基本分析方法，同時經常給出更加專業的參考文獻。
電力系統動態——穩定性與控制(原書第2版) 目錄
譯者序 原書前言 符號匯總
縮略語
第1部分電力系統導論
第1章引言2
1.1動態系統的穩定性與控制2
1-2電力系統動態的分類 4
1-3兩對重要的物理量：無功功率與電壓和有功功率與頻率 6
1.4電力系統的穩定性7
1.5電力系統的安全性 8
1.6簡單的歷史回顧10
第2章電力系統元件12
2.1引言12
2.1.1供電的可靠性12
2.1.2優質電能的供給12
2.1.3經濟發電和輸電13
2.1.4環境問題13
2.2電力系統結構13
2. 2-1發電14
2.2.2輸電15
2.2.3配電15
2.2.4負荷需求16
2.3發電機組16
2.3.1同步發電機17
2.3.2勵磁機和自動電壓調節器 17
2.3.3渦輪機及其調速系統21
2.4變電站29
2.5輸配電網絡29
2.5.1架空線路和地下電纜30
2.5.2變壓器30
2.5.3并聯和串聯元件35
2.5.4FACTS 裝置36
2.6保護45
2.6.1輸電線路保護45
2.6.2變壓器保護47
2.6.3母線保護48
2.6.4發電機組保護48
2.7廣域測量系統48
2. 7. 1基于 GPS 信號的 WAMS 和 WAMPAC 49
2.7.2相量50
2.7.3相量測量單元51
2. 7.4WAMS 和 WAMPAC 的結構52
第3章電力系統穩態分析 54
3.1輸電線路54
3.1.1輸電線路方程與*形等效電路 55
3.1.2輸電線路的性能55
3.1.3電纜線路60
3.2變壓器60
3.2.1等效電路60
3.2.2非標稱電壓比62
3.3同步發電機63
3.3.1圓柱形轉子電機64
3.3.2凸極電機70
3.3.3作為功率源的同步發電機75
3.3.4圓柱形轉子發電機的無功功率能力曲線77
3.3.5電壓-無功功率能力特性9(Q) 80
3.3.6考慮網絡的等效阻抗85
3.4電力系統負荷88
3.4.1照明與加熱設備89
3.4.2感應電動機90
3.4.3負荷的靜態特性93
3.4.4負荷模型95
3.5網絡方程97
3.6輸電網中的潮流 101
3.6.1潮流的控制 101
3.6.2潮流計算 104
第2部分電力系統動態導論
第4章 電磁暫態過程108
4.1 基本原理 108
4.2 同步發電機上的三相短路 110
4.2.1 發電機空載且忽略繞組電阻時的三相短路 110
4.2.2 將繞組的電阻效應考慮進來 113
4.2.3 電樞磁通路徑與等效電抗 115
4.2.4 發電機電動勢與等效電路 119
4.2.5 初始狀態為空載時的發電機短路電流 125
4.2.6 帶載發電機的短路電流 127
4.2.7次暫態轉矩 128
4.3 相間短路 130
4.3.1 忽略繞組電阻時的短路電流和磁通 130
4.3.2 次暫態凸極效應的影響 134
4.3.3 正序和負序電抗 136
4.3.4 繞組電阻的影響 137
4.3.5次暫態轉矩 138
4.4 發電機同期并網140
4.4.1 電流與轉矩 140
4.5網絡中的短路及其清除 142
第5章小擾動機電動態過程145
5.1搖擺方程 145
5.2阻尼功率 148
5.2.1 大轉速偏差下的阻尼功率 151
5.3平衡點151
5.4不控系統的靜態穩定性 153
5.4. 1 失步功率 153
5.4.2 暫態功率-功角特性154
5.4.3 轉子搖擺和等面積法則 160
5.4.4 阻尼繞組的影響 161
5.4.5 轉子磁鏈變化的影響 162
5.4.6 圍繞平衡點的轉子搖擺分析 166
5.4.7單機-無窮大系統的力學模擬 169
5.5 受控系統的靜態穩定性 170
5.5.1 受控發電機的穩態功率-功角特性170
5.5.2 受控發電機的暫態功率-功角特性174
5.5.3 轉子磁鏈變化的影響 176
5.5.4 AVR作用于阻尼繞組的影響 178
5.5.5對負阻尼分量的補償 179
第6章 大擾動機電動態過程180
6.1 暫態穩定性180
6.1.1 故障清除不改變等效網絡阻抗時的穩定性分析 180
6.1.2 有自動重合閘與無自動重合閘的短路清除 185
6.1.3功率振蕩187
6.1.4 磁通衰減的影響 187
6.1.5AVR 的影響188
6.2多機系統中的轉子搖擺 191
