超高壓輸變電係統內部過電壓分析與PSCAD/EMTDC仿真應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張叔禹 著

圖書標籤:

• 超高壓輸電
• 過電壓
• PSCAD
• EMTDC
• 電力係統仿真
• 電力係統分析
• 輸變電係統
• 絕緣協調
• 暫態過程
• 電網安全

齣版社： 中國水利水電齣版社

ISBN：9787517026884

版次：1

商品編碼：11625183

開本：16開

齣版時間：2014-11-01

頁數：284

內容簡介

　　《超高壓輸變電係統內部過電壓分析與PSCAD/EMTDC仿真應用》包括瞭超高壓輸變電設備及其參數特性研究，電力係統內部過電壓理論分析，基於PSCAD/EMTDC軟件的電力係統計算建模，基於PSCAD/EMTDC軟件超高壓輸變電係統內過電壓仿真計算，超高壓輸變電係統過電壓現場錄波等內容。《超高壓輸變電係統內部過電壓分析與PSCAD/EMTDC仿真應用》在內容上緊跟電力係統的技術發展，緊密圍繞超高壓輸變電工程的建設，推陳齣新，著重從電力係統的生産實際齣發，理論聯係實際，在傳統的電力係統內過電壓理論的基礎上，增加瞭電力係統電磁暫態軟件PSCAD/EMTD C的應用分析、現場錄波分析，特彆附有三個超高壓輸變電工程的內部過電壓計算和錄波

目錄

前言

第一章 緒論
第一節 超高壓輸變電工程建設與發展
第二節 超高壓輸變電係統內部過電壓仿真計算的必要性
第三節 超高壓輸變電係統內部過電壓計算的發展與應用

第二章 超高壓輸變電設備及其參數特性
第一節 輸電綫路技術基礎及其參數
第二節 變壓器技術基礎及其參數
第三節 斷路器技術基礎及其參數
第四節 互感器技術基礎及其參數
第五節 電容器和電抗器技術基礎及其參數
第六節 避雷器技術基礎及其參數

第三章 電力係統內部過電壓理論分析
第一節 工頻過電壓
第二節 諧振過電壓
第三節 弧光接地過電壓
第四節 空載綫路的切除和閤閘過電壓
第五節 中性點接地方式對內部過電壓的影響

第四章 基於PSCAD／EMTDC軟件的電力係統計算建模
第一節 PSCAD／EMTDC軟件概述及其基本設置
第二節 電源建模分析
第三節 變壓器建模分析
第四節 輸電綫路建模分析
第五節 發電機、電動機、風機建模分析
第六節 控製元件建模分析
第七節 序列元件建模分析
第八節 測量元件建模分析
第九節 數據／閱讀元件建模分析
第十節 保護元件建模分析

第五章 基於PSCAD／EMTDC軟件的超高壓輸變電係統內部過電壓仿真計算
第一節 電力係統的簡化與等值
第二節 工頻過電壓仿真計算
第三節 操作過電壓仿真計算
第四節 潛供電流與恢復電壓的仿真計算

第六章 超高壓輸變電係統過電壓現場錄波
第一節 錄波軟件介紹
第二節 超高壓輸變電工程錄波實例分析一（500kV慶雲輸變電工程調試錄波實例——500kv豐-慶Ⅰ綫、汗-慶Ⅰ綫綫路啓動及閤環試驗錄波報告）
第三節 超高壓輸變電工程錄波實例分析二（500kV慶雲輸變電工程調試錄波報告——500kV慶雲站2號主變投切試驗調試報告）
附錄A 基於PSCAD／EMTDC的500kV武一察同塔雙迴輸變電工程內部過電壓仿真分析
附錄B 基於PSCAD／EMTDC的500kV坤一旗工綫破口輸變電工程內部過電壓計算
附錄C 呼和浩特抽水蓄能電站500kV輸變電工程內部過電壓計算
參考文獻

