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页数:99

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出版时间:2008-11

价格:10.80元

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isbn号码:9787508377698

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电力系统暂态过程分析与控制 本书简介 本书旨在深入探讨电力系统在发生不对称故障、暂态变化以及各种扰动情况下的动态行为，并系统阐述实现系统稳定与可靠运行所需的控制策略与技术。本书内容涵盖了电力系统分析的核心理论基础，并侧重于工程实践中的应用与问题求解，尤其适合于高年级本科生、研究生以及电力系统设计、运行与研究领域的技术人员参考使用。 第一章：电力系统暂态分析基础 本章首先回顾了电力系统元件的基本数学模型，包括同步发电机、输电线路、变压器以及负荷的等效电路表示。重点阐述了相量法在线性化系统分析中的局限性，并引入了非线性微分方程组在描述系统暂态行为中的必要性。详细介绍了系统的模态分析方法，包括特征值分解在判断系统稳定性边界上的作用。此外，本章还深入探讨了电力系统故障的分类及其对系统动态特性的影响，为后续的暂态稳定性分析奠定理论基础。 第二章：电力系统暂态稳定性理论与评估 暂态稳定性是电力系统安全运行的首要前提。本章系统性地介绍了暂态稳定性的基本概念，包括功角稳定性的物理内涵。首先，基于经典“切出法”（Equal Area Criterion），对单机无穷大系统（SMIB）的暂态稳定性进行了精确分析，并推导了临界切除时间的概念。随后，内容扩展至多机系统的暂态稳定性分析，引入了简化模型（如功角-电压模型）和更精确的暂态仿真方法。着重讨论了暂态稳定性的量化指标，如最大允许故障持续时间、电压崩溃的临界条件等。本章还专门辟章节讨论了阻尼对系统暂态行为的影响，以及如何通过系统结构优化（如增加串联电容、改变运行点）来改善暂态裕度。 第三章：电力系统暂态仿真与数值方法 在复杂的现代电力系统中，解析解往往难以获得，数值仿真成为分析暂态过程的主要手段。本章详细介绍了用于求解非线性微分代数方程组（DAE）的数值积分方法，如梯形法则（Trapezoidal Rule）、龙格-库塔法（Runge-Kutta Methods）在电力系统暂态仿真中的具体应用与收敛性分析。重点讲解了如何高效地处理变压器有载调压、发电机励磁系统、调速器等快速动态元件的建模与积分策略。此外，本章还探讨了系统状态变量的估计与初始化问题，确保仿真起始点的准确性。针对大规模系统，介绍了采用多速率积分技术以提高计算效率的方法。 第四章：不对称故障分析与相分量法 电力系统故障大多表现为不对称故障（单相接地、两相短路等）。本章聚焦于利用对称分量法（Symmetrical Components）对三相不对称故障进行分析。详细介绍了正序、负序和零序网络的概念及其构建方法。通过对不同类型故障下各序网络阻抗的串联或并联组合，推导出故障点的相量电压和相量电流，进而确定故障元件的性质和规模。本章还将对称分量法扩展至暂态分析领域，讨论了如何利用故障分量在故障切除后对系统动态响应的影响。 第五章：电力系统动态控制与稳定器设计 为了维持系统在受到暂态扰动后的稳定运行，必须引入有效的控制系统。本章系统地介绍了电力系统主要控制器的原理与设计。重点分析了发电机励磁系统（AVR）在暂态过程中的作用，以及先进的电压源换流器（VSC）在高动态性能中的应用。深入探讨了电力系统稳定器（PSS）的设计原理，包括其在抑制低频振荡、增强功角稳定性方面的作用。本章采用现代控制理论的视角，介绍了利用极点配置、LQR（Linear-Quadratic Regulator）等方法设计最优控制器，以提升系统的暂态控制性能。 第六章：电力系统振荡分析与抑制 在电力系统中，次暂态和暂态过程结束后，系统可能出现持续性的、低频的功角振荡或电压振荡。本章专门研究了这些振荡现象。首先，通过线性化模型分析了系统的固有振荡模式（特征频率和阻尼比）。其次，详细介绍了小扰动稳定性分析，包括频率域分析方法（如波德图、奈奎斯特图）在判断振荡倾向上的应用。最后，本章聚焦于如何设计和配置区域有功功率振荡抑制控制器（PSSC）和区域励磁振荡抑制控制器（ESSC），以有效抑制系统内部及系统间互联带来的振荡问题。 第七章：高压直流输电（HVDC）系统的暂态特性 随着柔性直流输电技术的发展，直流系统在电力系统稳定中的作用日益突出。本章详细介绍了晶闸管换流器（LCC-HVDC）和电压源换流器（VCC-HVDC）的基本工作原理及其对交流系统暂态的影响。分析了直流系统发生故障（如换流器失控、直流线路短路）时对交流侧系统带来的冲击，特别是对发电机暂态电流和系统功角的影响。同时，探讨了如何利用直流输电线路的快速有功功率调节能力，作为稳定交流系统的有效手段，例如直流功率的快速提升以辅助暂态功角恢复。 第八章：电力系统暂态模型简化与模态分析 在分析超大型互联系统时，模型的精确度与计算效率之间需要权衡。本章介绍了模型简化技术，包括模态分析在识别慢速和快速动态元件中的应用。详细讲解了如何利用平均值模型（Average Model）来降低发电机组的暂态仿真复杂性，以及如何通过降阶技术（如舍去快速响应的励磁或调速器动态）来聚焦于功角动态。本章还探讨了使用模态阻尼比来指导系统结构优化和控制器参数整定的工程实践。 附录：常用电力系统元件的非线性微分方程组 附录提供了同步发电机（D-Q坐标系下的九阶模型）、电力系统稳定器（PSS）、励磁系统（含多种标准模型）以及有载调压变压器等关键动态元件的完整非线性微分方程组，为读者进行高级暂态仿真和建模提供详实的参考数据。

