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出版者:中国电力出版社

作者:

出品人:

页数:227

译者:

出版时间:1995-5

价格:13.70元

装帧:平装

isbn号码:9787801254467

丛书系列:

图书标签:

• 电力系统
• 数字仿真
• MATLAB/Simulink
• 电力电子
• 电力系统分析
• 仿真技术
• 高等教育
• 工程技术
• 电气工程
• 电力工程
• 控制工程

《电力系统暂态分析与控制》 本书深入探讨电力系统在各类扰动下的瞬态行为，并着重介绍相应的控制策略。我们将从基本原理出发，逐步深入到复杂系统模型，以期帮助读者构建完整的分析框架。 第一部分：基础理论与模型构建 电力系统基本方程组的建立与求解： 详细阐述发电机、变压器、线路、负荷等电力系统元件的数学模型，包括机组的机电暂态方程、电磁暂态方程，以及网络方程。我们将介绍标量模型、矢量模型和相量模型在不同场景下的适用性。 潮流计算与静态稳定性基础： 回顾稳态潮流计算方法，并在此基础上引入静态稳定性的概念，分析系统失稳的机理，如电压稳定性和转子角度稳定性的基本判据。 系统参数的获取与辨识： 讨论实际系统中各元件参数的测量、估算与辨识技术，包括直流电阻、电抗、阻尼系数、励磁系统参数等，强调参数准确性对仿真结果可靠性的影响。 第二部分：暂态分析的核心技术 发电机暂态过程分析： 重点分析发电机在短路、甩负荷、合闸等扰动下的转子角度偏移、电压波动、电流变化等。深入研究同步发电机暂态电势、暂态电抗等概念。 电力系统故障分析： 详尽介绍各类故障（三相短路、单相接地、两相短路、两相接地）的特点，并提供不同故障类型下的等值电路分析方法。我们将演示如何利用故障仿真工具准确计算故障期间的电压、电流及功率变化。 雷击与操作过电压分析： 探讨雷电感应和电力设备操作（如断路器合闸、接地开关操作）引起的过电压现象。介绍暂态电磁理论在分析这类高频暂态过程中的应用，以及防护措施的设计原则。 系统振荡与动态稳定性： 分析电力系统可能出现的各种频率的振荡模式，包括功率振荡、电压振荡等，并探讨其成因。介绍小扰动稳定性分析方法，如特征值分析，以及大扰动下的动态响应。 第三部分：暂态控制与系统安全 励磁系统与电压控制： 深入研究不同类型的励磁系统（静止型、旋转型、数字型），分析其在补偿系统电压扰动方面的作用。介绍自动电压调节器（AVR）的设计原理与参数整定，以及其对系统暂态稳定性的影响。 调速器与频率控制： 详细阐述汽轮机调速系统（Governor）的工作原理，以及在负荷突增或减少时如何维持系统频率的稳定。介绍不同类型调速器的特性及其对系统动态性能的影响。 电力系统稳定器（PSS）： 介绍PSS在抑制系统低频振荡方面的关键作用。深入讲解PSS的结构、工作机理以及设计方法，并分析其参数对系统阻尼系数的影响。 新型控制技术在暂态稳定中的应用： 探讨柔性交流输电系统（FACTS）装置（如SVC、STATCOM、TCSC）和高压直流输电（HVDC）技术在提升电力系统暂态稳定性方面的潜力。介绍其控制策略和应用实例。 电网故障穿越与恢复策略： 分析在发生暂态故障后，电力系统如何保证关键负荷的供电，以及故障清除后系统的快速恢复机制。介绍先进的故障穿越技术和黑启动策略。 第四部分：仿真工具与实践应用 主流电力系统仿真软件介绍： 对PSCAD/EMTDC, PSS/E, DIgSILENT PowerFactory 等常用仿真软件进行概述，介绍其功能、建模能力及在暂态分析中的应用。 典型算例分析与实践： 通过多个实际电力系统场景的仿真案例，演示本书介绍的理论与方法。包括不同类型故障下的暂态响应，不同控制策略的优化效果，以及系统在极端工况下的表现。 仿真结果的解读与验证： 强调仿真结果的合理性分析，以及如何与实际测量数据进行比对以验证仿真模型的准确性。 本书内容体系严谨，理论与实践相结合，旨在为电力系统工程师、科研人员和高校师生提供一套系统、深入的学习资源，以应对日益复杂和动态变化的电力系统运行挑战。

