现代电力系统

目 录

第一部分 现代电力系统概述

第1章 　绪论

1.1 电力系统的结构

1.2 电力工业的发展史

1.2.1 世界电网发展

1.2.2 中国电力工业的发展

1.2.3 我国的电力体制改革历程

1.3 电力系统的接线图和基本参量

1.3.1 电力系统接线图

1.3.2 基本参量

1.3.3 电压等级

1.4 电力系统运行的基本要求

第一部分习题

第二部分 发 电

第2章 化石能源发电

2.1 化石能源发电厂

2.1.1 概述

2.1.2 设备

2.1.3 天然气和石油发电

第3章 清洁能源发电

3.1 水力发电厂

3.1.1 概述

3.1.2 水轮机

3.2 核能发电厂

3.2.1 核电厂发展史

3.2.2 核电的优越性

3.2.3 核电厂的类型和工作原理

3.2.4 压水堆结构和工作原理

3.2.5 先进压水堆核电站

3.2.6 核安全

3.3 风能发电

3.3.1 风能发电概述

3.3.2 风力发电的工作原理

3.3.3 风力发电设备

3.3.4 风力发电控制系统的基本要求

3.4 太阳能光伏发电

3.4.1 概述

3.4.2 太阳能光伏发电原理

3.4.3 太阳能光伏发电系统

3.5 储能技术

3.5.1 概述

3.5.2 热储能

3.5.3 抽水蓄能

3.5.4 电化学储能

第二部分习题

第三部分 电 力 输 运

第4章 　现代电网的网架结构

4.1 输电网

4.2 配电网

4.2.1 高压配电网的结线方式

4.2.2 中压配电网的结线方式

4.2.3 低压配电网的结线方式

4.2.4 配电网运行特点及基本要求

4.2.5 分布式发电并网的影响

4.2.6 智能配电网

4.3 特高压输电技术

4.3.1 特高压输电技术的发展

4.3.2 交流特高压输电的系统特性

4.3.3 直流特高压输电的系统特性

4.3.4 交流/直流特高压输电的使用场合

第5章 电力设备

5.1 输变电设备

5.1.1 输电线路

5.2 配电开关设备

5.2.1 互感器

5.2.2 重合器

5.2.3 GIS组合电器

第三部分习题

第四部分 电力系统运行管理

第6章 电力网络相关计算

6.1 电力系统各元件数学模型

6.1.1 发电机组的数学模型

6.1.2 变压器数学模型

6.1.3 电力线路数学模型

6.2 电力系统潮流

6.2.1 简单电力系统潮流计算

6.2.2 复杂电力系统潮流的计算机算法

6.3 短路电流计算

6.3.1 概述

6.3.2 短路故障的基本算法

6.3.3 复杂故障的工程计算

6.4 PSASP潮流计算程序

6.4.1 PSASP潮流计算简介

6.4.2 PSASP 6.2潮流计算

6.5 PSASP短路电流计算程序

6.5.1 PSASP短路电流计算简介

6.5.2 PSASP7.0短路电流计算

第7章 电力系统的运行方式

7.1 电力系统运行方式

7.1.1 运行方式的基本职能

7.1.2 运行方式分类

7.1.3 正常运行方式

7.2 运行的核心内容

7.2.1 电力网络的简化

7.2.2 电力网络相关计算

7.3 电网运行管理

7.3.1 电网损耗管理

7.3.2 新设备启动管理

7.3.3 保护设备及安全自动装置的整定

第8章 电网调度管理

8.1 电网调度管理概述

8.2 电网调度组织机构

8.3 电网调度的主要内容

8.3.1 负荷预测

8.3.2 倒闸操作

8.3.3 监督和执行计划用电

8.4 电网经济调度

8.5 电网的安全运行

8.6 电网事故处理

8.7 电能质量监督管理

8.8 电网调度管理自动化

8.9 清洁能源电力系统调度

8.9.1 新能源电力系统调度的特点

8.9.2 新能源电力系统调度模型

8.9.3 新能源电力系统优化调度

第9章 我国电网的运行管理

9.1 国家电网管理体制的发展史

9.1.1 计划经济时期“政企合一”的电力管理体制

9.1.2 发电市场逐步放开及监管职能萌芽的电力管理体制

9.1.3 市场化改革取向下的电力监管体制

9.2 国网的“三集五大”管理体系简介

9.2.1 “三集五大”内容

第四部分习题

第五部分 电 力 交 易

第10章 市场经济学原理

10.1 市场的供给和需求

10.1.1 需求

10.1.2 供给

10.1.3 市场在资源配置中的作用

10.2 生产企业的成本和收益

10.3 市场类型

10.3.1 自由竞争市场

10.3.2 垄断型市场

10.3.3 介于自由竞争和垄断之间的市场

第11章 电力交易

11.1 电力市场供求机制

11.1.1 电力需求

11.1.2 电的供应

11.1.3 电力市场的均衡

11.2 电力市场的形成

11.2.1 电力市场结构

11.2.2 交易方式

11.3 电力市场价格机制

11.3.1 电力市场的节点电价计算方法

11.3.2 节点边际电价的计算方法

11.3.3 输电阻塞管理

11.3.4 输电权

11.3.5 电价对电力市场的影响

11.4 电力市场的辅助服务

第12章 电力市场

12.1 国外电力市场模式的发展

12.1.1 美国电力市场

12.1.2 英国电力市场

12.2 清洁能源处理

12.2.1 碳排放处理

12.2.2 配额制

第五部分习题

参考文献2100433B

电力系统是集电厂、输配电网以及用户的一个庞大复杂系统。本书主要介绍了电力系统的基本知识、基本原理和基本方法。全书主要分为五部分12章，其中：第一部分为概述部分；第二部分为发电，主要包括化石能源发电、 清洁能源发电和储能技术；第三部分电力输运，主要包括现代电网的网架、电力设备；第四部分电力系统运行管理，主要包括电力网络相关计算、电力系统的运行方式、电网调度管理、我国电网的运行管理；第五部分电力交易，主要包括市场经济学原理、电力市场交易原理、电力市场的运行及主要经济体电力市场架构。