精彩書摘

　　《超高壓輸變電係統內部過電壓分析與PSCAD/EMTDC仿真應用》：
　　四、SF6斷路器的工作原理
　　（一）SF6氣體特性
　　SF6氣體密度是空氣的5.135倍，一個大氣壓時，其沸點為-60℃。在150℃以下時，SF。氣體有良好的化學惰性，不與斷路器中常用的金屬、塑料及其他材料發生化學作用。在大功率電弧引起的高溫下分解成各種不同成分時，電弧熄滅後的極短時間內又會重新閤成。SF6氣體中沒有碳元素，沒有空氣存在，可避免觸頭氧化。SF6氣體的介電強度很高，且隨壓力的增高而增長。在1大氣壓下，SF6氣體的介電強度約等於空氣的2～3倍。絕對壓力為3大氣壓時，SF6氣體的介電強度可達到或超過常用的絕緣油。SF6氣體滅弧性能好，在一個簡單開斷的滅弧室中，其滅弧能力比空氣大100倍。在SF6氣體中，當電弧電流接近零時，僅在直徑很小的弧柱心上有很高的溫度，而其周圍是非導電層。這樣，電流過零後，電弧間隙介電強度將很快恢復。
　　（二）SF6斷路器的滅弧原理
　　1.電弧的産生過程
　　斷路器處於閤閘狀態時，電流在觸頭處均勻分布，當斷路器分閘時，觸頭分離的初期，並沒有完全斷開，使觸頭間的接觸麵積減小，R增大，電流密度增大，因而觸頭溫度急劇升高，由於觸頭剛分離時，觸頭問的間隙極小，觸頭間的電壓很低，隻有幾百伏甚至幾十伏，但是電場強度卻很大，觸頭間距很小，所以會産生很強的電場。由於上述兩方麵的原因，陰極錶麵有可能嚮外發射電子，這種現象稱熱電子發射或強電場發射。自由電子在電場力的作用下，加速飛奔陽極。具有一定動能的電子碰撞中性質點，如果電場強度足夠強，電子所受的力足夠大，且兩次碰撞間的自由行程足夠大，電子積纍的能量足夠多，這個電子會將中性質點中的電子碰撞齣來，這種在電場力作用下的電子碰撞中性質點，使它分裂成自由電子和正離子的現象稱作碰撞遊離。由於碰撞遊離，觸頭問産生大量的帶電粒子，使觸頭間隙有很大的電導，間隙成瞭電流的通道，通常被認為是絕緣的間隙此刻被擊穿瞭，形成瞭電弧。電弧形成後，弧隙的溫度極高，處於高溫下的中性質點由於高溫而産生強烈的熱運動。它們之間不斷碰撞，又可能發生遊離現象，這種因熱運動而引起的遊離稱為熱遊離。熱遊離也産生大量的帶電粒子，因此電弧形成後維持電弧穩定燃燒的電壓不需要很高。在電弧中，實際上同時存在遊離和去遊離。帶電粒子消失的過程稱為去遊離。如果遊離大於去遊離，則帶電質點不斷增加，以上分析的便是電弧産生發展的過程，在穩定燃燒的電弧中這兩個過程處於動態平衡狀態；如果去遊離大於遊離，則帶電質點愈來愈少，最後間隙恢復成絕緣介質，電弧熄滅。
　　……

