具体描述
内容简介
《电力系统暂态过程》是高等学校电气工程及其自动化专业电力系统及其自动化方向的专业课教材。《电力系统暂态过程》包括传统的电力系统电磁暂态过程分析和机电暂态过程分析的基本知识，同时为服务于已具有特高压、大电网的我国电力系统，添加了对特高压交流远距离输电所特有的短路暂态分量的分析和功率输送的分析，以及近年颇受关注的电压稳定性分析的相关知识。《电力系统暂态过程》既可供高等学校电力类有关专业师生使用，也可供从事电力系统工作的工程技术人员参考。目录
前言第一章 同步发电机突然三相短路的分析
第一节 短路的一般概念
第二节 同步发电机突然三相短路后的物理过程及短路电流的近似分析
第三节 同步发电机的基本方程
第四节 同步发电机的暂态参数和等效电路
第五节 同步发电机的次暂态参数和等效电路
第六节 同步发电机的三相短路电流
第七节 基本方程的拉普拉斯运算形式
第八节 自动调节励磁装置对短路电流的影响
思考题与习题
第二章 电力系统故障的计算机算法
第一节 概述
第二节 电力系统故障计算的等效网络
第三节 对称短路计算
第四节 简单不对称故障计算
第五节 复杂故障的计算方法
思考题与习题
第三章 特高压交流远距离输电线路的短路暂态过程
第一节 概述
第二节 各种暂态分量的基本分析
第三节 用拉普拉斯运算法计算三相短路暂态过程
第四节 用拉普拉斯运算法计算不对称短路暂态过程
思考题与习题
第四章 电力系统运行稳定性的基本概念和各元件的机电特性
第一节 电力系统运行稳定性的基本概念
第二节 同步发电机组的机电特性
第三节 发电机励磁系统与原动机系统的数学模型
第四节 负荷特性
思考题与习题
第五章 电力系统的静态稳定性
第一节 简单电力系统的静态稳定性
第二节 简单电力系统静态稳定性分析的小干扰法
第三节 自动调节励磁系统对静态稳定性的影响
第四节 实际电力系统的静态稳定性分析
第五节 提高系统静态稳定性的措施
思考题与习题
第六章 电力系统的暂态稳定性
第一节 电力系统的暂态稳定性概述
第二节 简单电力系统暂态稳定性分析
第三节 发电机组转子运动方程的数值解法
第四节 发电机组自动调节系统对暂态稳定性的影响
第五节 复杂电力系统的暂态稳定性分析
第六节 电力系统异步运行的概念
第七节 提高系统暂态稳定性的措施
思考题与习题
第七章 特高压交流远距离功率输送
第一节 概述
第二节 长线的稳态方程
第三节 沿长线的功率传送
第四节 提高远距离输电线路的功率极限和改善运行特性的措施
思考题与习题
第八章 电力系统的电压稳定性
第一节 概述
第二节 简单电力系统的电压稳定性分析
第三节 电压稳定性分析方法
第四节 提高电压稳定性的措施
思考题与习题
参考文献
精彩书摘
随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。短路的危险后果一般有以下几个方面：1）短路故障使短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流，由于短路电流的电动力效应，导体间将产生巨大的机械应力，可能破坏导体和它们的支架。
2）比设备额定电流大许多倍的短路电流通过设备，会使设备发热增加，可能烧毁设备。
3）短路电流在短路点可能产生电弧，引发火灾。
4）短路时系统电压大幅度下降，对用户造成很大影响。严重时会导致系统电压崩溃，造成电网大面积停电。
5）短路故障可能造成并列运行的发电机失去同步，破坏系统稳定，造成大面积停电。这是短路故障的最严重后果。
6）发生不对称短路时，不平衡电流可能产生较大的磁通在邻近的电路内感应出很大的电动势，干扰附近的通信线路和信号系统，危及设备和人身安全。
7）不对称短路产生的负序电流和电压会对发电机造成损坏，破坏发电机的安全，缩短发电机的使用寿命。
二、短路计算的任务和若干简化假设 在电力系统和电气设备的设计和运行中，短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算。短路计算主要应用在以下几个方面：
1）选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备，如断路器、互感器、绝缘子、母线、电缆等，必须以短路计算作为依据。这包括：计算冲击电流以校验设备的电动力稳定度，计算若干时刻的短路电流周期分量以校验设备的热稳定度，以及计算指定时刻的短路电流有效值以校验断路器的断流能力等。
