具体描述
《现代电力系统分析与控制》 本书旨在深入探讨现代电力系统在设计、运行和优化过程中所面临的关键技术挑战，并提供相应的分析方法和控制策略。全书共分为三个主要部分：电力系统基础理论、电力系统分析技术以及电力系统运行与控制。 第一部分：电力系统基础理论 本部分将从最基础的电工理论出发，回顾并深化对交流电路、三相系统、磁路、电磁感应等基本概念的理解。在此基础上，重点介绍发电、输电、配电和用电等电力系统各环节的组成结构、工作原理及其相互关系。将详细阐述各种发电方式（如火力、水力、核能、风能、太阳能等）的发电原理、优缺点以及对电网的影响。在输电方面，将深入分析输电线路的参数（电阻、电抗、电纳）、线路模型（长线、短线、中线模型）、电压降落和功率损耗，以及输电系统的稳定性问题。配电系统部分将涵盖配电网的结构、电压等级、负荷特性、潮流计算的基本方法以及故障分析。用电部分将分析不同类型负荷（如电机、照明、加热设备等）的功率特性、功率因数以及对电网的影响。此外，本部分还将引入电力系统的经济性问题，如发电成本、输电损耗、电价形成机制等，为后续的系统优化打下基础。 第二部分：电力系统分析技术 本部分将聚焦于电力系统的建模与仿真分析方法，为理解和解决复杂的电力系统问题提供强大的工具。首先，将详细介绍稳态潮流计算的原理和常用算法，包括高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法等，并讨论潮流计算在系统规划、运行调度中的应用。其次，系统短路分析是电力系统安全运行的重要环节，本书将深入讲解不同类型短路（三相短路、单相接地短路、两相短路等）的计算方法，并介绍短路电流对设备选择和系统保护的影响。在此基础上，将重点探讨电力系统的稳定性问题，包括稳态稳定性、暂态稳定性和频率稳定性。详细讲解导致稳定性丧失的原因、判据以及提高系统稳定性的措施，如同步发电机的暂态过程、自动电压调节器（AVR）、调速器（Governor）的工作原理以及同步补偿机的应用。动态仿真技术作为分析电力系统暂态过程的有力手段，也将得到重点介绍，包括系统微分代数方程组的建立、数值解法以及仿真软件的应用。此外，本书还将涉及负荷预测技术，介绍时间序列分析、回归分析等常用预测方法，以及负荷预测在系统调度中的重要作用。 第三部分：电力系统运行与控制 本部分将侧重于电力系统的实际运行与控制策略，旨在实现电力系统的安全、经济、可靠运行。首先，将详细阐述电力系统的调度与运行，包括发电计划的制定、负荷分配、无功功率的调节与电压控制、以及频率的维持。将深入分析各种控制装置和系统，如自动电压调节器（AVR）、励磁系统、调速器（Governor）的作用原理及其对系统稳定性的影响。其次，电力系统的继电保护是保证系统安全运行的最后一道防线，本书将详细介绍各种保护原理（如过流保护、差动保护、距离保护等），保护装置的类型及其在不同电气设备（发电机、变压器、线路）上的应用。还将介绍故障检测、隔离和恢复供电的流程。现代电力系统越来越依赖于先进的控制技术，本书将介绍电力系统中的自动化技术，如SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统、EMS（Energy Management System）的功能和应用，以及这些系统在实时监测、数据分析和指令下发中的作用。最后，随着可再生能源的广泛接入，电力系统面临着新的挑战，如不确定性、间歇性等，本书将探讨如何通过先进的控制策略，如智能电网技术、微电网技术、储能技术、需求侧管理等，来提高电力系统的灵活性、适应性和韧性，实现能源的可持续发展。 本书力求理论联系实际，在阐述原理的同时，辅以大量的图示、算例和实际工程中的应用场景，帮助读者建立清晰的知识体系，并掌握分析和解决电力系统相关问题的能力。本书适合高等院校电气工程及其相关专业的学生、电力行业的工程师、研究人员以及对电力系统技术感兴趣的广大读者。
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