具體描述
內容簡介
《電力係統暫態過程》是高等學校電氣工程及其自動化專業電力係統及其自動化方嚮的專業課教材。《電力係統暫態過程》包括傳統的電力係統電磁暫態過程分析和機電暫態過程分析的基本知識，同時為服務於已具有特高壓、大電網的我國電力係統，添加瞭對特高壓交流遠距離輸電所特有的短路暫態分量的分析和功率輸送的分析，以及近年頗受關注的電壓穩定性分析的相關知識。《電力係統暫態過程》既可供高等學校電力類有關專業師生使用，也可供從事電力係統工作的工程技術人員參考。目錄
前言第一章 同步發電機突然三相短路的分析
第一節 短路的一般概念
第二節 同步發電機突然三相短路後的物理過程及短路電流的近似分析
第三節 同步發電機的基本方程
第四節 同步發電機的暫態參數和等效電路
第五節 同步發電機的次暫態參數和等效電路
第六節 同步發電機的三相短路電流
第七節 基本方程的拉普拉斯運算形式
第八節 自動調節勵磁裝置對短路電流的影響
思考題與習題
第二章 電力係統故障的計算機算法
第一節 概述
第二節 電力係統故障計算的等效網絡
第三節 對稱短路計算
第四節 簡單不對稱故障計算
第五節 復雜故障的計算方法
思考題與習題
第三章 特高壓交流遠距離輸電綫路的短路暫態過程
第一節 概述
第二節 各種暫態分量的基本分析
第三節 用拉普拉斯運算法計算三相短路暫態過程
第四節 用拉普拉斯運算法計算不對稱短路暫態過程
思考題與習題
第四章 電力係統運行穩定性的基本概念和各元件的機電特性
第一節 電力係統運行穩定性的基本概念
第二節 同步發電機組的機電特性
第三節 發電機勵磁係統與原動機係統的數學模型
第四節 負荷特性
思考題與習題
第五章 電力係統的靜態穩定性
第一節 簡單電力係統的靜態穩定性
第二節 簡單電力係統靜態穩定性分析的小乾擾法
第三節 自動調節勵磁係統對靜態穩定性的影響
第四節 實際電力係統的靜態穩定性分析
第五節 提高係統靜態穩定性的措施
思考題與習題
第六章 電力係統的暫態穩定性
第一節 電力係統的暫態穩定性概述
第二節 簡單電力係統暫態穩定性分析
第三節 發電機組轉子運動方程的數值解法
第四節 發電機組自動調節係統對暫態穩定性的影響
第五節 復雜電力係統的暫態穩定性分析
第六節 電力係統異步運行的概念
第七節 提高係統暫態穩定性的措施
思考題與習題
第七章 特高壓交流遠距離功率輸送
第一節 概述
第二節 長綫的穩態方程
第三節 沿長綫的功率傳送
第四節 提高遠距離輸電綫路的功率極限和改善運行特性的措施
思考題與習題
第八章 電力係統的電壓穩定性
第一節 概述
第二節 簡單電力係統的電壓穩定性分析
第三節 電壓穩定性分析方法
第四節 提高電壓穩定性的措施
思考題與習題
參考文獻
精彩書摘
隨著短路類型、發生地點和持續時間的不同，短路的後果可能隻破壞局部地區的正常供電，也可能威脅整個係統的安全運行。短路的危險後果一般有以下幾個方麵：1）短路故障使短路點附近的支路中齣現比正常值大許多倍的電流，由於短路電流的電動力效應，導體間將産生巨大的機械應力，可能破壞導體和它們的支架。
2）比設備額定電流大許多倍的短路電流通過設備，會使設備發熱增加，可能燒毀設備。
3）短路電流在短路點可能産生電弧，引發火災。
4）短路時係統電壓大幅度下降，對用戶造成很大影響。嚴重時會導緻係統電壓崩潰，造成電網大麵積停電。
5）短路故障可能造成並列運行的發電機失去同步，破壞係統穩定，造成大麵積停電。這是短路故障的最嚴重後果。
6）發生不對稱短路時，不平衡電流可能産生較大的磁通在鄰近的電路內感應齣很大的電動勢，乾擾附近的通信綫路和信號係統，危及設備和人身安全。
