书名：现代电力系统分析
书号：978-7-5239-0216-5
定价：47元
作者：文昌 田树耀 卞建鹏 主编
出版时间：2025-07-02
出版社：中国电力出版社
页码： 212    字数(千字)：328
开本：16开    版次：1    印次：1

品牌介绍

中国电力出版社成立于 1951 年，作为中国成立最早的中央科技出版社之一，曾隶属于水利电力部、能源部、电力工业部、国家电力公司，现为国家电网公司所属的科技出版社，在电气技术专业出版领域享有极高的声誉。该社作为以图书出版为主体，音像、电子出版物、期刊、网络出版共同发展的大型出版企业，以强大的出版资源和高素质的专业队伍，致力于向读者提供包括电力工程、电气工程、建筑工程、电子技术、信息技术、外语、大中专教材、家教等学科门类齐全的权威出版物，也竭力为广大师生提供精品教材，是教育部和北京市教委规划教材的出版基地之一。

编辑推荐

紧扣专业核心知识，精选习题及讲解

产品特色

1.本书对学生的学习思路进行指导，帮助学生掌握章节重点。在教材中增加现场规定及思考总结栏，引导学生学习总结并方便自学。2.本书图文结合，易于理解，配套相关线上题库系统，可查看题目解析以达到最优的训练目的。

作者介绍

文昌，工学硕士，副教授，电气工程师，主要从事电力系统自动化专业的教学及科研工作。教学方面，主要承担《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》、《发电厂电气主系统》和《高电压与绝缘技术》等课程的教学工作。科研方面，主要从事电力系统高压直流输电的研究工作；以第一作者发表学术论文8篇（其中SCI一篇，国家核心期刊1篇）；主持、参与国家级、省部级和地厅级项目3项。先后荣获学校课堂教学评优赛优胜奖、优秀班主任等荣誉称号。

内容介绍

本书为衡真教育集团组织编写的系列图书之一,全书分为十一章,包括电力系统规划的基本概念,电力系统 各元件的特性及数学模型,电力网络分析的一般方法,发电机和负荷的数学模型,电力系统最优潮流的数学模型 及算法,电力系统状态估计的基本概念,电力系统静态安全分析的基本概念,电力系统静态等值方法的特点及应 用,电力系统暂态稳定分析的直接法和时域法,电力系统的小扰动稳定分析,电力系统电压稳定的基本概念和方 法,电力系统安全校核的基本概念。
本书适用于本书主要作为相关考试参考教材,也可作为电气工程类专业的研究生教材,同时也可供有关从事电力工程的工程技术人员作为参考。

前言

电气工程及其自动化专业是强电（ 电为能量载体） 与弱电（ 电为信息载体） 相结合的专业， 要求掌握电机学、 电力电子技术、 电力系统基础、 高电压技术、 供配电与用电技术等核心内容。 为了帮助学生高效完成专业学习， 衡真教育集团组织编写了《 电机学》 《 电力系统分析》 《继电保护原理》 《高电压技术》 《电路原理》 《电力电子技术》 《电气设备及主系统》 和《现代电力系统分析》 八种教材。 本系列教材旨在帮助读者梳理相关课程知识点， 进一步提升理论知识水平。 希望本系列教材能为电气工程及其自动化领域的学习者提供基础理论与核心知识， 助力读者夯实基础， 通晓理论。 本系列教材具有如下特点： （1） 内容全面， 精准对接电气专业课程需求， 涵盖必备学科知识， 并融入相关考试要点， 助力学习与考前冲刺。 （2） 指导性强， 在内容安排上针对专业学习和相关考试内容进行精挑细选， 确保紧扣专业核心知识。 紧跟行业动态， 随相关考试大纲变动更新教材内容， 确保教材教学内容始终与时俱进。 （3） 注重互动性， 包含精选习题、 笔记区等互动元素， 调动读者积极思考所学知识，辅助读者更好理解和掌握知识框架， 供读者进行自我检测， 加深知识理解程度实现知识点汇总， 提供不同层次的互动体验。 配合衡真教育集团的在线题库系统可巩固所学知识， 感兴趣的读者可以前往练习。 （4） 注重可读性， 语言文字表达清晰， 图表插图辅助说明， 使得复杂的概念易于理解， 提高读者的阅读兴趣。 （5） 逻辑性强， 按照由浅入深、 由易到难的原则编写， 清晰地解释各个知识点之间的关联， 内容组织严谨， 逻辑清晰， 有助于读者建立完整的知识体系， 形成对知识的整体把握。 本书内容分为十一章， 第1 章电力系统规划， 主要包括负荷预测、 电源规划和电网规划； 第2 章电力网络分析的一般方法； 第3 章发电机组和负荷模型， 包括发电机各部分的数学模型和负荷的动态和静态模型； 第4 章电力系统最优潮流的数学模型及算法， 包括常规潮流算法和最优潮流算法； 第5 章电力系统状态估计的基本概念， 包括状态估计和不良数据的检测和辨识； 第6 章电力系统静态安全分析的基本概念， 包括静态安全分析的支路开断模拟、 发电机开断模拟和预想事故的自动筛选； 第7 章电力系统静态等值的方法及特点， 包括常规 Ward 等值、 改进 Ward 等值和REI 等值； 第8 章电力系统暂态稳定分析的时域法和直接法， 包括暂态稳定分析的时域仿真法和暂态稳定分析的直接法； 第9 章电力系统小干扰稳定性分析； 第10 章电力系统电压稳定性， 包括电压稳定性的基本概念和电压稳定性的判据； 第11 章电力系统安全校核的基本概念， 包括电网安全校核和中长期电力交易安全校核。 在本教材的编写过程中， 我们获得了衡真教研组全体教师的鼎力支持， 并且广泛借鉴了国内外多部电气工程领域的教材与专著。 在此， 我们向所有为本教材贡献智慧和心血的老师表达深深的谢意。 教材虽成， 然仍存不足， 受限于编者之水平与时间， 或有疏漏， 恳请读者不吝赐教， 指正本教材的不足之处。 我们深知学术之路永无止境， 愿与读者携手共进， 不断修正、完善。 编 者 2025 年4 月

