超高压输变电系统内部过电压分析与PSCAD/EMTDC仿真应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张叔禹 著

图书标签:

• 超高压输电
• 过电压
• PSCAD
• EMTDC
• 电力系统仿真
• 电力系统分析
• 输变电系统
• 绝缘协调
• 暂态过程
• 电网安全

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787517026884

版次：1

商品编码：11625183

开本：16开

出版时间：2014-11-01

页数：284

内容简介

　　《超高压输变电系统内部过电压分析与PSCAD/EMTDC仿真应用》包括了超高压输变电设备及其参数特性研究，电力系统内部过电压理论分析，基于PSCAD/EMTDC软件的电力系统计算建模，基于PSCAD/EMTDC软件超高压输变电系统内过电压仿真计算，超高压输变电系统过电压现场录波等内容。《超高压输变电系统内部过电压分析与PSCAD/EMTDC仿真应用》在内容上紧跟电力系统的技术发展，紧密围绕超高压输变电工程的建设，推陈出新，着重从电力系统的生产实际出发，理论联系实际，在传统的电力系统内过电压理论的基础上，增加了电力系统电磁暂态软件PSCAD/EMTD C的应用分析、现场录波分析，特别附有三个超高压输变电工程的内部过电压计算和录波

目录

前言

第一章 绪论
第一节 超高压输变电工程建设与发展
第二节 超高压输变电系统内部过电压仿真计算的必要性
第三节 超高压输变电系统内部过电压计算的发展与应用

第二章 超高压输变电设备及其参数特性
第一节 输电线路技术基础及其参数
第二节 变压器技术基础及其参数
第三节 断路器技术基础及其参数
第四节 互感器技术基础及其参数
第五节 电容器和电抗器技术基础及其参数
第六节 避雷器技术基础及其参数

第三章 电力系统内部过电压理论分析
第一节 工频过电压
第二节 谐振过电压
第三节 弧光接地过电压
第四节 空载线路的切除和合闸过电压
第五节 中性点接地方式对内部过电压的影响

第四章 基于PSCAD／EMTDC软件的电力系统计算建模
第一节 PSCAD／EMTDC软件概述及其基本设置
第二节 电源建模分析
第三节 变压器建模分析
第四节 输电线路建模分析
第五节 发电机、电动机、风机建模分析
第六节 控制元件建模分析
第七节 序列元件建模分析
第八节 测量元件建模分析
第九节 数据／阅读元件建模分析
第十节 保护元件建模分析

第五章 基于PSCAD／EMTDC软件的超高压输变电系统内部过电压仿真计算
第一节 电力系统的简化与等值
第二节 工频过电压仿真计算
第三节 操作过电压仿真计算
第四节 潜供电流与恢复电压的仿真计算

第六章 超高压输变电系统过电压现场录波
第一节 录波软件介绍
第二节 超高压输变电工程录波实例分析一（500kV庆云输变电工程调试录波实例——500kv丰-庆Ⅰ线、汗-庆Ⅰ线线路启动及合环试验录波报告）
第三节 超高压输变电工程录波实例分析二（500kV庆云输变电工程调试录波报告——500kV庆云站2号主变投切试验调试报告）
附录A 基于PSCAD／EMTDC的500kV武一察同塔双回输变电工程内部过电压仿真分析
附录B 基于PSCAD／EMTDC的500kV坤一旗工线破口输变电工程内部过电压计算
附录C 呼和浩特抽水蓄能电站500kV输变电工程内部过电压计算
参考文献