2）为了合理地配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数，必须对电力网中发生的各种短路进行计算和分析。在这些计算中不但要知道故障支路的电流值，还必须知道故障时电流在网络中的分布情况及节点的电压值。
3）在设计和选择发电厂和电力系统电气主接线时，为了比较不同方案的接线图、确定是否需要采取限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路电流计算。
4）进行电力系统暂态稳定计算、研究短路对用户工作的影响等，也包含一部分短路计算的内容。
此外，确定输电线路对通信的干扰，对已发生故障进行分析，都必须进行短路计算。
在实际工作中，根据一定的任务进行短路计算时，必须首先确定计算条件。这包括：短路发生时系统的运行方式，短路的类型和发生地点，以及短路发生后所采取的措施等。从短路计算的角度来看，系统运行方式指的是系统中投入运行的发电、变电、输电和用电设备以及它们之间相互连接的状况；计算不对称短路时，还应包括中性点的运行状态。对于不同的计算目的，所采用的计算条件是不同的。
由于同步发电机是电力系统最重要的元件，它的运行特性对电力系统的运行状态有决定性的影响。
……
前言/序言
本书的主旨是在《电力系统分析基础》教材的基础上，向从事电力系统及其自动化专业方向学习的高等学校学生提供电力系统暂态过程分析方面进一步的知识。同步发电机突然短路后的暂态行为是决定电力系统暂态过程的重要因素，本书首先在电机学等学科知识的基础上进一步阐述了同步发电机突然短路后的物理过程及短路电流的近似分析，建立了基于派克变换的同步发电机基本方程，并以此分析了同步发电机的短路过程和参数。然后，本书介绍了同步发电机基本方程的拉普拉斯运算形式以及如何应用基本方程的拉普拉斯运算形式分析突然三相短路电流。
鉴于计算机使用的日益普及，本书专列了一章，介绍了应用计算机计算电力系统故障的内容，并介绍了基本计算原理和计算机流程框图。
得益于电力工业的高速发展，我国电力系统已具有特高压、大电网的规模。为使从事电力系统及其自动化专业方向学习的学生了解特高压电网所特有的一些短路暂态分量及其分析和计算的方法，本书编写了第三章的内容。为使学生了解特高压交流电网远距离功率输送的知识，本书编写了第七章的内容。
电力系统机电暂态过程是电力系统暂态过程的重要组成内容，本书第四～六章介绍了电力系统机电暂态过程的基本概念和各元件机电特性，以及电力系统机电稳定性的基本分析与计算方法。另外，还介绍了在这一领域的一些新的研究成果和分析、计算方法。
电力系统电压稳定性是近年颇受关注的问题，为使学生增加对电力系统电压稳定性的了解，本书第八章介绍了电压稳定性的基本概念和基本的分析、计算方法以及提高电压稳定性的基本措施。书中带*的为选修内容。
本书书稿经华北电力大学的李庚银教授主审，华北电力大学的栗然教授和河北农业大学的霍利民教授、黄丽华教授也参加了本书的审稿工作。各位教授提出的宝贵意见对本书提供了巨大的帮助，在此表示衷心的感谢。
本书的第一一三、六～八章由常鲜戎编写，第四五章由赵书强编写。由于编者水平有限，书中的错误和不足之处敬请读者批评指正。
用户评价
这本书给我带来了非常大的启发，让我对电力系统的某些经典问题有了新的认识。我一直认为，电力系统的故障是偶然的，但这本书让我明白，很多故障的发生都有其内在的规律和诱因，而暂态过程的研究正是为了揭示这些规律。作者在讲解短路故障时，不仅仅是计算故障电流的大小，更是深入分析了故障电流的冲击分量、稳态分量以及衰减过程，并且探讨了不同类型短路故障对设备的影响程度。我尤其对书中关于接地故障的详细分析印象深刻，它让我了解了不同接地方式下，系统接地电流和地电压的分布规律，以及对保护装置的影响。此外，书中对单相重合闸操作的研究，也让我体会到，即使是一些看似简单的操作，也可能引发复杂的暂态过程，需要谨慎对待。这本书让我认识到，电力系统安全运行，不仅需要健全的保护体系，更需要对可能发生的暂态过程有深刻的理解和预测能力。