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这本书在处理时间尺度和抽象层次的切换时，展现出了一种高超的驾驭能力。它能够在同一本书中，游刃有余地穿梭于毫秒级的电磁暂态分析和小时级的潮流优化调度之间。例如，在讨论系统黑启动方案时，作者不仅细致描绘了断路器动作、励磁系统响应等快速动态过程的建模要点，随后又立即将视角拉高到基于能量平衡和机组爬坡能力的长期调度约束上来，这种不同尺度、不同复杂度的知识点被有机地编织在一起，形成了一个完整的认知闭环。这对于我这样需要同时关注系统快速响应和长期运行经济性的专业人员来说，是极大的便利。它避免了将系统知识碎片化的风险，而是提供了一个统一的、多尺度的分析框架。读完这本书，我感觉自己对电力系统的整体运行机制，产生了一种更为立体和深刻的理解，不再是只见树木不见森林的窘境，受益匪浅。

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坦率地说，阅读体验的流畅度，很大程度上取决于作者的叙事风格，而这本书在这方面做得非常出色，它成功地在严谨的学术性和亲切的交流感之间找到了一个绝佳的平衡点。作者似乎非常善于“讲故事”，他不是简单地罗列公式，而是构建了一个个清晰的问题情境，然后引导读者一步步跟随他构建的模型去寻找答案。在讲解复杂算法，比如最优潮流计算时，他先从经典的牛顿法讲起，然后逐步引入准牛顿法和启发式算法的优势与劣势对比，这种层层递进的讲解方式，极大地降低了读者的认知负荷。特别是那些被公认较难啃的章节，如电磁暂态仿真中的数值积分方法选择，作者不仅给出了不同方法的收敛性和精度分析，还附带了作者本人对不同场景下适用方法的个人倾向性建议，这种“过来人”的经验分享，比任何标准化的教材都要宝贵得多。它让整本书读起来像是一次精心设计的知识探险，充满了发现的乐趣。

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这本书的深度和广度，完全超出了我对于一本“入门级”技术读物的预期。我原本以为它会在基础概念上有所侧重，但令人惊喜的是，它在一些前沿课题上也进行了深入的探讨。比如关于柔性直流输电（HVDC）在现代电网中的优化控制策略部分，作者没有停留在传统的交流系统分析框架内，而是大胆地引入了更现代的、基于功率电子技术的控制思路，对系统谐波抑制和动态无功补偿的讨论，细致入微，充满了真知灼见。阅读这些章节时，我甚至需要频繁地查阅一些高级控制理论的资料来辅助理解，这表明作者对该领域的理解已经达到了相当高的专业水准，敢于挑战并清晰阐述那些复杂的跨学科知识点。对于已经在行业内工作一段时间，渴望突破现有知识瓶颈、寻求更高层次理解的工程师而言，这本书无疑是一剂强效的“知识兴奋剂”。它提供的视角是前瞻性的，帮助我们将目光从眼前的具体问题，拉升到未来电网形态的宏伟蓝图上去审视。

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这本书的装帧设计真是令人眼前一亮，那种沉稳的深蓝色调，配上简洁有力的白色字体，一下子就抓住了我的目光。初次翻阅时，我特别留意了它的排版布局，可以说在专业书籍中算是相当人性化了。图表和文字的穿插安排得恰到好处，复杂的数学模型和电路图不再是令人望而生畏的符号堆砌，而是被清晰地梳理出来，每一步的推导逻辑都像是有一位耐心的导师在旁边手把手地讲解。尤其值得称赞的是，作者在理论阐述之余，穿插了大量实际工程案例的分析，比如在探讨暂态稳定性的章节，我看到了一个真实电网在遭受突发故障后的动态响应模拟过程，这远比教科书上枯燥的公式推导来得生动有力。我敢肯定，对于那些初入电力系统领域、希望快速建立起宏观认知和扎实基础的读者来说，这本书的导引作用是无可替代的。它似乎深知读者的困惑点在哪里，总能在关键的转折处提供恰到好处的注释和拓展阅读建议，让人感觉每一次翻页都是一次知识的进阶，而不是简单的信息接收。

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我特别欣赏作者在处理“仿真”这一核心主题时所展现出的那种务实态度。这本书并非单纯停留在理论的象牙塔内，而是非常注重实践工具和环境的结合。书中对于搭建仿真环境的步骤描述得非常详尽，从数据准备、模型参数设置到结果后处理的每一个环节，都有清晰的指导。虽然没有直接给出所有代码，但其描述的逻辑和思路，足以让我能快速地将理论知识转化为可执行的仿真脚本。我尝试着根据书中描述的流程，搭建了一个小型配电网的节点电压校正模型，发现书中提及的收敛加速技巧确实显著提升了计算效率。这种强烈的可操作性，是许多理论书籍所欠缺的。它告诉我们，真正的专业能力，不仅在于理解原理，更在于能够将原理有效地应用于解决实际工程问题之中，这本书无疑为读者架起了一座连接学术殿堂与工程实践的坚实桥梁。

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