精彩书摘

　　《超高压输变电系统内部过电压分析与PSCAD/EMTDC仿真应用》：
　　四、SF6断路器的工作原理
　　（一）SF6气体特性
　　SF6气体密度是空气的5.135倍，一个大气压时，其沸点为-60℃。在150℃以下时，SF。气体有良好的化学惰性，不与断路器中常用的金属、塑料及其他材料发生化学作用。在大功率电弧引起的高温下分解成各种不同成分时，电弧熄灭后的极短时间内又会重新合成。SF6气体中没有碳元素，没有空气存在，可避免触头氧化。SF6气体的介电强度很高，且随压力的增高而增长。在1大气压下，SF6气体的介电强度约等于空气的2～3倍。绝对压力为3大气压时，SF6气体的介电强度可达到或超过常用的绝缘油。SF6气体灭弧性能好，在一个简单开断的灭弧室中，其灭弧能力比空气大100倍。在SF6气体中，当电弧电流接近零时，仅在直径很小的弧柱心上有很高的温度，而其周围是非导电层。这样，电流过零后，电弧间隙介电强度将很快恢复。
　　（二）SF6断路器的灭弧原理
　　1.电弧的产生过程
　　断路器处于合闸状态时，电流在触头处均匀分布，当断路器分闸时，触头分离的初期，并没有完全断开，使触头间的接触面积减小，R增大，电流密度增大，因而触头温度急剧升高，由于触头刚分离时，触头问的间隙极小，触头间的电压很低，只有几百伏甚至几十伏，但是电场强度却很大，触头间距很小，所以会产生很强的电场。由于上述两方面的原因，阴极表面有可能向外发射电子，这种现象称热电子发射或强电场发射。自由电子在电场力的作用下，加速飞奔阳极。具有一定动能的电子碰撞中性质点，如果电场强度足够强，电子所受的力足够大，且两次碰撞间的自由行程足够大，电子积累的能量足够多，这个电子会将中性质点中的电子碰撞出来，这种在电场力作用下的电子碰撞中性质点，使它分裂成自由电子和正离子的现象称作碰撞游离。由于碰撞游离，触头问产生大量的带电粒子，使触头间隙有很大的电导，间隙成了电流的通道，通常被认为是绝缘的间隙此刻被击穿了，形成了电弧。电弧形成后，弧隙的温度极高，处于高温下的中性质点由于高温而产生强烈的热运动。它们之间不断碰撞，又可能发生游离现象，这种因热运动而引起的游离称为热游离。热游离也产生大量的带电粒子，因此电弧形成后维持电弧稳定燃烧的电压不需要很高。在电弧中，实际上同时存在游离和去游离。带电粒子消失的过程称为去游离。如果游离大于去游离，则带电质点不断增加，以上分析的便是电弧产生发展的过程，在稳定燃烧的电弧中这两个过程处于动态平衡状态；如果去游离大于游离，则带电质点愈来愈少，最后间隙恢复成绝缘介质，电弧熄灭。
　　……