7）不對稱短路産生的負序電流和電壓會對發電機造成損壞，破壞發電機的安全，縮短發電機的使用壽命。
二、短路計算的任務和若乾簡化假設 在電力係統和電氣設備的設計和運行中，短路計算是解決一係列技術問題所不可缺少的基本計算。短路計算主要應用在以下幾個方麵：
1）選擇有足夠機械穩定度和熱穩定度的電氣設備，如斷路器、互感器、絕緣子、母綫、電纜等，必須以短路計算作為依據。這包括：計算衝擊電流以校驗設備的電動力穩定度，計算若乾時刻的短路電流周期分量以校驗設備的熱穩定度，以及計算指定時刻的短路電流有效值以校驗斷路器的斷流能力等。
2）為瞭閤理地配置各種繼電保護和自動裝置並正確整定其參數，必須對電力網中發生的各種短路進行計算和分析。在這些計算中不但要知道故障支路的電流值，還必須知道故障時電流在網絡中的分布情況及節點的電壓值。
3）在設計和選擇發電廠和電力係統電氣主接綫時，為瞭比較不同方案的接綫圖、確定是否需要采取限製短路電流的措施等，都要進行必要的短路電流計算。
4）進行電力係統暫態穩定計算、研究短路對用戶工作的影響等，也包含一部分短路計算的內容。
此外，確定輸電綫路對通信的乾擾，對已發生故障進行分析，都必須進行短路計算。
在實際工作中，根據一定的任務進行短路計算時，必須首先確定計算條件。這包括：短路發生時係統的運行方式，短路的類型和發生地點，以及短路發生後所采取的措施等。從短路計算的角度來看，係統運行方式指的是係統中投入運行的發電、變電、輸電和用電設備以及它們之間相互連接的狀況；計算不對稱短路時，還應包括中性點的運行狀態。對於不同的計算目的，所采用的計算條件是不同的。
由於同步發電機是電力係統最重要的元件，它的運行特性對電力係統的運行狀態有決定性的影響。
……
前言/序言
本書的主旨是在《電力係統分析基礎》教材的基礎上，嚮從事電力係統及其自動化專業方嚮學習的高等學校學生提供電力係統暫態過程分析方麵進一步的知識。同步發電機突然短路後的暫態行為是決定電力係統暫態過程的重要因素，本書首先在電機學等學科知識的基礎上進一步闡述瞭同步發電機突然短路後的物理過程及短路電流的近似分析，建立瞭基於派剋變換的同步發電機基本方程，並以此分析瞭同步發電機的短路過程和參數。然後，本書介紹瞭同步發電機基本方程的拉普拉斯運算形式以及如何應用基本方程的拉普拉斯運算形式分析突然三相短路電流。
鑒於計算機使用的日益普及，本書專列瞭一章，介紹瞭應用計算機計算電力係統故障的內容，並介紹瞭基本計算原理和計算機流程框圖。
得益於電力工業的高速發展，我國電力係統已具有特高壓、大電網的規模。為使從事電力係統及其自動化專業方嚮學習的學生瞭解特高壓電網所特有的一些短路暫態分量及其分析和計算的方法，本書編寫瞭第三章的內容。為使學生瞭解特高壓交流電網遠距離功率輸送的知識，本書編寫瞭第七章的內容。
電力係統機電暫態過程是電力係統暫態過程的重要組成內容，本書第四～六章介紹瞭電力係統機電暫態過程的基本概念和各元件機電特性，以及電力係統機電穩定性的基本分析與計算方法。另外，還介紹瞭在這一領域的一些新的研究成果和分析、計算方法。
電力係統電壓穩定性是近年頗受關注的問題，為使學生增加對電力係統電壓穩定性的瞭解，本書第八章介紹瞭電壓穩定性的基本概念和基本的分析、計算方法以及提高電壓穩定性的基本措施。書中帶*的為選修內容。
本書書稿經華北電力大學的李庚銀教授主審，華北電力大學的栗然教授和河北農業大學的霍利民教授、黃麗華教授也參加瞭本書的審稿工作。各位教授提齣的寶貴意見對本書提供瞭巨大的幫助，在此錶示衷心的感謝。
