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出版者:

作者:赵承荻 编

出品人:

页数:82

译者:

出版时间:2003-6

价格:7.60元

装帧:

isbn号码:9787040117752

丛书系列:

图书标签:

• 电工技术
• 电路分析
• 电工基础
• 实践操作
• 习题集
• 技能提升
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• 模拟试题
• 职业教育
• 工程技术

电力系统分析与设计：现代电网的构建与优化 作者：[此处填写作者姓名，例如：张伟、李明] 出版社：[此处填写出版社名称，例如：清华大学出版社、机械工业出版社] ISBN：[此处填写ISBN号码] 页数：[此处填写页数] 定价：[此处填写定价] --- 导言：迈向智能、高效的现代电力系统 电力，作为现代社会运行的基石，其稳定、可靠、高效的输送与分配，是国家经济发展和人民生活质量的根本保障。随着全球能源结构的深刻转型——可再生能源的快速发展、分布式发电的兴起、电动汽车的普及以及高密度数据中心的需求激增——传统的电力系统正面临前所未有的复杂性与挑战。 《电力系统分析与设计》一书，正是顺应这一时代需求而诞生的专业著作。它并非侧重于电工基础理论的初阶训练，如基本电路分析、电机基本原理的应用性练习，而是深入聚焦于电力系统这一宏大复杂工程的科学分析、优化设计与前沿控制技术。本书旨在为高年级本科生、研究生以及电力行业资深工程师，提供一套系统、深入且具有高度实践指导意义的知识体系。 本书的核心目标是建立读者对现代电力系统运行机理的深刻理解，掌握从宏观规划到微观控制的完整分析工具集，从而能够胜任复杂电力工程项目的规划、设计、运行和检修工作。 --- 第一部分：电力系统基础理论的深度重构 本部分将不再重复基础电工学中关于电阻、电感、电容的计算，而是将这些基础概念提升到系统层面进行再审视。 第一章：三相系统的高级建模与对称分量法 本章详述了不对称运行条件下系统分析的基石——对称分量法。我们深入探讨了正序、负序、零序网络在实际故障（如单相接地、两相短路）分析中的应用，特别强调了在实际输电线路、变压器中，由于元件参数分布不均导致的非对称性对系统安全的影响。内容包括：非对称潮流的计算方法、暂态稳定分析中的初态确定等。 第二章：电力系统元件的参数化与等效模型 本书详细阐述了大型电力设备（如超高压输电线路、大型同步发电机组、并网逆变器）的精确等效电路建模。重点讨论了： 1. 输电线路模型：考虑集肤效应、趋肤深度变化对线路阻抗的影响，长输电线路的T型和π型模型在高频和低频下的适用性边界。 2. 变压器模型：除了标准的漏抗和励磁阻抗，还引入了有载调压（OLTC）对电压分布的影响模型，以及短路阻抗测试原理在系统建模中的应用。 3. 同步发电机暂态参数的确定：从实验室试验数据（如空载/短路试验）反推次暂态、暂态、同步电抗的确定流程，为暂态稳定分析提供精确输入。 第三章：潮流计算的数值方法与应用 潮流计算是系统分析的基石。本章聚焦于高效且稳定的求解算法。内容涵盖： 1. 牛顿-拉夫逊法：详细推导其迭代公式，强调雅可比矩阵的稀疏性和分区处理，以及在高维度非线性问题中的收敛性分析。 2. PQ分解法与快速幂流法（Fast Decoupled Load Flow）：介绍这些快速算法在实时监控系统（SCADA）中的应用优势，以及它们在特定网络结构下的精度限制。 3. 特殊潮流案例：包括含有大量恒压无功源（如VSR）和直流系统接入的混合潮流计算。 --- 第二部分：电力系统稳定性与安全控制 本部分是全书的核心，聚焦于电力系统最关键的性能指标——稳定性和安全性。 第四章：暂态稳定分析与功角极限 本书摒弃了简单的牛顿法作图法，转而采用严格的能量函数法和时域仿真方法。 1. 一次、二次、三次跳闸的暂态响应：分析不同故障切除时序对系统功角的影响。 2. 