目录

前言
第1 章 电力系统规划 1
11 电力系统规划的重要性及基本要求 1
111 电网规划的基本要求 1
112 电力系统规划中的重大举措 2
12 电力系统规划的任务及分类 3
121 电力系统负荷预测 3
122 电源规划 4
123 电网规划 4
124 电力系统规划各部分之间的关系 6
13 电力负荷预测的理论与方法 7
131 电力负荷预测的基本概念 7
132 电力负荷的构成与特点 7
133 电力负荷预测的分类及特点 8
134 负荷预测方法的分类 10
135 电力负荷预测的基本程序 10
136 影响电力负荷预测的因素 11
137 电力负荷预测的基础知识 11
14 电力负荷预测的数据处理 12
141 数据处理的必要性 13
142 数据处理的内容 13
143 负荷预测的数据补全 13
144 负荷预测的抗差估计 15
15 确定性负荷预测方法 15
151 经验技术预测方法 15
152 经典技术预测方法 16
153 回归预测法 17
154 时间序列法 18
155 趋势外推预测法 18
16 不确定性负荷预测方法 18
161 灰色预测法 18
162 模糊预测法 19
17 空间负荷预测方法 19
171 空间负荷预测的概念 19
172 空间负荷预测的流程 20
173 空间负荷预测的基本方法 20
18 电力负荷预测的综合评价 23
181 负荷预测模型分析评价必要性 24
182 负荷预测模型的综合决策评判 25
19 电源规划的理论与方法 25
191 电源规划概述 25
192 电源规划数学模型 26
110 电网规划 27
1101 电网规划概述 27
1102 电网的电压等级选择 30
111 电力电量平衡 32
1111 电力电量平衡的目的与要素 32
1112 电力平衡中的容量组成 32
1113 电力系统的可靠性 33
112 电力系统规划的经济评价方法 34
1121 电力系统规划经济评价概述 34
1122 资金的时间价值 36
1123 常用的经济评价指标 37
●习题 39
第2 章 电力网络分析的一般方法 41
21 概述 41
22 图论的基本知识 41
221 图论的术语和定义 41
222 图的矩阵表示 43
223 矩阵形式的基尔霍夫定律 46
23 电力网络方程 48
231 节点电压方程和回路电流方程 48
232 节点导纳矩阵 50
24 无源网络参数 55
241 二端口网络 55
242 二端口网络的参数和方程 56
243 二端口的连接 57
●习题 58第3 章 发电机组和负荷模型 60
31 同步电机数学模型 60
32 派克变换 63
321 同步发电机的原始电压方程 63
322 Park 变化后的同步发电机的电压方程 64
323 标幺值表示的同步电机方程 66
33 同步发电机实用数学模型 67
331 同步电机的转子运动方程 68
332 同步电机的实用模型 68
34 发电机励磁系统的数学模型 70
35 原动机及调速系统的数学模型 73
36 负荷的数学模型 75
361 负荷静态特性 76
362 负荷动态特性 77
●习题 78
第4 章 电力系统最优潮流的数学模型及算法 80
41 潮流计算概述 80
42 潮流计算问题的数学模型 81
421 潮流计算方程 81
422 潮流计算中的节点分类 82
43 潮流计算的几种基本方法 83
431 高斯 赛德尔法 83
432 牛顿 拉夫逊法 85
433 快速解耦法 (P Q 分解法) 88
434 保留非线性快速潮流算法 92
435 最小化潮流算法 (非线性规划潮流算法) 95
436 直流潮流 96
437 随机潮流 97
438 三相潮流 98
439 含柔性元件的电力系统潮流计算 98
4310 连续潮流 99
4311 潮流计算中的自动调整 99
44 最优潮流计算 99
441 概述 99
442 最优潮流的数学模型 100
443 最优潮流算法综述 102
444 最优潮流简化梯度法 103
445 最优潮流计算的牛顿法 107
446 最优潮流的内点法 109
●习题 111
第5 章 电力系统状态估计的基本概念 113
51 状态估计的基本概念 113
511 状态估计概述 113
512 实时数据库的误差和不良数据 114
513 状态估计的用途 116
514 状态估计与常规潮流的关系 118
52 电力系统状态估计问题的数学描述 119
53 电力系统状态估计算法 121
531 最小二乘法 121
532 加权最小二乘法 123
533 快速解耦状态估计算法 126
534 对量测量变换的状态估计算法 126
535 逐次型状态估计算法 127
536 几种状态估计算法的比较 127
54 不良数据的检测与辨识 127
541 几个术语 127
542 检测与辨识不良数据的几种主要方法 128
