Transients in Power Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley

作者:Lou van der Sluis

出品人:

页数:222

译者:

出版时间:2001-08-15

价格:USD 180.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471486398

丛书系列:

图书标签:

• 电力系统
• 瞬态
• 电力系统分析
• 电力电子
• 稳定性
• 电网
• 短路
• 保护
• 过渡过程
• 电力质量

《电网瞬态过程与暂态稳定分析》 内容提要： 本书全面深入地探讨了现代电力系统中普遍存在的瞬态现象及其对系统稳定性的影响，并系统介绍了分析和控制这些复杂过程的理论基础与实用方法。全书聚焦于电力系统在受到突然扰动（如短路、雷击、负荷突变等）时，系统变量（如电压、电流、功角等）如何偏离稳定平衡点并在短时间内经历快速、非周期性的变化，即所谓的“瞬态过程”。 本书旨在为电力系统工程师、研究人员和高年级本科生提供一个坚实的理论框架和实用的分析工具，以确保电网在承受各种暂态冲击时仍能保持运行的可靠性与安全性。 第一部分：电力系统基础回顾与瞬态分析的理论基石 本部分首先对电力系统进行基础理论的梳理，为后续复杂的瞬态分析打下坚实的基础。 第一章：电力系统稳态基础与动态系统概述 本章回顾了同步发电机、输电线路、变压器等主要元件的稳态运行模型，并引入了非线性常微分方程组在描述动态系统中的重要性。重点阐述了相量法的局限性，以及为何必须采用时域分析方法来处理瞬态现象。 第二章：同步发电机的暂态机理与等效电路 深入分析了同步电机在突加或突卸负荷时，其内部磁场（特别是定子和转子绕组的磁通）如何动态变化。基于等效电路，推导了包含暂态电抗、次暂态电抗和暂态时间常数的模型，详细解释了电枢反应和励磁系统对暂态过程的影响。 第三章：状态空间法与模态分析 系统地介绍了将复杂的电力系统非线性方程组线性化后，使用状态空间表示法进行分析的方法。重点讲解了特征值分析在判断系统稳定性和确定主导动态模态中的关键作用。讨论了系统阻尼不足可能导致的次暂态振荡特性。 第二部分：暂态稳定性的经典分析方法 本部分着重介绍解决电力系统暂态稳定问题最经典和最核心的理论工具。 第四章：功角暂态稳定性的基本概念 详细定义了暂态稳定性的概念、扰动类型及其严重程度。引入了功角（Rotor Angle）作为衡量稳定性的核心指标，并阐述了系统恢复稳定运行所需满足的条件。 第五章：等面积准则（Equal Area Criterion） 作为单机无穷大系统暂态稳定分析的基石，本章详细推导和应用了等面积准则。通过图形化方法，直观地解释了加速面积与减速面积之间的平衡关系。讨论了该准则在快速故障切除时间判断中的应用。 第六章：暂态稳定性的数值积分法 鉴于多机系统的复杂性，本章重点介绍了求解非线性微分方程组的数值方法，如欧拉法、龙格-库塔法（Runge-Kutta methods）等。详细比较了不同数值积分方法的精度、稳定性和计算效率，并讨论了时间步长选择对仿真结果准确性的影响。 第七章：暂态稳定性的能量函数法 介绍了基于李雅普诺夫理论的能量函数法，特别是经典的“切出法”（Potential Energy Approach）。重点阐述了如何构造一个合适的全局或局部能量函数，用以判断系统的全局和局部暂态稳定性，有效克服了等面积准则仅适用于单机系统的局限性。 第三部分：电力系统中的暂态过电压与暂态电流 本部分转向对电磁量瞬态过程的深入研究，特别是对设备操作和故障条件下的电压和电流暂态响应。 第八章：操作过电压的产生与抑制 分析了空载长线路合闸、切除空载线路、铁磁谐振等操作引起的暂态过电压。详细讨论了不同抑制措施，如串联电抗器、阻尼电阻投切和接地电阻的选择与应用。 第九章：雷击与短路暂态电流 详细分析了直流分量（DC offset）对短路电流峰值的影响，并推导了含不对称分量的短路电流计算公式。讲解了冲击系数、不对称系数等概念，以及它们在选择断路器开断能力和热稳定校核中的重要性。 第十章：暂态电流的电磁暂态仿真 引入了基于模态变换和状态变量的电磁暂态仿真技术，强调了电磁暂态与功角暂态的耦合分析方法。详细讨论了采用高频模型（如分布参数模型）对高压输电线路暂态过程的精确描述。 第四部分：暂态过程中的控制与保护 本部分关注如何利用控制手段和保护装置来管理和限制暂态过程的负面影响。 第十一章：励磁系统对暂态稳定的影响与控制 探讨了先进的自动电压调节器（AVR）和励磁系统控制器（如功率系统稳定器 PSS）在暂态过程中的作用。分析了快速励磁系统如何有效增加系统的初始恢复力矩和改善阻尼。 第十二章：暂态稳定安全约束下的最优潮流 介绍了在考虑暂态稳定裕度（如功角裕度）的约束下，如何进行系统最优潮流计算。探讨了动态安全约束下的发电机出力和线路潮流调度方法。 第十三章：暂态过程中的继电保护协调 分析了暂态过程对距离保护、相量测量单元（PMU）数据的干扰，以及保护装置的误动和拒动风险。讨论了如何设置更可靠的保护定值，以确保在暂态扰动发生时保护装置能够快速而准确地隔离故障，从而避免引发连锁失稳。 结论： 本书通过严谨的数学建模和丰富的工程实例，构建了一个从基础理论到前沿应用的完整知识体系，旨在使读者能够透彻理解电力系统暂态过程的内在机理，并掌握运用现代计算工具有效分析和控制这些复杂动态行为的能力，为构建更强韧、更安全的现代电网提供必要的理论支撑和技术手段。