6.3用于穩定性評估的直接法 194
6.3.1 數學背景 194
6.3. 2 能量型 Lyapunov 函數 196
6.3.3暫態穩定區域198
6.3.4等面積法則 199
6.3.5用于多機系統的Lyapunov直接法 201
6.4同期過程206
6.5異步運行與再同步209
6.5.1 辻渡到異步運行的辻程 210
6.5.2 異步運行211
6.5.3再同步的可能性 211
6.6失步保護系統213
6.6.1功率振蕩時的阻抗軌跡 214
6.6.2功率振蕩閉鎖 216
6.6.3 同步發電機的滑極保護 217
6.6.4電網中的失步跳閘 219
6.6.5大停電的例子 221
6.7傳動軸系中的扭轉振蕩221
6.7. 1 汽輪機-發電機轉子的自然扭振頻率222
6.7.2系統故障的效應 227
6.7.3次同步諧振 229
第7章風力發電232
7.1風力機232
7.1. 1 發電機系統235
7.2感應電機等效電路 239
7.3接入電網的感應發電機242
7.4通過外部轉子電阻略微增大轉速變化范圍的感應發電機245
7.5轉速變化范圍顯著增大的感應發電機：DFIG 246
7.5.1 注入電壓與轉子電流同相時的運行特性248
7.5.2 注入電壓與轉子電流非同相時的運行特性 250
7.5.3作為同步發電機的DFIG 250
7.5.4 DFIG的控制策略 252
7.6全功率換流器系統：大范圍變速控制253
7.6. 1 機側逆變器254
7.6.2 網側逆變器255
7.7變速風力機的峰值功率跟蹤256
7.8海上風電場的接入256
7.9感應發電機的故障行為257
7.9. 1 定速感應發電機 257
7.9.2 變速感應發電機 258
7.10風電機組對電力系統穩定性的影響258
第8章電壓穩定性260
8.1 網絡可行性260
8.1. 1 理想剛性負荷261
8.1.2 負荷特性的影響 263
8.2穩定性判據265
8.2.1 d）Q/d9 判據 265
8.2.2 dE/dV
縮略語
第1部分電力系統導論
第1章引言2
1.1動態系統的穩定性與控制2
1-2電力系統動態的分類 4
1-3兩對重要的物理量：無功功率與電壓和有功功率與頻率 6
1.4電力系統的穩定性7
1.5電力系統的安全性 8
1.6簡單的歷史回顧10
第2章電力系統元件12
2.1引言12
2.1.1供電的可靠性12
2.1.2優質電能的供給12
2.1.3經濟發電和輸電13
2.1.4環境問題13
2.2電力系統結構13
2. 2-1發電14
2.2.2輸電15
2.2.3配電15
2.2.4負荷需求16
2.3發電機組16
2.3.1同步發電機17
2.3.2勵磁機和自動電壓調節器 17
2.3.3渦輪機及其調速系統21
2.4變電站29
2.5輸配電網絡29
2.5.1架空線路和地下電纜30
2.5.2變壓器30
2.5.3并聯和串聯元件35
2.5.4FACTS 裝置36
2.6保護45
2.6.1輸電線路保護45
2.6.2變壓器保護47
2.6.3母線保護48
2.6.4發電機組保護48
2.7廣域測量系統48
2. 7. 1基于 GPS 信號的 WAMS 和 WAMPAC 49
2.7.2相量50
2.7.3相量測量單元51
2. 7.4WAMS 和 WAMPAC 的結構52
第3章電力系統穩態分析 54
3.1輸電線路54
3.1.1輸電線路方程與*形等效電路 55
3.1.2輸電線路的性能55
3.1.3電纜線路60
3.2變壓器60
3.2.1等效電路60
3.2.2非標稱電壓比62
3.3同步發電機63
3.3.1圓柱形轉子電機64
3.3.2凸極電機70
3.3.3作為功率源的同步發電機75
3.3.4圓柱形轉子發電機的無功功率能力曲線77
3.3.5電壓-無功功率能力特性9(Q) 80
3.3.6考慮網絡的等效阻抗85
3.4電力系統負荷88
3.4.1照明與加熱設備89
3.4.2感應電動機90
3.4.3負荷的靜態特性93
3.4.4負荷模型95
3.5網絡方程97
3.6輸電網中的潮流 101
3.6.1潮流的控制 101
3.6.2潮流計算 104
第2部分電力系統動態導論
第4章 電磁暫態過程108
4.1 基本原理 108
4.2 同步發電機上的三相短路 110
4.2.1 發電機空載且忽略繞組電阻時的三相短路 110
