具体描述
《电力系统分析与运行》 本书着重于电力系统的基础理论、运行分析以及发展趋势，为读者构建一个全面而深入的电力系统认知框架。全书分为六个主要部分，系统地阐述了电力系统的各个关键环节。 第一部分：电力系统概述与组成。 本部分首先从宏观层面介绍电力系统的基本概念、发展历程以及其在现代社会中的核心作用。随后，详细解析了电力系统的主要组成部分，包括发电厂（火力、水力、核能、新能源等）、输电网、配电网以及用户端。我们将深入探讨不同类型发电方式的工作原理、优缺点及其在电力系统中的地位。同时，对输配电网络的结构、电压等级、线路参数、互感器、开关设备、保护装置等关键设备进行细致的介绍，使读者对电力系统的物理构成有一个清晰的认识。此外，还会涵盖电力系统的基本运行方式，如孤岛运行、互联运行，以及电力系统运行的基本目标——保证供电的可靠性、经济性和电能质量。 第二部分：潮流计算。 潮流计算是电力系统分析中最基础也最重要的计算之一。本部分将引导读者掌握电力系统的潮流计算方法。从电力系统稳态运行的数学模型出发，详细介绍潮流方程的建立，包括节点电压、注入电流、功率等参数的定义与关系。我们将重点讲解几种主流的潮流计算算法，如高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法（NR法）及其改进算法（如修正牛顿法），并分析它们的收敛性、计算速度和适用范围。书中会通过大量算例，演示如何利用这些算法求解电力系统的稳态运行状态，包括各母线电压、各条线路的功率潮流、线路损耗等。同时，还会讨论潮流计算在电力系统调度、规划和故障分析中的应用。 第三部分：故障分析。 电力系统的故障是不可避免的，对故障的分析是保障电力系统安全稳定运行的关键。本部分将深入研究电力系统不同类型的故障，包括短路故障（对称短路和不对称短路）和接地故障。我们将详细介绍对称短路的计算方法，并在此基础上，推导不对称短路（单相接地、两相短路、单相接地短路）的等效电路模型，运用序分量理论（正序、负序、零序网络）来求解各种不对称短路电流。书中将阐述故障对系统电压、电流以及设备的影响，并探讨故障引起的暂态过程。同时，会分析故障的发生原因、危害性以及故障后的处理原则，为理解继电保护原理奠定基础。 第四部分：电力系统稳定性。 电力系统的稳定性是指系统在受到扰动后，能够恢复到新的稳态运行点或保持同步运行的能力。本部分将系统地介绍电力系统的稳定性类型，包括转子方程的推导、功角概念的引入，并深入分析暂态稳定性（或称同步稳定性）的判据和影响因素。我们将探讨各种扰动（如短路、发电机退出等）对系统稳定性的影响，并介绍提高暂态稳定性的常用措施，如快速反应的励磁系统、甩负荷、串联电容器等。此外，还会涉及电压稳定性、频率稳定性以及相角稳定性的概念和分析方法，帮助读者全面理解电力系统动态运行的挑战。 第五部分：电力系统经济运行。 电力系统的经济运行目标是在保证安全、可靠供电的前提下，以最低的成本提供电能。本部分将重点研究成本函数、负荷预测、机组出力调度以及无功功率优化等内容。我们将介绍负荷预测的方法和重要性，并深入讲解发电成本函数的概念和求解。随后，将详细阐述机组组合（Unit Commitment）和经济调度（Economic Dispatch）的数学模型和求解算法，包括线性规划、动态规划等优化方法。书中还会讨论无功功率的经济潮流计算，以及如何通过无功功率的合理分配来降低线路损耗，提高电压质量，从而实现电力系统的经济运行。 第六部分：现代电力技术与发展。 随着科技的进步，现代电力系统正经历着深刻的变革。本部分将展望电力系统的未来发展方向。我们将重点介绍智能电网（Smart Grid）的概念、关键技术和发展趋势，包括分布式能源接入、储能技术、需求侧管理、高级量测体系（AMI）、智能调度以及信息通信技术（ICT）的应用。同时，还会探讨新能源（如风电、光伏）并网带来的挑战和机遇，包括其间歇性和波动性对系统稳定性的影响，以及相应的并网技术和管理策略。最后，将简要介绍微电网、柔性直流输电（HVDC）等新兴技术及其对未来电力系统格局的影响，帮助读者把握电力技术发展的脉搏。 本书旨在为学习电力系统分析与运行的专业人士和学生提供一套系统、严谨的知识体系。通过理论讲解、数学推导和算例分析相结合的方式，力求让读者不仅理解电力系统的基本原理，更能掌握分析和解决实际问题的能力。
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