《現代電力係統穩態分析與控製》 內容簡介： 本書深入探討現代電力係統在穩態運行條件下的各項關鍵分析技術及其控製策略。全書圍繞電力係統的基本組成、運行原理、主要技術指標和優化控製展開，旨在為讀者構建一個全麵而深刻的電力係統穩態分析框架。 第一部分：電力係統基礎與穩態建模 本部分首先從宏觀層麵介紹瞭現代電力係統的結構、組成以及其在國民經濟中的重要地位。我們將詳細解析發電、輸電、配電和用電各個環節的特點與相互關係。在此基礎上，本書將重點闡述電力係統穩態運行的基本概念，包括負荷、發電、潮流的定義，以及係統運行的約束條件。 為進行深入分析，本書將詳細介紹電力係統穩態建模的方法。這包括： 發電機建模： 介紹同步發電機在穩態下的等值電路模型，重點關注其電壓、電流、功率和功角等參數的定義與計算。 變壓器建模： 詳細講解變壓器在穩態運行下的等值電路模型，包括其變比、漏抗、損耗等參數的意義和計算。 綫路建模： 闡述長輸電綫路、中性綫路和短綫路在穩態下的不同等值模型，區分集中參數模型和分布參數模型的適用範圍，並介紹如何考慮綫路的電阻、電抗和電納。 負荷建模： 分析不同類型負荷（例如恒功率負荷、恒電流負荷、恒電阻負荷）在穩態下的建模方法，以及負荷的特性對係統運行的影響。 節點與母綫分析： 定義並區分不同類型的母綫（例如PQ母綫、PV母綫、參考母綫），為後續潮流計算打下基礎。 第二部分：電力係統穩態潮流分析 穩態潮流分析是電力係統分析的核心內容之一。本部分將係統地介紹求解穩態潮流的各種經典方法，並重點分析其原理、優缺點和適用範圍。 高斯-賽德爾法： 詳細講解該方法的迭代過程、收斂條件以及在不同規模係統中的應用，並分析其計算效率。 牛頓-拉夫遜法： 深入解析牛頓-拉夫遜法的基本原理，包括雅可比矩陣的構建、迭代公式的推導以及不同形式的雅可比矩陣（例如全雅可比、簡化雅可比）的應用。重點分析其快速收斂的特點及其在大型電力係統中的優勢。 直流潮流法： 介紹直流潮流法的基本思想，即忽略節點電壓的幅值和相角變化，僅考慮功率平衡方程的綫性化。闡述其作為快速潮流計算方法在某些場景下的應用，例如事故分析和係統運行狀態的初步評估。 潮流計算的應用： 結閤算例，詳細展示潮流計算在確定係統運行狀態、評估綫路和設備的負荷水平、發現係統薄弱環節等方麵的實際應用。 第三部分：電力係統穩態運行的經濟性分析與優化 電力係統的經濟運行是提高效益、降低成本的關鍵。本部分將聚焦於穩態運行條件下的經濟性分析和優化控製。 發電成本模型： 介紹不同類型發電機組的發電成本特性，包括固定成本、變動成本和燃料成本，並講解成本函數的形式。 最優潮流（Optimal Power Flow, OPF）： 深入闡述最優潮流的概念及其求解方法。重點講解以最小化運行成本為目標函數，同時滿足功率平衡、發電機齣力限製、綫路傳輸能力限製等約束條件的數學模型。介紹求解OPF的常用算法，例如二次規劃法。 經濟調度： 講解在滿足係統負荷需求和運行約束的前提下，如何分配發電任務，實現發電成本的最小化。討論不同機組的邊際成本和經濟調度的基本原則。 無功功率的經濟性分析與控製： 分析無功功率對電壓穩定性的影響，以及無功功率補償的經濟性。介紹提高係統功率因數、減少綫路損耗的措施。 第四部分：電力係統穩態電壓控製與無功功率補償 維持係統電壓在允許範圍內是電力係統安全穩定運行的重要保障。本部分將詳細介紹穩態電壓控製的原理和常用方法。 電壓及其影響因素： 分析電壓的定義、正常範圍以及電壓偏差對設備和負荷的影響。 電壓控製的基本原理： 講解如何通過調整發電機無功齣力、改變變壓器分接頭位置、投入或切除無功補償裝置等手段來控製電壓。 無功功率補償裝置： 詳細介紹各種無功功率補償裝置的原理、特性和應用，包括： 並聯電容器組： 介紹其工作原理、補償容量的計算以及安裝位置的選擇。 並聯電抗器： 講解其在輕負荷和長綫路下的作用，以及補償原理。 同步調相機： 闡述其作為一種動態無功功率補償裝置的工作原理和優點。 靜止無功補償器（SVC）： 介紹SVC的結構、控製原理以及其快速響應的特點。 統一潮流控製器（UPFC）： 簡要介紹UPFC作為一種更先進的柔性交流輸電（FACTS）裝置，在電壓和潮流控製方麵的綜閤能力。 電壓穩定性的初步分析： 探討穩態電壓偏差與係統穩定性的初步關係，為深入理解動態電壓穩定性打下基礎。 第五部分：電力係統運行的可靠性與安全性分析（穩態視角） 本書雖聚焦於穩態分析，但也會從穩態運行的角度探討係統的可靠性與安全性。 可靠性指標的定義： 介紹電力係統可靠性的基本概念，如供電可靠性、設備可用率等。 故障分析的穩態概念： 盡管本書不涉及動態故障仿真，但會從穩態分析的角度，討論在發生一定規模故障後，係統可能齣現的穩態運行狀態，例如潮流轉移、電壓下降等。 係統裕度與魯棒性： 從穩態分析的角度，討論係統在麵對負荷波動、機組齣力變化等情況時的裕度，以及係統運行的魯棒性。 運行規程與風險控製： 介紹電力係統運行規程在保障穩態運行安全方麵的作用，以及在穩態分析基礎上進行的風險評估。 讀者對象： 本書適閤高等院校電氣工程及其相關專業的本科生、研究生，電力係統運行、設計、規劃和管理等領域的工程技術人員閱讀。 特點： 係統性強： 理論與實踐相結閤，從基礎概念到高級分析方法，構建完整的電力係統穩態分析體係。 側重應用： 強調分析方法的實際應用，通過算例說明理論在解決實際工程問題中的作用。 語言清晰： 采用清晰、準確的專業語言，便於讀者理解和掌握。 內容全麵： 涵蓋瞭電力係統穩態分析的各個重要方麵，包括潮流計算、經濟性分析、電壓控製等。 通過學習本書，讀者將能夠深刻理解現代電力係統穩態運行的內在規律，掌握常用的分析工具和控製策略，為電力係統的安全、經濟、可靠運行提供堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，這本書不僅僅是一本關於超高壓輸變電係統內部過電壓的專業書籍，更是一本結閤瞭理論、實踐與前沿技術的寶典。作者將深厚的理論功底、豐富的實踐經驗以及強大的仿真應用能力融為一體，為我們提供瞭一個深入理解和解決超高壓輸變電係統內部過電壓問題的全新視角。我強烈推薦這本書給所有從事電力係統研究、設計、運行和維護的工程師、技術人員以及相關專業的學生，相信它一定會為您的工作和學習帶來巨大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書在內容編排上，也顯得尤為精心。從基礎理論的引入，到具體案例的仿真分析，再到抑製措施的探討，層層遞進，邏輯清晰。即使是對於初學者，也能循序漸進地掌握相關知識。而且，作者在行文中，並沒有使用過於晦澀的專業術語，而是力求用通俗易懂的語言，將復雜的概念解釋清楚。這種平實的敘述風格，讓我感覺仿佛是在與一位經驗豐富的導師進行交流，受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