评分“电力系统暂态过程”这本书，简直就是一本为我量身定做的学习指南。我之前一直觉得电力系统稳定分析是个很难掌握的领域，特别是那些关于暂态稳定性的内容，更是让人望而却步。但这本书，却以一种前所未有的清晰度和逻辑性，将我带入了其中。作者在讲解系统恢复过程时，非常注重对动态特性的描述，比如发电机转子的角度变化、同步电动机的摆动情况，以及负荷的响应速度等等。我特别喜欢书中关于“能量函数法”的介绍，这种方法能够直观地判断系统是否稳定，并且能够预估系统的裕度，这让我对系统稳定性有了更深刻的认识。而且，书中还穿插了一些关于电网互联和区域性故障的分析，这让我明白了，在大型电力系统中，一个区域的暂态过程可能会影响到整个系统的运行，需要综合考虑。书中对于不同类型的发电机和负荷模型也做了详细介绍，这让我明白，在进行暂态分析时，对模型选择的准确性至关重要。
评分这本书给我最大的惊喜，就是它对于电力系统实际运行中一些“疑难杂症”的深入剖析。我之前总觉得，教科书里的模型太过理想化，与实际情况总是有差距。但这本书，却能够从实际工程的角度出发，探讨那些在现实世界中可能发生的各种复杂的暂态现象。我记得书中关于“切负荷”和“切机”操作的研究，这些操作看似简单，但背后却涉及到复杂的电力系统动态响应，以及如何通过这些操作来解除系统危局。书中对不同情况下切负荷和切机的原则和步骤都做了详细的介绍，这让我明白，在实际的电力调度中，决策的制定需要考虑诸多因素，而且往往需要在瞬息之间做出判断。此外，书中对“振荡”的分析也让我印象深刻，它让我了解到，电力系统并非总是平稳运行，有时会出现各种形式的振荡，而这些振荡的产生和衰减，都与暂态过程密切相关，需要引起高度重视。
评分这本书着实是一本令人振奋的电力系统暂态过程的百科全书。它不仅仅是一本技术书籍，更像是一场知识的盛宴，让我对电力系统的运行有了前所未有的深刻理解。我尤其欣赏书中对各种故障类型及其对系统影响的细致阐述。例如，在讲解三相短路时，作者不仅仅给出了故障电流的计算公式，更是深入分析了故障发生时电压、电流的剧烈波动，以及对发电机、变压器等关键设备可能造成的机械应力和热应力。书中对于一些非线性暂态过程的探讨，比如断续电弧故障，更是让我耳目一新，它打破了我过去对电力系统稳定性的刻板印象，让我意识到即使是短暂的扰动，也可能引发连锁反应，需要高度警惕。此外，书中对暂态稳定性的分析，包括极限角度、临界故障清除时间等概念的解释，也做得非常到位。我之前总觉得“稳定”是一个静态的概念，但这本书让我明白，在电力系统中，稳定性更强调的是系统在受到扰动后能否快速恢复到正常运行状态的能力，而这正是暂态过程研究的核心价值所在。作者在书中还引用了大量的最新研究成果和行业标准，这让这本书的内容紧跟时代发展，具有很强的指导意义。阅读过程中，我时常会因为书中某些精妙的论述而停下来反复咀嚼，甚至会主动去查找一些补充资料，进一步加深理解，这充分说明了这本书的启发性。
评分坦白说，在读这本书之前，我对电力系统的许多动态特性都只有模糊的概念。这本书的出现，无疑为我打开了一个全新的视角。作者对于暂态过程的分析，不仅仅局限于理论层面，更是深入到了每一个环节的细节。我记得在讨论负荷的暂态响应时，书中详细介绍了不同类型负荷，比如感性负荷、容性负荷和电子设备负荷，在电压和频率扰动下的动态特性。这让我意识到，负荷本身也并非一成不变，它们的动态变化也会对系统的稳定运行产生重要影响。书中对频率暂态过程的分析也让我受益匪浅，它让我明白了系统频率为何会波动，以及如何通过调频调压来维持系统的平衡。而且，书中还提到了“频率特性曲线”和“负荷特性曲线”的绘制，这让我能够更直观地理解系统各部分之间的相互作用。
评分这本书给我最深刻的印象，就是它在理论深度和工程实践之间的完美平衡。作者在讲解每一类暂态过程时，都能够巧妙地将抽象的数学模型与实际的工程应用联系起来。我记得其中关于过电压保护的部分，作者不仅仅介绍了不同类型过电压的产生机理，还详细阐述了各种保护装置，比如避雷器、绝缘子等的工作原理和选型依据。这让我明白了，那些看起来神秘的设备，其实都是为了应对这些瞬息万变的暂态过程而设计的。书中对谐波暂态过程的分析也让我印象深刻，它揭示了非线性负荷和电力电子设备对系统波形造成的畸变，以及这些畸变可能带来的电能质量问题，并给出了相应的治理方法。我之前总觉得谐波是一个静态的、长期的影响，但这本书让我认识到，谐波的产生和衰减本身也是一个动态的过程，需要从暂态的角度去理解和控制。而且，书中对仿真软件的应用也有一定的提及，这让我意识到，在现代电力系统分析中，仿真技术扮演着越来越重要的角色，能够帮助工程师更有效地预测和解决暂态问题。