《现代电力系统稳态分析与控制》 内容简介： 本书深入探讨现代电力系统在稳态运行条件下的各项关键分析技术及其控制策略。全书围绕电力系统的基本组成、运行原理、主要技术指标和优化控制展开，旨在为读者构建一个全面而深刻的电力系统稳态分析框架。 第一部分：电力系统基础与稳态建模 本部分首先从宏观层面介绍了现代电力系统的结构、组成以及其在国民经济中的重要地位。我们将详细解析发电、输电、配电和用电各个环节的特点与相互关系。在此基础上，本书将重点阐述电力系统稳态运行的基本概念，包括负荷、发电、潮流的定义，以及系统运行的约束条件。 为进行深入分析，本书将详细介绍电力系统稳态建模的方法。这包括： 发电机建模： 介绍同步发电机在稳态下的等值电路模型，重点关注其电压、电流、功率和功角等参数的定义与计算。 变压器建模： 详细讲解变压器在稳态运行下的等值电路模型，包括其变比、漏抗、损耗等参数的意义和计算。 线路建模： 阐述长输电线路、中性线路和短线路在稳态下的不同等值模型，区分集中参数模型和分布参数模型的适用范围，并介绍如何考虑线路的电阻、电抗和电纳。 负荷建模： 分析不同类型负荷（例如恒功率负荷、恒电流负荷、恒电阻负荷）在稳态下的建模方法，以及负荷的特性对系统运行的影响。 节点与母线分析： 定义并区分不同类型的母线（例如PQ母线、PV母线、参考母线），为后续潮流计算打下基础。 第二部分：电力系统稳态潮流分析 稳态潮流分析是电力系统分析的核心内容之一。本部分将系统地介绍求解稳态潮流的各种经典方法，并重点分析其原理、优缺点和适用范围。 高斯-赛德尔法： 详细讲解该方法的迭代过程、收敛条件以及在不同规模系统中的应用，并分析其计算效率。 牛顿-拉夫逊法： 深入解析牛顿-拉夫逊法的基本原理，包括雅可比矩阵的构建、迭代公式的推导以及不同形式的雅可比矩阵（例如全雅可比、简化雅可比）的应用。重点分析其快速收敛的特点及其在大型电力系统中的优势。 直流潮流法： 介绍直流潮流法的基本思想，即忽略节点电压的幅值和相角变化，仅考虑功率平衡方程的线性化。阐述其作为快速潮流计算方法在某些场景下的应用，例如事故分析和系统运行状态的初步评估。 潮流计算的应用： 结合算例，详细展示潮流计算在确定系统运行状态、评估线路和设备的负荷水平、发现系统薄弱环节等方面的实际应用。 第三部分：电力系统稳态运行的经济性分析与优化 电力系统的经济运行是提高效益、降低成本的关键。本部分将聚焦于稳态运行条件下的经济性分析和优化控制。 发电成本模型： 介绍不同类型发电机组的发电成本特性，包括固定成本、变动成本和燃料成本，并讲解成本函数的形式。 最优潮流（Optimal Power Flow, OPF）： 深入阐述最优潮流的概念及其求解方法。重点讲解以最小化运行成本为目标函数，同时满足功率平衡、发电机出力限制、线路传输能力限制等约束条件的数学模型。介绍求解OPF的常用算法，例如二次规划法。 经济调度： 讲解在满足系统负荷需求和运行约束的前提下，如何分配发电任务，实现发电成本的最小化。讨论不同机组的边际成本和经济调度的基本原则。 无功功率的经济性分析与控制： 分析无功功率对电压稳定性的影响，以及无功功率补偿的经济性。介绍提高系统功率因数、减少线路损耗的措施。 第四部分：电力系统稳态电压控制与无功功率补偿 维持系统电压在允许范围内是电力系统安全稳定运行的重要保障。本部分将详细介绍稳态电压控制的原理和常用方法。 电压及其影响因素： 分析电压的定义、正常范围以及电压偏差对设备和负荷的影响。 电压控制的基本原理： 讲解如何通过调整发电机无功出力、改变变压器分接头位置、投入或切除无功补偿装置等手段来控制电压。 无功功率补偿装置： 详细介绍各种无功功率补偿装置的原理、特性和应用，包括： 并联电容器组： 介绍其工作原理、补偿容量的计算以及安装位置的选择。 并联电抗器： 讲解其在轻负荷和长线路下的作用，以及补偿原理。 同步调相机： 阐述其作为一种动态无功功率补偿装置的工作原理和优点。 静止无功补偿器（SVC）： 介绍SVC的结构、控制原理以及其快速响应的特点。 统一潮流控制器（UPFC）： 简要介绍UPFC作为一种更先进的柔性交流输电（FACTS）装置，在电压和潮流控制方面的综合能力。 电压稳定性的初步分析： 探讨稳态电压偏差与系统稳定性的初步关系，为深入理解动态电压稳定性打下基础。 第五部分：电力系统运行的可靠性与安全性分析（稳态视角） 本书虽聚焦于稳态分析，但也会从稳态运行的角度探讨系统的可靠性与安全性。 可靠性指标的定义： 介绍电力系统可靠性的基本概念，如供电可靠性、设备可用率等。 故障分析的稳态概念： 尽管本书不涉及动态故障仿真，但会从稳态分析的角度，讨论在发生一定规模故障后，系统可能出现的稳态运行状态，例如潮流转移、电压下降等。 系统裕度与鲁棒性： 从稳态分析的角度，讨论系统在面对负荷波动、机组出力变化等情况时的裕度，以及系统运行的鲁棒性。 运行规程与风险控制： 介绍电力系统运行规程在保障稳态运行安全方面的作用，以及在稳态分析基础上进行的风险评估。 读者对象： 本书适合高等院校电气工程及其相关专业的本科生、研究生，电力系统运行、设计、规划和管理等领域的工程技术人员阅读。 特点： 系统性强： 理论与实践相结合，从基础概念到高级分析方法，构建完整的电力系统稳态分析体系。 侧重应用： 强调分析方法的实际应用，通过算例说明理论在解决实际工程问题中的作用。 语言清晰： 采用清晰、准确的专业语言，便于读者理解和掌握。 内容全面： 涵盖了电力系统稳态分析的各个重要方面，包括潮流计算、经济性分析、电压控制等。 通过学习本书，读者将能够深刻理解现代电力系统稳态运行的内在规律，掌握常用的分析工具和控制策略，为电力系统的安全、经济、可靠运行提供坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名就如同它的内容一样，直击核心，直入主题，将“超高压输变电系统”、“内部过电压分析”以及“PSCAD/EMTDC仿真应用”这几个关键要素有机地融合在一起，勾勒出了一幅技术探索的宏伟蓝图。在我翻阅这本书之前，我对超高压输变电系统内部过电压的认知，多停留在理论知识层面，例如开关操作引起的暂态过电压、雷电感应过电压的防护措施等，但始终觉得隔靴搔痒，缺乏一种深入的、可量化的理解。这本书的出现，恰恰弥补了这一遗憾。它没有泛泛而谈，而是聚焦于“内部过电压”，这一在实际运行中更为普遍且难以预测的挑战。从书名中就能感受到作者的严谨和专业，仿佛一位经验丰富的工程师，将自己多年积累的知识和实践经验，一丝不苟地呈现在读者面前。