等面积定则的局限性与改进：引入“能量函数法”来精确评估系统的全局稳定性，并讨论滑模控制在提高暂态裕度中的作用。 3. 同步发电机组的励磁系统（AVR）与调速器（GOV）对暂态稳定的耦合影响：分析快速励磁系统对系统阻尼的贡献与潜在的次暂态振荡风险。 第五章：小扰动稳定性与低频振荡抑制 现代电力系统因并网发电机增多和长距离直流输电的引入，易发生周期性的次同步或低频振荡。 1. 特征值分析（Eigenvalue Analysis）：详细介绍如何利用系统的状态空间模型，计算系统的固有频率和阻尼比，识别不稳定模式。 2. 系统的建模与阻尼来源：分析不同控制系统（AVR、PSS、HVDC控制器）对阻尼的贡献，特别是电力系统稳定器（PSS）的设计原理和参数整定。 3. 振荡源的定位与抑制策略：针对特定频率范围的振荡，介绍区域间同步振荡抑制（PSS协同设计）和宽带阻尼控制技术。 第六章：电压稳定性和无功功率优化 电压稳定性是系统运行的“软约束”但至关重要的一环。 1. PV曲线与QV曲线分析：通过极限曲线评估系统的电压安全裕度。 2. 无功功率规划与补偿：讨论集中式补偿（SVC/STATCOM）和分布式补偿（DG/储能）在电压控制中的协同作用。 3. 动态无功源的快速响应：深入分析STATCOM（统一补偿器）在吸收/发出无功功率时的控制策略与动态特性。 --- 第三部分：现代电力系统的先进技术与规划 本部分展望未来电网的发展方向，重点介绍电力电子技术在系统中的深度融合。 第七章：高压直流输电（HVDC）的系统集成与控制 随着大容量可再生能源接入和远距离输电的需求，VSC-HVDC（电压源型直流输电）已成为关键技术。 1. VSC与LCC-HVDC的拓扑与控制差异：重点分析VSC-HVDC如何提供惯量支撑和电压刚性支撑。 2. 直流电网的潮流控制与故障穿越：直流短路电流的特性分析，以及直流断路器和选择性保护技术。 3. 电网互联中的稳定性影响：分析多馈入直流系统对交流系统惯量和阻尼的“削弱”效应，及其补偿措施。 第八章：电力系统经济调度与优化 本章从资源配置的角度审视系统运行。 1. 机组组合（Economic Dispatch）：引入拉格朗日乘子法求解考虑爬坡速率和最小开机时间的机组组合问题。 2. 安全约束经济调度（SCUC）：将潮流约束、电压安全裕度纳入优化目标，使用内点法求解复杂约束下的最优解。 3. 日前/实时优化：分析市场机制下，系统运营商如何利用预测信息进行日前计划制定与实时偏差处理。 第九章：可再生能源并网的系统特性与挑战 本书将风电、光伏视为“弱支撑”电源，重点分析其对系统惯量和暂态特性的冲击。 1. 虚拟同步发电机（VSG）技术：介绍如何通过先进逆变器控制技术，模拟传统同步发电机的惯量和阻尼特性，以支撑电网频率。 2. 功率预测误差与备用配置：针对间歇性电源，建立先进的概率模型，优化旋转备用和快速备用资源的配置策略。 3. 微电网与大电网的互联控制：讨论微电网在孤岛模式与并网模式之间的无缝切换技术。 --- 结语：面向未来电网的工程师素养 《电力系统分析与设计》提供的不只是理论公式，更是解决复杂工程问题的思维框架。读者通过对本书内容的深入学习和实践，将能够熟练运用MATLAB/Simulink、PST (Power System Toolbox) 或国内专业软件（如PSASP、EUROSTAG）对新型电网结构进行高精度建模、仿真与安全评估。本书致力于培养下一代具备高度系统思维、精通先进控制理论和电力电子应用的复合型电力系统工程师。 --- 本书适合对象： 电气工程及其自动化、能源动力工程专业高年级本科生和研究生。 电力调度中心、电网规划设计院、电厂运行维护部门的工程师。 从事电力系统仿真、电力电子集成技术的研发人员。 本书特色： 理论深度与工程实践紧密结合，大量配有真实的工程案例数据。 涵盖了从传统稳态分析到现代动态控制的完整知识链条。 对前沿技术如VSC-HVDC、VSG控制有详尽的数学模型推导和应用分析。

