电力系统稳定

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价格:19.80元
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isbn号码:9787801250100
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具体描述

《电力系统稳定》是一本深入探讨电力系统运行核心——稳定性的专业著作。本书旨在为读者提供一个全面而严谨的视角,理解电力系统如何在大规模扰动下依然能够维持其正常运行状态,保障电力的可靠供应。 全书共分为多个章节,结构清晰,逻辑严谨,内容由浅入深,循序渐进。 第一部分:电力系统稳定性的基础理论 本部分着重于建立读者对电力系统稳定性的基本认知。 电力系统概述:首先,我们将对现代电力系统进行全面的介绍,包括其组成部分(发电机、输电线路、变压器、负荷等)、运行原理以及其作为国民经济命脉的重要性。我们将探讨电力系统是如何将能量从发电商传输到用户的复杂网络。 电力系统基本概念:在此章节,我们将详细阐述与稳定性密切相关的基本概念,例如功率平衡、电压、频率、功角等。我们将解释在正常运行条件下,这些参数是如何维持在一个稳定范围内的。 功率-功角特性:这是理解电力系统稳定性的核心。我们将深入分析单个发电机与电网之间的功率传递特性,即著名的功率-功角曲线。通过图示和数学模型,我们将展示功角变化如何影响功率输出,以及当系统受到扰动时,功角的变化会如何影响系统的稳定性。 暂态稳定性:这是电力系统最受关注的稳定性类型之一。我们将详细讲解在系统受到大型故障(如短路)后的短暂时间内,发电机转子角度如何变化,以及系统能否在故障清除后恢复到新的稳态运行点。我们将介绍瞬态稳定性分析的基本方法,包括平衡点法和相平面法。 第二部分:深入分析与评估电力系统稳定性 本部分将进一步拓展对电力系统稳定性的理解,引入更复杂的分析工具和模型。 小干扰稳定性(动态稳定性):与暂态稳定性不同,小干扰稳定性关注的是系统在受到小扰动后,各项参数(如频率、电压、功角)围绕新的稳态值如何振荡并最终趋于稳定。我们将介绍特征方程、阻尼比、振荡频率等概念,以及如何通过分析系统的传递函数来评估其动态稳定性。 电压稳定性:电压是电力系统运行的关键参数。本章将探讨电压稳定性的概念,即电力系统维持其电压在可接受范围内的能力。我们将分析电压跌落的成因,如负荷增加、线路故障等,并介绍评估电压稳定性的方法,例如P-V曲线和Q-V曲线。 转子动力学模型:为了准确分析暂态稳定性,需要对发电机-调速器-励磁系统进行精确建模。我们将介绍不同精度的转子动力学模型,从经典的二阶模型到更复杂的模型,并解释这些模型如何捕捉发电机在动态过程中的行为。 励磁系统与调速器控制:励磁系统和调速器在维持电力系统稳定方面起着至关重要的作用。我们将深入分析各种励磁系统(如静止励磁、旋转励磁)和调速器(如水轮发电机调速器、汽轮发电机调速器)的工作原理,以及它们如何通过反馈控制来改善系统的动态响应和稳定性。 第三部分:影响电力系统稳定性的因素与改善措施 本部分将聚焦于实际工程中影响电力系统稳定性的各种因素,并探讨相应的改进方法。 输电线路参数与配置:输电线路的阻抗、长度以及网络的拓扑结构直接影响功率传输能力和系统的稳定性。我们将分析串联电抗器的作用、串补和并补技术如何改善传输能力和稳定性。 发电机参数与设计:同步发电机的同步电抗、阻尼绕组等参数对其稳定性有显著影响。我们将探讨这些参数的优化设计如何提高系统的鲁棒性。 负荷特性:不同类型的负荷(如感性负荷、容性负荷、恒功率负荷)对电压和频率变化的响应不同,从而影响系统的稳定性。我们将分析负荷模型及其对电压稳定性的影响。 电网结构与互联:大范围互联电网在提供可靠供电的同时,也可能引入新的稳定性问题,例如振荡的传播。我们将探讨电网互联对稳定性的影响,以及如何通过合理规划和运行来应对这些挑战。 新型发电技术的影响:随着新能源(如风电、光伏)的快速发展,其并网对电力系统稳定性带来了新的课题。我们将探讨新能源出力波动、惯量缺失等问题,以及如何通过先进控制策略和储能技术来保障系统的稳定性。 第四部分:电力系统稳定性的计算与仿真 本部分将介绍实际应用中分析和评估电力系统稳定性的常用计算方法和仿真工具。 暂态稳定性仿真:我们将介绍基于步进积分法的暂态稳定性仿真技术,解释如何构建数学模型并利用计算机软件进行仿真计算,以评估系统在不同故障场景下的稳定性。 小干扰稳定性分析方法:包括特征值分析、模态分析等,以及如何利用这些方法来识别系统潜在的振荡模式和稳定性边界。 软件工具介绍:我们将简要介绍一些常用的电力系统分析软件,如PSCAD/EMTP, PSS/E, DIgSILENT PowerFactory等,并说明它们在稳定性分析中的应用。 本书内容翔实,理论与实际相结合,辅以大量的图表和算例,是电力工程领域专业人士、研究人员以及高等院校师生的重要参考资料。通过阅读本书,读者将能够深刻理解电力系统稳定性的重要性,掌握分析和评估电力系统稳定性的方法,并为保障电网安全稳定运行提供坚实的理论基础和技术支持。