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这本书的封面上印着“电力系统继电保护习题集”几个大字，我拿到的时候，正值我对电力系统继电保护理论学习的瓶颈期。当时，我感觉书本上的概念虽然清晰，但到了实际应用和解题时，总感觉隔了一层纱。翻开这本书，我首先被它的排版风格吸引了，清晰的字体，合理的章节划分，给人一种专业严谨的感觉。我迫不及待地翻阅了目录，看到每一章后面都配有大量习题，从基础的概念理解题，到复杂的故障分析计算题，应有尽有。我随机抽取了几个章节的习题开始尝试，起初有些题目确实让我绞尽脑汁，但我发现，每道题的后面都附有详细的解题步骤和思路分析。这种“教你解题”的方式，比单纯的答案要珍贵得多。通过这些习题，我不仅巩固了理论知识，更重要的是，我学会了如何将抽象的理论转化为具体的计算和分析过程。尤其是那些关于暂态分析和故障选线的部分，在习题集的引导下，我终于理清了其中的脉络，理解了不同故障模式下保护装置的工作原理和动作逻辑。可以说，这本书就像一位循循善诱的老师，在我迷茫时指点迷津，在我遇到困难时提供帮助，让我在继电保护的学习之路上少走了许多弯路。

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作为一名即将毕业的电力系统专业研究生，我深知理论学习的重要性，但更明白实践能力的训练是不可或缺的。在查找相关学习资料时，我注意到这本“电力系统继电保护习题集”。它吸引我的地方在于，它不仅仅是课本知识的复述，更是一种能力的培养。我尝试了其中关于高压输电线路保护的章节，题目类型非常丰富，从简单的基本原理题，到复杂的阻抗保护和距离保护的整定计算，都涵盖在内。书中对每道题的解析都非常详尽，不仅给出了计算过程，还解释了每个步骤的依据和原理，甚至还涉及到了不同地区电力规程的要求。这让我受益匪浅，因为我发现，很多时候，我们对理论的理解可能只是停留在表面，而通过这些详实的解析，我能够深入到其背后的逻辑，理解为什么这样做，以及这样做的意义。尤其是一些关于故障暂态过程的习题，在书中得到了非常细致的讲解，让我能够清晰地看到不同故障类型对系统状态的影响，以及保护装置如何在这种变化中做出正确的判断。这本书为我提供了一个绝佳的平台，让我能够在理论学习的基础上，进行系统性的能力提升。