评分☆☆☆☆☆

更令我惊喜的是，这本书将理论分析与实际仿真紧密结合。在我过去的学习过程中，常常遇到的困境是，即使掌握了再多的理论知识，也难以将其转化为解决实际问题的能力。而这本书的作者深谙此道，他将PSCAD/EMTDC这一强大的仿真工具，贯穿于整个分析过程。通过PSCAD/EMTDC，作者能够模拟出在不同操作条件下，内部过电压的发生、发展和衰减过程，并对仿真结果进行详细的解读。这种“理论+仿真”的双重路径，不仅加深了我对内部过电压的理解，更重要的是，它提供了一种可行的、高效的分析方法，使得那些抽象的理论知识，变得触手可及，也为我未来的工作提供了宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

让我眼前一亮的，是本书在对未来发展趋势的探讨中所展现出的前瞻性。在某些章节，作者不仅仅局限于当前的超高压输变电技术，而是对未来可能出现的新的过电压问题，以及如何利用PSCAD/EMTDC等仿真工具进行应对，进行了初步的展望。例如，随着新能源的大量接入，系统运行的复杂性会进一步增加，内部过电压的形态和特性也可能发生变化。作者的这种前瞻性思考，对于我们把握行业发展脉搏，做好未来技术储备，具有重要的启发意义。