4.2.2 將繞組的電阻效應考慮進來 113
4.2.3 電樞磁通路徑與等效電抗 115
4.2.4 發電機電動勢與等效電路 119
4.2.5 初始狀態為空載時的發電機短路電流 125
4.2.6 帶載發電機的短路電流 127
4.2.7次暫態轉矩 128
4.3 相間短路 130
4.3.1 忽略繞組電阻時的短路電流和磁通 130
4.3.2 次暫態凸極效應的影響 134
4.3.3 正序和負序電抗 136
4.3.4 繞組電阻的影響 137
4.3.5次暫態轉矩 138
4.4 發電機同期并網140
4.4.1 電流與轉矩 140
4.5網絡中的短路及其清除 142
第5章小擾動機電動態過程145
5.1搖擺方程 145
5.2阻尼功率 148
5.2.1 大轉速偏差下的阻尼功率 151
5.3平衡點151
5.4不控系統的靜態穩定性 153
5.4. 1 失步功率 153
5.4.2 暫態功率-功角特性154
5.4.3 轉子搖擺和等面積法則 160
5.4.4 阻尼繞組的影響 161
5.4.5 轉子磁鏈變化的影響 162
5.4.6 圍繞平衡點的轉子搖擺分析 166
5.4.7單機-無窮大系統的力學模擬 169
5.5 受控系統的靜態穩定性 170
5.5.1 受控發電機的穩態功率-功角特性170
5.5.2 受控發電機的暫態功率-功角特性174
5.5.3 轉子磁鏈變化的影響 176
5.5.4 AVR作用于阻尼繞組的影響 178
5.5.5對負阻尼分量的補償 179
第6章 大擾動機電動態過程180
6.1 暫態穩定性180
6.1.1 故障清除不改變等效網絡阻抗時的穩定性分析 180
6.1.2 有自動重合閘與無自動重合閘的短路清除 185
6.1.3功率振蕩187
6.1.4 磁通衰減的影響 187
6.1.5AVR 的影響188
6.2多機系統中的轉子搖擺 191
6.3用于穩定性評估的直接法 194
6.3.1 數學背景 194
6.3. 2 能量型 Lyapunov 函數 196
6.3.3暫態穩定區域198
6.3.4等面積法則 199
6.3.5用于多機系統的Lyapunov直接法 201
6.4同期過程206
6.5異步運行與再同步209
6.5.1 辻渡到異步運行的辻程 210
6.5.2 異步運行211
6.5.3再同步的可能性 211
6.6失步保護系統213
6.6.1功率振蕩時的阻抗軌跡 214
6.6.2功率振蕩閉鎖 216
6.6.3 同步發電機的滑極保護 217
6.6.4電網中的失步跳閘 219
6.6.5大停電的例子 221
6.7傳動軸系中的扭轉振蕩221
6.7. 1 汽輪機-發電機轉子的自然扭振頻率222
6.7.2系統故障的效應 227
6.7.3次同步諧振 229
第7章風力發電232
7.1風力機232
7.1. 1 發電機系統235
7.2感應電機等效電路 239
7.3接入電網的感應發電機242
7.4通過外部轉子電阻略微增大轉速變化范圍的感應發電機245
7.5轉速變化范圍顯著增大的感應發電機：DFIG 246
7.5.1 注入電壓與轉子電流同相時的運行特性248
7.5.2 注入電壓與轉子電流非同相時的運行特性 250
7.5.3作為同步發電機的DFIG 250
7.5.4 DFIG的控制策略 252
7.6全功率換流器系統：大范圍變速控制253
7.6. 1 機側逆變器254
7.6.2 網側逆變器255
7.7變速風力機的峰值功率跟蹤256
7.8海上風電場的接入256
7.9感應發電機的故障行為257
7.9. 1 定速感應發電機 257
7.9.2 變速感應發電機 258
7.10風電機組對電力系統穩定性的影響258
第8章電壓穩定性260
8.1 網絡可行性260
8.1. 1 理想剛性負荷261
8.1.2 負荷特性的影響 263
8.2穩定性判據265
8.2.1 d）Q/d9 判據 265
8.2.2 dE/dV
展開全部
電力系統動態——穩定性與控制(原書第2版) 作者簡介
簡•馬喬夫斯基（Jan Machowski），波蘭華沙工業大學。
詹納斯•比亞萊克（Janusz Bialek），英國愛丁堡大學。
吉姆•邦比（Jim Bumby），英國杜倫大學
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