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这本书在图表和示例的运用上，展现了一种近乎苛刻的精确度。我向来认为，对于复杂系统领域的书籍，图示的质量决定了其价值的一半，而这本书在这方面做得无可挑剔。所有的示意图都线条清晰，标注明确，即便是复杂的系统拓扑图，也能一眼看清关键连接和信号流向。更令人称赞的是，作者似乎精心挑选了那些能最大化信息传达效率的图表，它们不是简单的装饰，而是对文本内容的有力补充和深化。在涉及到性能分析的部分，数据图表的使用尤其出色，那些曲线和柱状图的制作精良，数据的代表性也很强，让人对结论的可靠性深信不疑。我甚至注意到，一些关键的数学推导过程，作者都用额外的边栏或者脚注进行了简化说明，这种对读者思考路径的体贴考虑，极大地提高了学习效率。总而言之，这本书在视觉辅助材料方面，设立了一个很高的行业标准，真正做到了“一图胜千言”，而且是高质量的一千言。

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深入阅读后，我必须称赞作者在内容组织上的宏大视野和细致入微的平衡把握。这本书的知识广度令人印象深刻，它似乎涵盖了从基础原理到最新研究热点的一系列关键议题，结构逻辑严谨得如同一个精密的仪器。章节之间的过渡自然而然，层层递进，很少有那种为了堆砌知识点而产生的突兀感。每当我觉得某个概念可能需要更深入的解释时，往往下一页或者相邻的章节就会有针对性的深入探讨，这种预见性设计非常贴心。更为难得的是，书中对于理论公式的阐述，并非简单罗列，而是辅以大量的注释和物理意义的解释，这对于我们理解这些抽象模型背后的真实世界现象至关重要。此外，书中引用的参考资料和案例分析，都非常具有时代性和代表性，显示出作者对行业动态的持续关注。阅读过程中，我感觉自己像是在跟随一位经验丰富的向导，穿越一片复杂的知识迷宫，他总能准确地指出最安全、最有效的路径，让人每走一步都踏实有力。

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这本书的写作风格出乎意料地流畅和富有启发性，完全颠覆了我对传统技术手册那种枯燥乏味的印象。作者似乎非常擅长将那些晦涩难懂的理论概念，用一种近乎讲故事的方式娓娓道来。开篇没有直接抛出复杂的数学模型，而是通过几个引人入胜的实际案例作为引子，迅速将读者的注意力牢牢抓住。我发现自己很容易就能跟上作者的思路，即使是初次接触某些前沿技术点，也能在大脑中构建出一个清晰的框架。语言组织上，作者的用词精准而富有表现力，既保持了学术的严谨性，又充满了人情味，读起来一点也不觉得吃力。特别是对于那些历史背景的梳理和理论发展的脉络介绍，作者的处理非常到位，让人明白了“为什么”需要这些理论，而不仅仅是“是什么”。这种叙事性的技术写作，极大地降低了学习曲线，让原本可能令人望而生畏的领域变得触手可及。感觉作者不仅是该领域的专家，更是一位出色的教育家，知道如何点燃读者的求知欲。

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这本书的装帧设计简直是艺术品，硬壳封面带着一种沉稳的质感，触感非常棒，那种哑光的处理让它在书架上看起来低调又奢华。内页的纸张选择也透露出出版方的用心，不是那种廉价的反光纸，而是略带米黄色的，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。光是翻阅这本书本身，就是一种享受，它的排版布局非常合理，字体大小适中，行距处理得当，即使是那些复杂的公式和图表，也清晰易读，没有丝毫的拥挤感。装订工艺也相当扎实，书脊的线圈牢固，感觉可以经受住反复翻阅的考验。我尤其欣赏封面上的设计元素，虽然我不是电力专业的，但那种抽象的线条和光影处理，似乎在暗示着某种流动与变化，非常引人遐思。不得不提的是，这本书的开本尺寸拿在手上刚刚好，既不会觉得太笨重，也不至于小到难以展开阅读。从包装到呈现，这本书的每一个细节都体现了对读者的尊重，让人在还没深入内容之前，就对阅读体验充满了期待。这不仅仅是一本技术书籍，它更像是一件精心制作的工艺品，摆在桌上也是一道风景线。

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这本书带来的思考深度，远远超出了我最初的预期。它不仅仅是在传授“如何做”的技术知识，更是在引导读者去思考“为什么会这样”以及“未来会怎样”。在讨论完既有的成熟技术后，作者总会巧妙地抛出一些开放性的问题，探讨当前领域面临的挑战和潜在的突破口。这种前瞻性的讨论，极大地激发了我的批判性思维，让我不再满足于记住既有的公式和方法，而是开始主动质疑和探索替代方案。阅读完特定章节后，我常常需要停下来，合上书本，在脑海中反复推演这些概念在不同场景下的应用和局限性。这本书成功地扮演了一个“思维催化剂”的角色，它构建了一个坚实的基础，但同时又鼓励读者站在这基础之上，去眺望更远的未来。对于任何希望在该领域深耕细作，不甘于只做“操作工”的人来说，这本书无疑是一份极具价值的智力投资，它给予的知识不仅是工具，更是看待问题的全新视角。

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