543 不良数据的一般检测方法 128
●习题 130
第6 章 电力系统静态安全分析的基本概念 132
61 电力系统运行状态与安全分析 132
611 电力系统的安全性和可靠性的定义 132
612 电力系统正常运行必须满足的两个约束条件 132
613 电力系统运行状态分类 133
614 电力系统控制方式分类 133
615 电力系统安全分析分类及几个重要概念 134
616 电力系统安全稳定准则 135
62 电力系统静态安全分析方法 136
621 支路开断模拟 136
622 发电机开断模拟 137
63 预想事故自动筛选 139
631 评价事故的行为指标 140
632 ACS 的开断模拟终止判断 140
633 ACS 的开断模拟计算方法 141
634 遮蔽现象 141
635 预想事故自动筛选算法 141
●习题 142
第7 章 电力系统静态等值方法的特点及应用 144
71 电力系统静态等值 144
711 网络等值的原因 144
712 网络简化等值的系统划分 144
713 简化等值的分类与要求 145
72 Ward 等值的基本概念 145
721 常规 Ward 等值的基本原理 145
722 常规 Ward 等值的步骤 146
723 常规 Ward 等值的意义及适用范围 146
724 常规 Ward 等值的缺点 146
73 改进 Ward 等值法 147
731 WardPV 等值法 147
732 解耦 Ward 等值法 148
733 缓冲 Ward 等值 148
74 REI 等值 149
741 REI 等值的基本原理 149
742 REI 等值网络的步骤 149
743 REI 等值的条件 149
●习题 149
第8 章 电力系统暂态稳定分析的直接法和时域法 151
81 暂态稳定分析的时域仿真法 152
811 暂态稳定分析的基本概念 152
812 电力系统暂态稳定的分析方法 153
813 电力系统暂态分析的时域法 153
814 暂态稳定分析中发电机与负荷节点的处理 156
815 网络数学模型及其网络方程求解方法 158
82 暂态稳定分析的直接法 158
821 基本定义 158
822 单机无穷大系统的直接法暂态稳定分析 158
823 多机电力系统暂态稳定分析方法 161
●习题 163
第9 章 电力系统的小扰动稳定分析 165
91 电力系统小干扰稳定概念 165
911 电力系统稳定性分类 165
912 小干扰稳定的基本概念 165
913 小干扰稳定的基本原理 166
914 状态矩阵与系统稳定性的关系 167
92 电力系统小干扰稳定的特征分析法 167
921 特征值和特征向量 167
922 主要术语介绍 168
923 可观性与可控性 169
924 参与因子 169
925 特征值灵敏度 170
926 特征分析法在电力系统小干扰稳定分析中的评价 170
927 机电回路相关比 171
93 电力系统低频振荡 171
931 电力系统低频振荡的定义和分类 171
932 复数力矩系数法 172
933 抑制电力系统低频振荡的对策 173
934 电力系统静态稳定器 (PSS) 173
●习题 174
第10 章 电力系统电压稳定的基本概念和方法 176
101 电力系统电压稳定性的基本概念 176
1011 电压稳定性的定义 176
1012 电压失稳物理现象与机理分析 177
1013 电压失稳的机理 177
102 分岔理论 178
1021 分岔概念 178
1022 鞍结分岔 179
1023 极限诱导分岔 180
103 电力系统静态电压稳定性 181
1031 静态电压稳定性的数学模型 181
1032 静态电压稳定性研究解决的问题 182
1033 静态电压稳定性指标 182
1034 连续潮流发与直接法的应用 183
104 电力系统动态电压稳定性 184
1041 动态电压稳定性概述 184
1042 电压失稳时间框架分析 184
105 电压稳定性分析与控制的功能要求 185
1051 离线研究与在线研究 185
1052 电压稳定分级分区控制 186
1053 电压稳定的控制措施 187
1054 预防控制与校正控制 187
●习题 188
第11 章 电力系统安全校核的基本概念 189
111 电网运行安全校核 189
1111 电网运行安全校核的定义 189
1112 电网运行安全校核的内容 189
1113 安全校核辅助决策 192
112 中长期电力交易安全校核 193
1121 中长期电力交易安全校核的定义 193
1122 中长期电力交易安全校核的原则 193
1123 中长期电力交易安全校核的内容 194
1124 中长期电力交易安全校核的流程 195
1125 安全校核的方法 195
●习题 196
参考文献 198