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这套书的价值,不仅仅在于理论的讲解,更在于其对现代电力系统面临的挑战所展现出的前瞻性视角。尤其是关于新能源接入和直流输电对系统稳定性的影响那几部分,简直是点睛之笔。作者没有停留在传统的交流系统分析上,而是深入探讨了柔性直流(HVDC)在增强电网韧性方面的作用,以及风电、光伏等间歇性电源如何打破原有的惯性支撑模式。我印象最深的是,书中分析了惯量缺失问题,并提出了相应的控制策略,讲解得深入浅出,既有数学模型的支撑,又不失工程实践的可操作性。读到这里,我深感这不是一本停留在上世纪的参考书,而是紧跟时代脉搏的重量级著作。对于目前正在经历能源转型的电力行业从业者来说,这本书提供了一个非常宝贵的、既有深度又兼顾广度的分析框架,让我对未来电网的形态有了更清晰的想象和思考方向。

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从排版和阅读体验上来说,这本书也处理得相当出色,这一点常常被忽略,但对于如此密集的专业书籍而言至关重要。字体选择适中,图表绘制清晰、标注规范,特别是那些复杂的波形图和状态轨迹图,每一个坐标轴的含义都标注得一目了然。不像有些技术书籍,图表本身就成了理解内容的障碍。这本书的作者显然深谙读者的“痛点”,他们知道在紧张的分析过程中,读者最需要的是清晰、无干扰的视觉信息。此外,每章末尾的总结和参考文献列表也做得非常用心,这使得读者在完成一轮学习后,可以快速回顾重点,或者针对感兴趣的细分领域进行更深入的拓展阅读。这种对细节的关注,体现了作者对知识传播的严肃态度,使得整个阅读过程变成了一种享受而非煎熬。

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这本书的语言风格,用一个词来形容就是“精准而优雅”。它没有冗余的修饰,每一个词汇的选择都精确地指向了其背后的物理意义或数学概念,这对于理工科书籍来说是最高的褒奖。阅读过程中,我几乎不需要频繁地查阅生词或不确定的术语,因为作者在首次引入概念时,就已经给出了足够精确的定义和上下文解释。尤其是在处理诸如李雅普诺夫稳定性判据这类抽象的数学工具时,作者巧妙地将其与电网的物理动态过程联系起来,使得原本抽象的数学推理变得“可感”和“可触”。这种将严谨的数学语言转化为清晰的工程洞察力的能力,是作者展现出的卓越功底。整本书读下来,不仅是知识的积累,更像是对一种严谨思维方式的训练,受益匪浅。

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我最欣赏的是作者处理疑难问题时所展现出的那种“辩证”的智慧。在讨论各种稳定控制设备(如SVC、STATCOM等)的应用时,书中没有简单地宣扬某一种技术是万能的“银弹”。相反,作者会非常客观地分析不同设备的优缺点、适用场景以及它们在实际工程中可能遇到的局限性。比如,在讨论最优功率潮流和经济调度时,书中并未回避NP难等复杂问题的处理难度,而是介绍了几种行之有效的启发式算法和近似解法。这种坦诚的态度,让读者感到作者并非高高在上地布道,而是真正站在工程实践的第一线,与我们一起探讨在现实约束下如何做出最优决策。这种务实而不失理论深度的平衡,是这本书的灵魂所在,让我从中学到了如何用批判性的眼光去看待技术方案。

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这本书拿到手的时候,就被它厚重的质感和封面设计吸引了。我本来是对这个领域没什么概念的,但翻开目录,立刻被那种系统性和深度所震撼。第一章对于基础理论的梳理,简直是教科书级别的详尽,每一个公式的推导都清晰无比,没有那种为难读者的晦涩感,更像是作者在手把手地领着你入门。比如,它对暂态稳定和功角稳定性的区分,不是那种干巴巴的定义堆砌,而是结合了实际电网运行中的案例来阐述,让你能立刻明白这些理论在现实中的意义。我特别欣赏作者在阐述复杂概念时所展现出的耐心,像是老教授在给学生讲课,总能找到最恰当的比喻来打通你的认知壁垒。读完前几章,我感觉自己对电网运行的底层逻辑有了一个全新的、更坚实的理解,不再是那种零散的知识点拼凑,而是一张严密的知识网络正在我脑海中慢慢构建起来。这种扎实的感觉,在很多同类书籍中是很难得的。

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