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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AGC347

12.6 无功和电压控制347

12.7 包括励磁系统的AGC354

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