更令我驚喜的是，這本書將理論分析與實際仿真緊密結閤。在我過去的學習過程中，常常遇到的睏境是，即使掌握瞭再多的理論知識，也難以將其轉化為解決實際問題的能力。而這本書的作者深諳此道，他將PSCAD/EMTDC這一強大的仿真工具，貫穿於整個分析過程。通過PSCAD/EMTDC，作者能夠模擬齣在不同操作條件下，內部過電壓的發生、發展和衰減過程，並對仿真結果進行詳細的解讀。這種“理論+仿真”的雙重路徑，不僅加深瞭我對內部過電壓的理解，更重要的是，它提供瞭一種可行的、高效的分析方法，使得那些抽象的理論知識，變得觸手可及，也為我未來的工作提供瞭寶貴的參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書在闡述PSCAD/EMTDC仿真應用時，也展現齣瞭極高的實用性。作者並沒有簡單地羅列仿真步驟，而是結閤具體的超高壓輸變電係統案例，詳細講解瞭如何構建仿真模型、設置仿真參數、進行仿真運行以及如何有效地解讀仿真結果。例如，在某個章節，作者展示瞭如何通過PSCAD/EMTDC模擬斷路器閤閘湧流對電容器組過電壓的影響，並給齣瞭詳細的建模思路和參數設置建議。這對於初次接觸PSCAD/EMTDC的讀者來說，無疑是一份極具價值的入門指南，也為有一定基礎的讀者提供瞭更深入的技巧和思路。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名就如同它的內容一樣，直擊核心，直入主題，將“超高壓輸變電係統”、“內部過電壓分析”以及“PSCAD/EMTDC仿真應用”這幾個關鍵要素有機地融閤在一起，勾勒齣瞭一幅技術探索的宏偉藍圖。在我翻閱這本書之前，我對超高壓輸變電係統內部過電壓的認知，多停留在理論知識層麵，例如開關操作引起的暫態過電壓、雷電感應過電壓的防護措施等，但始終覺得隔靴搔癢，缺乏一種深入的、可量化的理解。這本書的齣現，恰恰彌補瞭這一遺憾。它沒有泛泛而談，而是聚焦於“內部過電壓”，這一在實際運行中更為普遍且難以預測的挑戰。從書名中就能感受到作者的嚴謹和專業，仿佛一位經驗豐富的工程師，將自己多年積纍的知識和實踐經驗，一絲不苟地呈現在讀者麵前。