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我是一名在基层电力公司工作的技术人员，日常工作中经常会遇到各种关于继电保护的实际问题。过去，遇到疑难杂症时，我往往只能依靠经验或者向老同志请教。但随着技术的不断发展，很多新的保护原理和算法层出不穷，感觉自己需要系统地进行一次知识更新。这本“电力系统继电保护习题集”正好满足了我的需求。我特别喜欢书中对于不同类型保护的分类和习题设计，比如针对变压器差动保护的题目，就涵盖了启动元件、制动元件的计算，以及各种非全相运行、外部故障等情况下的分析。每道题的讲解都非常贴合实际，比如在讨论零序保护时，书中会结合实际运行中可能出现的单相接地故障，详细讲解如何进行零序电流的计算和保护整定。我发现，这本书中的很多题目，都触及了我们在日常工作中经常遇到的实际难题，通过解答这些题目，我不仅能够加深对理论知识的理解，更能学到一些实用的工程经验和技巧。它让我能够更加自信地处理工作中的各种挑战，也让我对继电保护有了更深层次的认识。

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在我看来，一本好的习题集，其价值不仅仅在于提供练习题目，更在于它能够启发思考，引导读者深入理解知识的本质。这本书，我可以说，在这一点上做得非常出色。我之前对负荷侧继电保护一直有些模糊的概念，特别是关于反时限过电流保护和接地故障保护的整定。翻开这本书的相应章节，我看到了一系列由浅入深的题目，从最基本的电流计算，到如何考虑系统潮流变化、负荷特性等因素来选择合适的保护参数，都有详细的讲解。书中的解题思路非常清晰，它不会直接给出答案，而是引导你一步一步去分析，去思考。例如，在计算某个负荷的过电流保护整定值时，书中会先让你分析该负荷的正常工作电流范围，然后考虑最大负荷和最小负荷，再结合可能的故障电流，最终推导出合理的整定值。这种“启发式”的教学方式，让我能够真正地掌握知识，而不是死记硬背。而且，书中还穿插了一些关于实际工程案例的讨论，这让我更加直观地理解了理论在实际中的应用，也让我对电力系统的安全稳定运行有了更深刻的认识。

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作为一个在电力行业摸爬滚打多年的工程师，对于电力系统继电保护的实践经验可谓是丰富，但理论基础的巩固和更新，一直是我所追求的。当我偶然得知有这么一本“电力系统继电保护习题集”时，我抱着试试看的心态购买了。我一向不喜欢那种只给出答案的书，因为那对于提升实际解决问题的能力帮助有限。然而，这本书的惊喜之处在于，它不仅仅是习题的堆砌，更重要的是它提供的解题思路和方法。比如，在学习关于过电流保护的章节时，书中给出了各种典型故障场景下的电流计算，并详细解释了如何根据计算结果选择合适的保护整定值。我发现，其中一些方法的阐述，比我当年学习时更加系统和全面，能够让我从更宏观的角度去理解保护装置的配置和参数设定。更令我印象深刻的是，书中对一些非常规故障，如接地系统故障、高阻接地故障等，也给出了相应的分析方法和习题，这对于我们在实际工作中应对各种复杂情况非常有指导意义。这本书的习题设计，紧密结合了电力系统的实际运行情况，很多题目都具有很强的现实意义，能够帮助我将理论知识与工程实践融会贯通，极大地提升了我分析和解决实际工程问题的能力。

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