电力系统建模理论与方法

作者:鞠平

页数:382

出版时间:2010-8

价格:80.00元

isbn号码:9787030283627

具体描述

电力系统建模是电力系统计算、分析和控制的基础，国内外正在广泛开展相关工作，《电力系统建模理论与方法》旨在对电力系统建模的研究和应用起到一定的推动作用。《电力系统建模理论与方法》内容涵盖了电力系统建模的各个主要方面，首先介绍电力系统建模的基本理论和基本技术，然后重点介绍在学术上、应用上都十分重要的同步发电机组建模、电力系统动态等值建模以及电力负荷建模，最后介绍电力系统建模的其他方面，包括电力系统建模比较成熟的方面（如输电线路建模、火电厂建模、水电厂建模）和电力系统建模比较新颖的方面（如风力发电建模、微网建模、整体建模）.对于每个建模问题，都是先介绍模型结构，再介绍建模方法，最后介绍算例或实例，以加深读者的理解。《电力系统建模理论与方法》既适合科研人员和研究生阅读，也适合管理、设计、生产部门的人员阅读。

用户评价

在电力系统潮流计算的章节，作者的讲解逻辑清晰，循序渐进。从基本的潮流方程推导开始，到各种数值解法（如牛顿-拉夫逊法、PQ分解法、Gauss-Seidel法）的原理、收敛性分析和计算流程，都做了详尽的介绍。书中对于不同类型节点（PV节点、PQ节点、Slack节点）的定义和在潮流计算中的作用，解释得非常到位。我尤其喜欢书中关于牛顿-拉夫逊法收敛性分析的部分，通过对雅可比矩阵的分析，阐述了为何该方法在大多数情况下具有良好的收敛性能，以及可能遇到的收敛问题和解决方法。书中还引入了潮流计算在实际系统分析中的应用，例如判断系统的过载情况、电压越限情况，以及对系统裕度的评估。对于潮流计算的鲁棒性和效率问题，书中也进行了一些探讨，并提及了一些优化算法的思路。书中对潮流计算的参数设置，例如初始电压的选取，以及如何处理潮流计算中的奇异点，也提供了实际的指导。

这本书在电力系统优化运行的理论层面，给予了我不少启发。关于经济调度的问题，书中详细介绍了如何构建目标函数（总发电成本最小）和约束条件（发电功率约束、负荷需求约束），以及如何利用拉格朗日乘数法来求解。书中还讨论了不同类型的发电机组特性（如效率曲线、爬坡率限制），以及这些特性如何在经济调度中得到体现。我特别欣赏书中对多区域经济调度和直流潮流经济调度的讲解，这对于理解大规模电力系统如何进行协调优化非常有帮助。此外，书中也初步涉及了风险评估和可再生能源接入对优化运行带来的挑战，这为未来更复杂的系统优化问题提供了思考方向。书中对优化算法的介绍，例如线性规划和非线性规划，虽然不是最前沿的，但作为基础知识的引入，非常合适。

对于电力系统的动态稳定性分析，这本书提供了一个非常扎实的研究视角。书中关于发电机-负荷模型（如经典模型、多机模型）的推导，以及同步机方程的详细展开，为理解系统在扰动后的响应奠定了基础。我尤其欣赏作者在介绍功角稳定性时，对运动方程的细致分析，以及如何通过线性化方法来研究系统的稳定性边界。书中对阻尼和振荡模态的讨论，深入到了不同类型的振荡，如低频振荡（LFO）和高频振荡，并分析了它们产生的根源和影响。书中还阐述了如何通过参数调整（例如励磁系统参数、调速器参数）来改善系统的动态性能，这部分内容对于实际工程应用具有很强的指导意义。另外，书中对暂态稳定性的分析，即在发生大型故障（如三相短路）后，系统能否在一定时间内恢复稳定，也进行了详实的阐述，包括了对故障类型、故障持续时间和切除策略的研究。书中对负荷模型在动态稳定性分析中的作用也进行了深入探讨，不同类型的负荷模型（如恒功率、恒电流、恒阻抗负荷）对系统动态响应的影响差异，得到了细致的分析。

这本书的理论基础部分，在探讨输电线路的电磁暂态行为时，深入剖析了集总参数模型与分布参数模型的适用场景和局限性。特别是在分析高压输电线路的电磁暂态过程中，作者详细阐述了如何根据不同的研究目的和计算精度要求，选择合适的模型。例如，在进行短路故障分析时，集总参数模型能够快速给出近似结果，而分布参数模型则能更精确地反映电磁波传播的细节，这对于理解暂态过程中的振荡特性至关重要。书中对电感、电容、电阻等参数的推导过程也十分详尽，结合了基础电磁学原理，让读者能够理解这些参数的物理意义，而非仅仅是公式的堆砌。此外，书中还引入了节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵等工具，并解释了它们在稳态分析中的应用，例如潮流计算。对于某些复杂的网络结构，如何构建和求解这些矩阵，以及矩阵的性质，都有着细致的讲解，这对于建立系统性的分析思路非常有帮助。书中对于正序、负序、零序等互感和自感的概念也进行了清晰的阐释，并说明了在不平衡状态下的系统分析中，这些序分量分析方法的必要性。

关于电力系统故障分析的部分，这本书为读者提供了一个系统性的框架。从故障的类型（单相接地、相间短路、三相短路）入手，深入分析了不同故障类型下系统电压和电流的变化规律。书中对故障电流的计算方法，包括了基于序分量法的计算，以及如何利用节点导纳矩阵来求解故障电流，都有着详细的阐述。我印象深刻的是，作者在分析故障对系统稳定性的影响时，不仅仅停留在故障电流的计算，而是进一步探讨了故障发生后，发电机转子角度的变化，以及系统能否在故障解除后恢复同步。书中还提及了保护继电器的基本原理以及其在故障清除中的作用，虽然不是重点，但为理解整个电力系统运行提供了必要的背景知识。书中对故障分析的深入程度，有助于读者理解保护装置的设计思路和故障发生时的系统行为。

电力系统建模方法阐述，主要部分为同步发电机模型参数辨识以及大规模互联电力系统的动态等值。

电力系统建模方法阐述，主要部分为同步发电机模型参数辨识以及大规模互联电力系统的动态等值。

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