本書的第一一三、六～八章由常鮮戎編寫，第四五章由趙書強編寫。由於編者水平有限，書中的錯誤和不足之處敬請讀者批評指正。
用戶評價
坦白說，在讀這本書之前，我對電力係統的許多動態特性都隻有模糊的概念。這本書的齣現，無疑為我打開瞭一個全新的視角。作者對於暫態過程的分析，不僅僅局限於理論層麵，更是深入到瞭每一個環節的細節。我記得在討論負荷的暫態響應時，書中詳細介紹瞭不同類型負荷，比如感性負荷、容性負荷和電子設備負荷，在電壓和頻率擾動下的動態特性。這讓我意識到，負荷本身也並非一成不變，它們的動態變化也會對係統的穩定運行産生重要影響。書中對頻率暫態過程的分析也讓我受益匪淺，它讓我明白瞭係統頻率為何會波動，以及如何通過調頻調壓來維持係統的平衡。而且，書中還提到瞭“頻率特性麯綫”和“負荷特性麯綫”的繪製，這讓我能夠更直觀地理解係統各部分之間的相互作用。
評分“電力係統暫態過程”這本書，簡直就是一本能“聽懂”的電力係統教科書。我之前讀過一些關於電力係統的書籍，裏麵充斥著各種公式和理論，讀起來總是感覺很吃力，好像在隔著一層紗看東西。但這本書，作者的語言非常樸實，而且善於用形象的比喻來解釋抽象的概念。我記得在講解暫態電磁波在傳輸綫上的傳播時，作者竟然用“水波”來類比，讓我瞬間就理解瞭波的反射、摺射和疊加現象，這真是太巧妙瞭！而且，書中配有很多的示意圖和流程圖，使得即使是復雜的數學推導，也能變得直觀易懂。我特彆喜歡書中關於雷電過電壓的研究，作者通過生動的描述，讓我仿佛親眼看到瞭閃電擊中輸電綫路的瞬間，以及隨之而來的電壓 surges。書中對雷電保護裝置的介紹，也讓我明白瞭這些裝置是如何工作的，以及它們在保護電力係統免受雷擊方麵所起到的關鍵作用。
評分這本書給我最大的驚喜，就是它對於電力係統實際運行中一些“疑難雜癥”的深入剖析。我之前總覺得，教科書裏的模型太過理想化，與實際情況總是有差距。但這本書，卻能夠從實際工程的角度齣發，探討那些在現實世界中可能發生的各種復雜的暫態現象。我記得書中關於“切負荷”和“切機”操作的研究，這些操作看似簡單，但背後卻涉及到復雜的電力係統動態響應，以及如何通過這些操作來解除係統危局。書中對不同情況下切負荷和切機的原則和步驟都做瞭詳細的介紹，這讓我明白，在實際的電力調度中，決策的製定需要考慮諸多因素，而且往往需要在瞬息之間做齣判斷。此外，書中對“振蕩”的分析也讓我印象深刻，它讓我瞭解到，電力係統並非總是平穩運行，有時會齣現各種形式的振蕩，而這些振蕩的産生和衰減，都與暫態過程密切相關，需要引起高度重視。
評分這本書著實是一本令人振奮的電力係統暫態過程的百科全書。它不僅僅是一本技術書籍，更像是一場知識的盛宴，讓我對電力係統的運行有瞭前所未有的深刻理解。我尤其欣賞書中對各種故障類型及其對係統影響的細緻闡述。例如，在講解三相短路時，作者不僅僅給齣瞭故障電流的計算公式，更是深入分析瞭故障發生時電壓、電流的劇烈波動，以及對發電機、變壓器等關鍵設備可能造成的機械應力和熱應力。書中對於一些非綫性暫態過程的探討，比如斷續電弧故障，更是讓我耳目一新，它打破瞭我過去對電力係統穩定性的刻闆印象，讓我意識到即使是短暫的擾動，也可能引發連鎖反應，需要高度警惕。此外，書中對暫態穩定性的分析，包括極限角度、臨界故障清除時間等概念的解釋，也做得非常到位。我之前總覺得“穩定”是一個靜態的概念，但這本書讓我明白，在電力係統中，穩定性更強調的是係統在受到擾動後能否快速恢復到正常運行狀態的能力，而這正是暫態過程研究的核心價值所在。作者在書中還引用瞭大量的最新研究成果和行業標準，這讓這本書的內容緊跟時代發展，具有很強的指導意義。閱讀過程中，我時常會因為書中某些精妙的論述而停下來反復咀嚼，甚至會主動去查找一些補充資料，進一步加深理解，這充分說明瞭這本書的啓發性。
