普通高等教育十一五国家级规划教材：电力系

《普通高等教育"十一五"国家级规划教材:电力系统分析》分为10章：第1章主要介绍电力系统电功率以及电力系统的接线方式、电压等级、运行基本要求和电能质量指标等基本概念；第2章阐述电力系统元件和电网的数学模型；第3、4章分别阐述简单电力系统正常运行分析和复杂电力系统潮流计算；第5章介绍电气化铁道牵引供电系统的组成、接线方式和正常运行分析；第6章论述无穷大功率电源供电系统三相短路和同步电机三相短路的短路电流分析，以及电力系统三相短路的实用计算方法；第7章阐述对称分量法和电力系统元件各序分量等值电路及参数；第8章阐述不对称故障分析和计算；第9章阐述电气化铁道牵引供电系统故障分析和计算；第10章阐述电力系统谐波源模型、元件谐波模型和谐波潮流分析和计算。

1电力系统概述

1.1电力系统基本概念

1.2电功率

1.2.1单相正弦交流电路的功率

1.2.2对称三相正弦电路中的功率

1.2.3非正弦单相交流电路的功率

1.3发电厂以及各种形式的能源

1.4电力系统电压等级和额定电压

1.5电力网结构和接线方式

1.6电力系统运行的基本要求和电能质量指标

2电力网元件数学模型

2.1电力线路参数和等值电路

2.1.1电力线路的电阻

2.1.2电力线路的电抗

2.1.3电力线路的电纳

2.1.4电力线路的电导

2.1.5电力线路的稳态方程和等值模型

2.2变压器参数和等值电路

2.2.1三相双绕组变压器

2.2.2三相三绕组变压器

2.2.3自耦变压器

2.3多电压等级电力网数学模型

2.3.1标幺制

2.3.2多电压等级电力网等值电路

2.3.3具有非标变比变压器的多电压等级电力网的等值电路

3简单电网潮流计算和分析

3.1电力系统稳态运行分析概述

3.2简单电力系统稳态运行分析

3.2.1简单电力系统稳态运行分析的计算依据

3.2.2简单电力系统稳态运行分析的计算方法

4复杂电力系统潮流计算

4.1潮流方程和节点分类

4.1.1节点导纳矩阵

4.1.2潮流方程及节点分类

4.2潮流问题及求解

4.3高斯—塞德尔法潮流计算

4.4牛顿—拉夫逊法潮流计算

4.4.1牛顿—拉夫逊法基础

4.4.2节点电压为极坐标形式的牛顿—拉夫逊法潮流计算

4.4.3节点电压为直角坐标形式的牛顿—拉夫逊法潮流计算

4.5P—Q分解法潮流计算

4.6直流法潮流计算

4.7关于潮流计算的讨论

5电气化铁道牵引供电系统

5.1牵引供电系统简介

5.2电力系统与电气化铁道牵引供电系统的关系

5.3电气化铁道牵引供电系统组成

5.3.1牵引变压器的接线方式

5.3.2牵引变电所主接线

5.3.3牵引网接线方式

5.3.4电气化铁路牵引负荷

5.4牵引供电系统潮流计算

6电力系统三相短路故障分析和计算

6.1短路故障的基本概念

6.2无穷大功率电源供电系统三相短路

6.3同步发电机三相短路

6.3.1同步电机基本方程

6.3.2同步发电机三相短路

6.3.3短路电流周期分量起始值和冲击电流计算

6.4电力系统三相短路实用计算

6.4.1三相短路电流周期分量起始值计算

6.4.2应用计算曲线计算三相短路电流周期分量

6.4.3三相短路电流周期分量的近似计算

7三相电力系统序网等值电路和参数

7.1对称分量法及其在不对称短路计算中的应用

7.2电力系统元件的序等值电路和序参数

7.2.1同步电机负序和零序阻抗

7.2.2异步电动机和综合负荷的负序和零序阻抗

7.2.3三相变压器的零序等值电路和参数

7.2.4三相电力线路的零序阻抗

7.3电力系统序网等值电路制订

8电力系统不对称故障分析和计算

8.1各种不对称短路的故障点电流和电压

8.2各序电压和电流经变压器后的相位变换

8.3不对称短路时电力系统中电流和电压的分布

8.4电力系统非全相运行

9牵引供电系统短路故障分析和计算

9.1牵引供电系统短路故障概述

9.2牵引变压器的等值电路模型与母线短路电流

9.2.1V/v接线牵引变压器

9.2.2V/x接线牵引变压器

9.2.3三相Y/△—11接线牵引变压器

9.2.4平衡接线牵引变压器

9.3牵引网短路故障分析和计算

9.3.1AT供电系统短路故障分析

9.3.2带回流线的直接供电系统短路阻抗计算

9.3.3牵引网短路电流计算

10谐波潮流计算

10.1谐波及谐波潮流计算的一般概念

10.2谐波源模型

10.2.1单相整流器

10.2.2电力机车

10.2.3高压直流输电三相电力变流器

10.3元件谐波模型和负荷谐波模型

10.3.1发电机

10.3.2变压器

10.3.3电力线路

10.3.4负荷

10.4谐波潮流计算

10.5三相谐波潮流计算

10.5.1三相电力线路相参数

10.5.2变压器相参数

10.5.3发电机和负荷相参数

10.5.4三相谐波潮流计算

附录Ⅰ同步电机基准值

附录Ⅱ同步电机三相短路电流的推导

附录Ⅲ常用网络变换的基本公式

参考文献2100433B

《普通高等教育"十一五"国家级规划教材:电力系统分析》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。《普通高等教育"十一五"国家级规划教材:电力系统分析》可作为高等学校“电气工程及其自动化”、“电力系统及其自动化”、“铁道电气化”专业或专业方向的“电力系统分析”课程教材，还可作为相关工程技术和科研人员的参考书。

王晓茹，1962年生，工学博士，IEEE高级会员，西南交通大学电气工程学院教授、博士生导师。曾在美国康奈尔大学等3所欧美大学作访问学者。从事电力系统保护与安全稳定控制的研究与教学工作。主持或承担了3项国家自然科学基金项目；发表学术论文80余篇；为本科生主讲“电力系统分析”课程和为研究生主讲“电力系统运行与控制”课程；2009年获詹天佑铁道科学技术教书育人奖、四川教学成果一等奖和国家教学成果一等奖。

高仕斌，1963年生，工学博士，教授，博士生导师，西南交通大学电气工程学院院长，四川省学术与技术带头人、有突出贡献专家，享受国务院特殊津贴。主要从事牵引供电自动化系统的研究与教学工作，在国内外发表学术论文40余篇，主持或主研各类科研项目20多项，曾经获得国家科技进步二等奖1项，国家优秀教学成果二等奖1项，四川省科技进步一等奖1项，四川省优秀教学成果一等奖1项，其他省、部级科技进步奖7项。

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