評分☆☆☆☆☆

閱讀本書的過程中，我特彆注意到瞭作者在分析一些復雜工況時所展現齣的細緻入微。例如，在探討多迴綫路耦閤效應導緻的過電壓時，作者並沒有停留在簡單的疊加概念，而是深入分析瞭綫路之間的電磁耦閤、感應耦閤等作用機理，並利用PSCAD/EMTDC構建瞭多迴路仿真模型，精確地計算齣耦閤效應的實際影響。這種對細節的極緻追求，體現瞭作者深厚的專業功底和嚴謹的科研態度，也讓我意識到，在超高壓輸變電領域，任何一個看似微小的因素，都可能對整個係統的安全穩定運行産生巨大的影響。

評分☆☆☆☆☆

作者在本書中，對於超高壓輸變電係統內部過電壓的分析，展現瞭其獨特的視角和深刻的洞察力。我尤其欣賞他在處理一些非綫性問題時所采用的方法，例如，在考慮變壓器飽和引起的湧流過電壓時，作者並沒有簡單地將其等效為綫性器件，而是引入瞭變壓器磁化麯綫等非綫性模型，並通過PSCAD/EMTDC進行精確仿真。這種對實際係統復雜性的真實反映，使得仿真結果更加貼近實際運行情況，也為我們理解和解決這類復雜問題提供瞭有力的工具。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，我立刻被其清晰的邏輯和精煉的語言所吸引。作者在介紹超高壓輸變電係統時，並沒有進行冗長的背景鋪墊，而是直奔主題，從係統構成的基本要素入手，如高壓斷路器、互感器、電抗器、電容器組等，重點分析瞭這些設備在不同工況下産生內部過電壓的內在機製。讓我印象深刻的是，書中對各種過電壓形態的劃分和描述，不僅僅是簡單的分類，而是深入到其産生機理、傳播路徑以及對設備的影響，例如，在閤閘過程中，由於電感和電容的耦閤效應，可能會産生數十倍於額定電壓的瞬態過電壓，而作者則通過詳細的數學模型和圖示，將這一過程剖析得淋灕盡緻，讓我仿佛置身於高壓設備之中，親身感受那電閃雷鳴般的能量湧動。

評分☆☆☆☆☆

令我印象深刻的是，書中對各種過電壓抑製措施的分析，不僅僅停留在理論層麵，而是結閤PSCAD/EMTDC仿真結果，對不同抑製措施的有效性進行瞭定量評估。例如，在討論阻尼電阻的應用時，作者通過仿真對比瞭不同阻值下過電壓的衰減速度，並分析瞭其對係統暫態穩定性的影響。這種基於仿真的評估，使得對各種抑製措施的選擇和優化，有瞭更加科學的依據，也為工程師在實際工程設計中，提供瞭重要的參考數據和決策支持。

評分☆☆☆☆☆

讓我眼前一亮的，是本書在對未來發展趨勢的探討中所展現齣的前瞻性。在某些章節，作者不僅僅局限於當前的超高壓輸變電技術，而是對未來可能齣現的新的過電壓問題，以及如何利用PSCAD/EMTDC等仿真工具進行應對，進行瞭初步的展望。例如，隨著新能源的大量接入，係統運行的復雜性會進一步增加，內部過電壓的形態和特性也可能發生變化。作者的這種前瞻性思考，對於我們把握行業發展脈搏，做好未來技術儲備，具有重要的啓發意義。

評分☆☆☆☆☆

適閤pscad初學者。

評分☆☆☆☆☆

還行吧，主要用來學pscad

評分☆☆☆☆☆

講的很全麵，對於這樣一本專業書籍，還是值得一看

評分☆☆☆☆☆

還不錯，有幫助

評分☆☆☆☆☆

還行吧，主要用來學pscad

評分☆☆☆☆☆

還行吧，主要用來學pscad

評分☆☆☆☆☆

快遞很給力，書本的印刷很好，內容比較實用。

評分☆☆☆☆☆

速度快，

評分☆☆☆☆☆

好評