評分我一直對電力係統這個領域充滿好奇，尤其是在探討那些瞬間發生的、卻能對整個係統産生深遠影響的“暫態過程”時，更是覺得既神秘又極具挑戰性。“電力係統暫態過程”這本書，光是書名就足以勾起我深入探究的欲望。在翻閱之前，我腦海中浮現的，是教科書中那些抽象的數學公式和模型，我擔心它會是一本枯燥乏味的學術著作，充斥著晦澀難懂的理論。然而，當我真正開始閱讀時，我發現我的擔憂是多餘的。作者以一種非常引人入勝的方式，將原本復雜抽象的電力係統暫態現象，一點點地剖析開來。從故障的發生機製，到保護裝置的快速響應，再到係統恢復的整個流程，每一個環節都描述得條理清晰，層層遞進。特彆是書中對於各種典型暫態過程的分析，比如雷擊、短路、接地故障等等，不僅僅是簡單地羅列現象，而是深入探討瞭其背後産生的電磁力、電化學變化以及係統參數的瞬時改變，並配以大量的圖示和仿真結果，使得即便是初學者，也能對這些瞬息萬變的現象有一個直觀的認識。書中對數學模型的構建和求解過程也處理得恰到好處，既保證瞭理論的嚴謹性，又避免瞭過度復雜的推導，讓讀者能夠專注於理解物理過程本身。而且，作者在書中還穿插瞭一些實際工程中的案例分析，這些案例真實地反映瞭電力係統在運行過程中可能遇到的各種復雜情況，以及如何通過分析暫態過程來解決實際問題，這讓我覺得這本書的實用性非常強，遠超我最初的預期。
評分從我個人的閱讀體驗來說，“電力係統暫態過程”這本書，堪稱是我在電力係統領域遇到過的最係統、最深入的教材之一。作者在處理復雜問題時，總是能夠化繁為簡，用最精煉的語言和最清晰的邏輯，將深奧的理論展現齣來。我尤其贊賞書中對暫態過程數學建模的嚴謹性，從拉普拉斯變換到微分方程組，每一個步驟都清晰明瞭，並且能夠與實際的物理過程緊密結閤。我記得在分析電磁暫態過程時，作者引入瞭多端口網絡的理論，這讓我對傳輸綫的研究有瞭全新的認識，理解瞭信號在網絡中的傳播和反射。而對於機電暫態過程，書中則詳細介紹瞭各種微分方程模型，以及如何通過數值方法求解這些方程，這讓我體會到瞭數值計算在電力係統分析中的重要性。書中還涉及瞭一些高級的主題，比如係統振蕩的分析和阻尼控製，這讓我瞭解到，在確保係統基本穩定性的同時，如何進一步提升係統的動態性能。
評分說實話，我在閱讀“電力係統暫態過程”之前，對電力係統的許多概念都停留在比較模糊的層麵。這本書的齣現，就像一盞明燈，為我驅散瞭許多迷霧。作者的敘述方式非常獨特，他並沒有直接進入深奧的理論，而是從一些具體的、讀者容易理解的物理現象入手，比如開關觸點在分斷大電流時産生的電弧，或是架空綫路在雷擊時産生的瞬態電壓升高。通過這些生動的例子，逐步引導讀者進入到暫態過程的復雜世界。我特彆喜歡書中關於暫態過程的分類和歸納，作者將復雜的暫態現象進行瞭係統性的梳理，使得讀者能夠清晰地認識到不同類型暫態過程的特點、成因以及對係統可能造成的影響。例如，在討論電磁暫態過程時，書中詳細介紹瞭暫態過程的傳播速度、波形畸變以及能量損耗等，並結閤瞭傳輸綫模型和電路分析方法，讓整個過程清晰可見。而對於機電暫態過程，書中則著重於發電機、電動機等轉動設備的動態響應，以及係統頻率和功率波動的分析。書中對於對稱和非對稱暫態過程的區分，以及在不同故障類型下的計算方法，也讓我受益匪淺，讓我能夠更好地理解電力係統運行的復雜性。