评分☆☆☆☆☆

作者在本书中，对于超高压输变电系统内部过电压的分析，展现了其独特的视角和深刻的洞察力。我尤其欣赏他在处理一些非线性问题时所采用的方法，例如，在考虑变压器饱和引起的涌流过电压时，作者并没有简单地将其等效为线性器件，而是引入了变压器磁化曲线等非线性模型，并通过PSCAD/EMTDC进行精确仿真。这种对实际系统复杂性的真实反映，使得仿真结果更加贴近实际运行情况，也为我们理解和解决这类复杂问题提供了有力的工具。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这本书不仅仅是一本关于超高压输变电系统内部过电压的专业书籍，更是一本结合了理论、实践与前沿技术的宝典。作者将深厚的理论功底、丰富的实践经验以及强大的仿真应用能力融为一体，为我们提供了一个深入理解和解决超高压输变电系统内部过电压问题的全新视角。我强烈推荐这本书给所有从事电力系统研究、设计、运行和维护的工程师、技术人员以及相关专业的学生，相信它一定会为您的工作和学习带来巨大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书在阐述PSCAD/EMTDC仿真应用时，也展现出了极高的实用性。作者并没有简单地罗列仿真步骤，而是结合具体的超高压输变电系统案例，详细讲解了如何构建仿真模型、设置仿真参数、进行仿真运行以及如何有效地解读仿真结果。例如，在某个章节，作者展示了如何通过PSCAD/EMTDC模拟断路器合闸涌流对电容器组过电压的影响，并给出了详细的建模思路和参数设置建议。这对于初次接触PSCAD/EMTDC的读者来说，无疑是一份极具价值的入门指南，也为有一定基础的读者提供了更深入的技巧和思路。

评分☆☆☆☆☆

阅读本书的过程中，我特别注意到了作者在分析一些复杂工况时所展现出的细致入微。例如，在探讨多回线路耦合效应导致的过电压时，作者并没有停留在简单的叠加概念，而是深入分析了线路之间的电磁耦合、感应耦合等作用机理，并利用PSCAD/EMTDC构建了多回路仿真模型，精确地计算出耦合效应的实际影响。这种对细节的极致追求，体现了作者深厚的专业功底和严谨的科研态度，也让我意识到，在超高压输变电领域，任何一个看似微小的因素，都可能对整个系统的安全稳定运行产生巨大的影响。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容编排上，也显得尤为精心。从基础理论的引入，到具体案例的仿真分析，再到抑制措施的探讨，层层递进，逻辑清晰。即使是对于初学者，也能循序渐进地掌握相关知识。而且，作者在行文中，并没有使用过于晦涩的专业术语，而是力求用通俗易懂的语言，将复杂的概念解释清楚。这种平实的叙述风格，让我感觉仿佛是在与一位经验丰富的导师进行交流，受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我立刻被其清晰的逻辑和精炼的语言所吸引。作者在介绍超高压输变电系统时，并没有进行冗长的背景铺垫，而是直奔主题，从系统构成的基本要素入手，如高压断路器、互感器、电抗器、电容器组等，重点分析了这些设备在不同工况下产生内部过电压的内在机制。让我印象深刻的是，书中对各种过电压形态的划分和描述，不仅仅是简单的分类，而是深入到其产生机理、传播路径以及对设备的影响，例如，在合闸过程中，由于电感和电容的耦合效应，可能会产生数十倍于额定电压的瞬态过电压，而作者则通过详细的数学模型和图示，将这一过程剖析得淋漓尽致，让我仿佛置身于高压设备之中，亲身感受那电闪雷鸣般的能量涌动。

评分☆☆☆☆☆

令我印象深刻的是，书中对各种过电压抑制措施的分析，不仅仅停留在理论层面，而是结合PSCAD/EMTDC仿真结果，对不同抑制措施的有效性进行了定量评估。例如，在讨论阻尼电阻的应用时，作者通过仿真对比了不同阻值下过电压的衰减速度，并分析了其对系统暂态稳定性的影响。这种基于仿真的评估，使得对各种抑制措施的选择和优化，有了更加科学的依据，也为工程师在实际工程设计中，提供了重要的参考数据和决策支持。

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还行！

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速度快，

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快递很给力，书本的印刷很好，内容比较实用。

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还行吧，主要用来学pscad

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速度快，