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内容编排的逻辑性强到令人折服，它不是简单地堆砌题目，而是在循序渐进中构建起对电工技术核心概念的理解框架。从最基础的欧姆定律应用，到稍微复杂的串并联电路分析，再到后期的电机控制原理的初步涉猎，每部分的过渡都衔接得天衣无缝，仿佛有一条无形的线索牵引着读者的思维不断深入。尤其欣赏它对理论知识点与实际应用场景的结合深度。很多练习题都融入了现实工业环境中的故障排查或参数设定模拟，这使得学习不再是枯燥的公式套用，而是真正学会了“解决问题”。我过去在学习类似主题时，常常会因为概念跳跃性太大而感到困惑，但这本练习册的章节设计，仿佛是为初学者量身定制的“思维导轨”，每走一步都有坚实的支撑。我能清晰地感受到作者在设计每一组题目时，都在刻意引导我从宏观概念过渡到微观计算，这种教学上的细致入微，是很多教材所欠缺的。

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这本书的装帧设计风格非常独特，它摆脱了传统技术书籍那种刻板的黑白灰布局，虽然主体内容依旧严谨，但在章节的开头和一些重点概念的强调上，使用了恰到好处的留白和图标设计。这种视觉上的松弛感，极大地缓解了长时间学习带来的视觉疲劳。当我需要快速定位某个知识点时，那些精心设计的边注和索引标签，比一页页翻找要高效得多。更妙的是，内页的排版布局非常合理，每道题目的题干、作答区域和留白空间都得到了完美的平衡，不会让人感觉拥挤不堪。特别是那些涉及波形分析的图示，线条干净利落，坐标轴的刻度标识得非常清晰，这在处理时域或频域问题时至关重要。整体感觉，设计者在确保功能性的前提下，也充分考虑了用户在实际使用过程中的“体验感”，使得每一次翻开它都成为一种愉悦的体验，而非负担。

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从一个资深自学者和考证爱好者的角度来看，这本书的价值远超其标价。它所涵盖的知识广度，特别是对新兴电力电子元器件在传统电路中的应用探讨，体现了编撰者对行业前沿动态的关注。我注意到其中涉及的某些安全规范和最新行业标准，与我上次参加的职业技能培训内容高度吻合，这说明编写团队的资料更新速度和专业性是毋庸置疑的。很多市面上的练习册，内容停留在十年前的标准，但这本书显然是紧跟时代的。此外，对于那些需要准备高级认证的读者来说，这本书的难度设置也提供了足够的挑战储备。它不仅要求你“会做”，更要求你“会解释为什么这么做”。这种深度的挖掘和对细节的极致追求，让这本书成为了我工具箱中不可替代的核心资料，每一次重温都能发现新的理解层次。

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说实话，我买过不少号称是“强化训练”的材料，但很多都流于表面，计算量大但思考价值低，或者理论要求高但缺乏足够的解题步骤指导。然而，这本《电工技术练习册》在提供挑战性的同时，给予了恰到好处的支撑。它不仅仅是给出答案，更重要的是在关键步骤上，提供了清晰的思路导向。对于那些容易出错的陷阱点，书中的提示或者讲解角度非常刁钻且精准，一下子就能点破我思维中的盲区。我记得做其中一道关于三相异步电机启动方式选择的题目时，我一开始按常规思路代入公式，结果发现结果与标准答案相悖，仔细研究了书中的“思路拓展”部分后，才明白原来题目隐藏了一个关于电抗器的附加条件限制。这种“不言自明，但深入探究则豁然开朗”的设计哲学，极大地提升了我独立分析问题的能力，而不是被动地接受既定路径。

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这本书的印刷质量实在是太让人惊喜了，纸张厚实，油墨的印制清晰锐利，即便是最细小的电路符号和文字，看起来也毫不费力。我习惯于在书上做大量的批注和勾画，很多练习册用几次翻阅后，纸张就开始泛黄、卷边，甚至墨水会晕开，但这本《电工技术练习册》的耐用性显然是经过深思熟虑的。特别是那些复杂的图示，色彩过渡自然，完全没有廉价印刷品那种颗粒感或色块分离的现象。翻开书本时，那种略带纸张特有的清香，让人感觉很舒服，而不是刺鼻的油墨味。这不仅仅是一本工具书，更像是一件精心制作的工艺品。我把前几章的习题都完整地做了一遍，发现即便是反复擦写，纸面依然保持着良好的质感，没有出现洇墨现象，这对于我们这种需要反复演算的理工科学习者来说，简直是福音。我可以放心地把我的解题思路和计算过程直接写在旁边，丝毫不用担心会影响到后续的学习体验，这点绝对值得称赞。

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