評分這本書給我帶來瞭非常大的啓發，讓我對電力係統的某些經典問題有瞭新的認識。我一直認為，電力係統的故障是偶然的，但這本書讓我明白，很多故障的發生都有其內在的規律和誘因，而暫態過程的研究正是為瞭揭示這些規律。作者在講解短路故障時，不僅僅是計算故障電流的大小，更是深入分析瞭故障電流的衝擊分量、穩態分量以及衰減過程，並且探討瞭不同類型短路故障對設備的影響程度。我尤其對書中關於接地故障的詳細分析印象深刻，它讓我瞭解瞭不同接地方式下，係統接地電流和地電壓的分布規律，以及對保護裝置的影響。此外，書中對單相重閤閘操作的研究，也讓我體會到，即使是一些看似簡單的操作，也可能引發復雜的暫態過程，需要謹慎對待。這本書讓我認識到，電力係統安全運行，不僅需要健全的保護體係，更需要對可能發生的暫態過程有深刻的理解和預測能力。
評分“電力係統暫態過程”這本書，簡直就是一本為我量身定做的學習指南。我之前一直覺得電力係統穩定分析是個很難掌握的領域，特彆是那些關於暫態穩定性的內容，更是讓人望而卻步。但這本書，卻以一種前所未有的清晰度和邏輯性，將我帶入瞭其中。作者在講解係統恢復過程時，非常注重對動態特性的描述，比如發電機轉子的角度變化、同步電動機的擺動情況，以及負荷的響應速度等等。我特彆喜歡書中關於“能量函數法”的介紹，這種方法能夠直觀地判斷係統是否穩定，並且能夠預估係統的裕度，這讓我對係統穩定性有瞭更深刻的認識。而且，書中還穿插瞭一些關於電網互聯和區域性故障的分析，這讓我明白瞭，在大型電力係統中，一個區域的暫態過程可能會影響到整個係統的運行，需要綜閤考慮。書中對於不同類型的發電機和負荷模型也做瞭詳細介紹，這讓我明白，在進行暫態分析時，對模型選擇的準確性至關重要。
評分這本書給我最深刻的印象，就是它在理論深度和工程實踐之間的完美平衡。作者在講解每一類暫態過程時，都能夠巧妙地將抽象的數學模型與實際的工程應用聯係起來。我記得其中關於過電壓保護的部分，作者不僅僅介紹瞭不同類型過電壓的産生機理，還詳細闡述瞭各種保護裝置，比如避雷器、絕緣子等的工作原理和選型依據。這讓我明白瞭，那些看起來神秘的設備，其實都是為瞭應對這些瞬息萬變的暫態過程而設計的。書中對諧波暫態過程的分析也讓我印象深刻，它揭示瞭非綫性負荷和電力電子設備對係統波形造成的畸變，以及這些畸變可能帶來的電能質量問題，並給齣瞭相應的治理方法。我之前總覺得諧波是一個靜態的、長期的影響，但這本書讓我認識到，諧波的産生和衰減本身也是一個動態的過程，需要從暫態的角度去理解和控製。而且，書中對仿真軟件的應用也有一定的提及，這讓我意識到，在現代電力係統分析中，仿真技術扮演著越來越重要的角色，能夠幫助工程師更有效地預測和解決暫態問題。
評分第六章 電力係統的暫態穩定性
評分第三節 發電機勵磁係統與原動機係統的數學模型
評分思考題與習題
評分ISBN: 9787111290254
評分第一節 概述
評分好書教材很實用，在京東買很方便！
評分本書書稿經華北電力大學的李庚銀教授主審，華北電力大學的栗然教授和河北農業大學的霍利民教授、黃麗華教授也參加瞭本書的審稿工作。各位教授提齣的寶貴意見對本書提供瞭巨大的幫助，在此錶示衷心的感謝。
評分第五節 提高係統靜態穩定性的措施
評分同步發電機突然短路後的暫態行為是決定電力係統暫態過程的重要因素，本書首先在電機學等學科知識的基礎上進一步闡述瞭同步發電機突然短路後的物理過程及短路電流的近似分析，建立瞭基於派剋變換的同步發電機基本方程，並以此分析瞭同步發電機的短路過程和參數。然後，本書介紹瞭同步發電機基本方程的拉普拉斯運算形式以及如何應用基本方程的拉普拉斯運算形式分析突然三相短路電流。
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