评分我一直对电力系统这个领域充满好奇，尤其是在探讨那些瞬间发生的、却能对整个系统产生深远影响的“暂态过程”时，更是觉得既神秘又极具挑战性。“电力系统暂态过程”这本书，光是书名就足以勾起我深入探究的欲望。在翻阅之前，我脑海中浮现的，是教科书中那些抽象的数学公式和模型，我担心它会是一本枯燥乏味的学术著作，充斥着晦涩难懂的理论。然而，当我真正开始阅读时，我发现我的担忧是多余的。作者以一种非常引人入胜的方式，将原本复杂抽象的电力系统暂态现象，一点点地剖析开来。从故障的发生机制，到保护装置的快速响应，再到系统恢复的整个流程，每一个环节都描述得条理清晰，层层递进。特别是书中对于各种典型暂态过程的分析，比如雷击、短路、接地故障等等，不仅仅是简单地罗列现象，而是深入探讨了其背后产生的电磁力、电化学变化以及系统参数的瞬时改变，并配以大量的图示和仿真结果，使得即便是初学者，也能对这些瞬息万变的现象有一个直观的认识。书中对数学模型的构建和求解过程也处理得恰到好处，既保证了理论的严谨性，又避免了过度复杂的推导，让读者能够专注于理解物理过程本身。而且，作者在书中还穿插了一些实际工程中的案例分析，这些案例真实地反映了电力系统在运行过程中可能遇到的各种复杂情况，以及如何通过分析暂态过程来解决实际问题，这让我觉得这本书的实用性非常强，远超我最初的预期。
评分从我个人的阅读体验来说，“电力系统暂态过程”这本书，堪称是我在电力系统领域遇到过的最系统、最深入的教材之一。作者在处理复杂问题时，总是能够化繁为简，用最精炼的语言和最清晰的逻辑，将深奥的理论展现出来。我尤其赞赏书中对暂态过程数学建模的严谨性，从拉普拉斯变换到微分方程组，每一个步骤都清晰明了，并且能够与实际的物理过程紧密结合。我记得在分析电磁暂态过程时，作者引入了多端口网络的理论，这让我对传输线的研究有了全新的认识，理解了信号在网络中的传播和反射。而对于机电暂态过程，书中则详细介绍了各种微分方程模型，以及如何通过数值方法求解这些方程，这让我体会到了数值计算在电力系统分析中的重要性。书中还涉及了一些高级的主题，比如系统振荡的分析和阻尼控制，这让我了解到，在确保系统基本稳定性的同时，如何进一步提升系统的动态性能。
评分说实话，我在阅读“电力系统暂态过程”之前，对电力系统的许多概念都停留在比较模糊的层面。这本书的出现，就像一盏明灯，为我驱散了许多迷雾。作者的叙述方式非常独特，他并没有直接进入深奥的理论，而是从一些具体的、读者容易理解的物理现象入手，比如开关触点在分断大电流时产生的电弧，或是架空线路在雷击时产生的瞬态电压升高。通过这些生动的例子，逐步引导读者进入到暂态过程的复杂世界。我特别喜欢书中关于暂态过程的分类和归纳，作者将复杂的暂态现象进行了系统性的梳理，使得读者能够清晰地认识到不同类型暂态过程的特点、成因以及对系统可能造成的影响。例如，在讨论电磁暂态过程时，书中详细介绍了暂态过程的传播速度、波形畸变以及能量损耗等，并结合了传输线模型和电路分析方法，让整个过程清晰可见。而对于机电暂态过程，书中则着重于发电机、电动机等转动设备的动态响应，以及系统频率和功率波动的分析。书中对于对称和非对称暂态过程的区分，以及在不同故障类型下的计算方法，也让我受益匪浅，让我能够更好地理解电力系统运行的复杂性。
评分“电力系统暂态过程”这本书，简直就是一本能“听懂”的电力系统教科书。我之前读过一些关于电力系统的书籍，里面充斥着各种公式和理论，读起来总是感觉很吃力，好像在隔着一层纱看东西。但这本书，作者的语言非常朴实，而且善于用形象的比喻来解释抽象的概念。我记得在讲解暂态电磁波在传输线上的传播时，作者竟然用“水波”来类比，让我瞬间就理解了波的反射、折射和叠加现象，这真是太巧妙了！而且，书中配有很多的示意图和流程图，使得即使是复杂的数学推导，也能变得直观易懂。我特别喜欢书中关于雷电过电压的研究，作者通过生动的描述，让我仿佛亲眼看到了闪电击中输电线路的瞬间，以及随之而来的电压 surges。书中对雷电保护装置的介绍，也让我明白了这些装置是如何工作的，以及它们在保护电力系统免受雷击方面所起到的关键作用。
评分思考题与习题
评分第三章 特高压交流远距离输电线路的短路暂态过程
评分第一节 电力系统运行稳定性的基本概念
评分本书的第一一三、六～八章由常鲜戎编写，第四五章由赵书强编写。由于编者水平有限，书中的错误和不足之处敬请读者批评指正。
评分第三节 电压稳定性分析方法
评分第二节 简单电力系统静态稳定性分析的小干扰法
评分作 者：常鲜戎
评分第一节 概述
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