本书文字叙述深入浅出，内容取材精简易懂。可以作为电气工程及其自动化专业的基础课程教材，或作为电力经济学类专业的辅导教材，也可以作为电力工程类背景相关课程的参考资料。

本书是作者长期从事电力系统动态模拟和近年新能源发电模拟技术研究的总结，是一部系统论述现代电力系统模拟技术的著作。全书共13章，主要内容包括电力系统模拟理论基础、同步发电机模拟、同步发电机励磁系统及负阻器模拟、原动机及调速器模拟、变压器模拟、输电线路模拟、电力系统负载模拟、电网电压故障模拟、风力发电模拟、光伏发电模拟、储能电池模拟、电力系统实时仿真模拟技术以及电力系统监控技术。本书可作为电力系统及其自动化、新能源发电技术及相关专业的研究生教材，也可作为从事电力系统分析、新能源发电、微电网技术的专业技术人员的参考书。

第1章电力系统模拟理论基础

1.1电力系统的研究方法

1.2电力系统的研究工具

1.3模拟理论的基本概念

1.4相似定理

1.5确立相似判据的方法

1.6各种基本电路的相似判据第2章同步发电机模拟

2.1同步发电机物理模拟的条件

2.2模拟同步发电机设计方面的主要特点

2.3模拟同步发电机的容量及改变容量对电机参数的影响

2.4模拟比与标么值的关系

2.5模拟同步发电机参数的调整方法

2.6同步发电机模拟计算举例

2.7模拟同步发电机的设计

2.7.1模拟同步发电机的容量

2.7.2模拟同步发电机的转速

2.7.3模拟同步发电机的参数、时间常数和损耗

2.7.4模拟同步发电机的无载特性及波形

2.7.5模拟同步发电机的主要尺寸与参数关系

2.7.6模拟同步发电机的结构

2.8模拟同步发电机参数的实验测定方法第3章同步发电机励磁系统及负阻器模拟

3.1励磁系统概述

3.2励磁系统的模拟条件

3.3并励励磁系统等值时间常数的计算

3.4励磁机的模拟条件

3.5励磁机模型

3.6励磁调节器的接入条件

3.7励磁调节器的数学模型

3.8负阻器模拟

3.9全数字式励磁系统实现第4章原动机及调速器模拟

4.1原动机模拟的基本要求

4.2原动机的转矩特性

4.3直流拖动系统的基本特性

4.4改变参数对直流拖动系统特性的影响

4.5改变自均衡系数的几种方案

4.6应用可控硅供电的原动机模拟方案

4.7原动机转矩特性的测定

4.8原动机的数学模型

4.8.1汽轮机的数学模型

4.8.2水轮机的数学模型

4.8.3柴油机的数学模型

4.9调速系统的数学模型

4.10全数字化原动机及调速器实现第5章变压器模拟

5.1模拟变压器的要求和条件

5.2模拟变压器的特点

5.3阻抗电压的计算

5.4三绕组变压器及自耦变压器的阻抗计算及模拟

5.4.1三绕组变压器

5.4.2自耦变压器

5.5变压器的连接

5.6模拟变压器参数之间的矛盾问题和附加损耗问题第6章输电线路模拟

6.1用分段等值链型电路模拟一定长度的实际线路

6.2高压输电线路(原型)参数的分析及模拟参数的确定

6.3线路模型中电感线圈设计实例

6.4双回路输电线非全相状态的模拟

6.5等值链型电路所产生的误差

6.6特高压长距离交流输电线路分布参数计算及线路模型

6.6.1特高压输电线路分布参数的计算

6.6.2单位长度对称分裂导线的电导

6.6.3特高压长距离输电线路π型等值电路的建立第7章电力系统负载模拟

7.1负载模拟的基本条件

7.2电力系统负载的特性

7.3电力系统动态负载模拟

7.3.1电机类负载模拟

7.3.2能量回馈式智能动态负载模拟器第8章电网电压故障模拟

8.1新能源发电低电压穿越要求

8.1.1风力发电低电压穿越要求

8.1.2光伏发电低电压穿越要求

8.2电网电压故障模拟方法

8.2.1基于并联阻抗分压的电压故障模拟

8.2.2基于改变变压器抽头的电压故障模拟

8.2.3基于电力电子变换器的电压故障模拟第9章风力发电模拟

9.1风速模拟

9.2风力机模拟

9.2.1风力机模型

9.2.2机械传动轴模型

9.2.3桨距角调节系统模型

9.3永磁风力发电并网变流器控制

9.3.1永磁风力发电系统结构

9.3.2永磁风力发电并网变流器控制原理

9.4双馈风力发电并网变流器控制

9.4.1双馈风力发电系统结构

9.4.2双馈风力发电并网变流器控制原理第10章光伏发电模拟

10.1光伏电池模拟器的工作原理

10.1.1光伏电池的输出特性

10.1.2光伏电池的工作原理

10.2光伏发电阵列的数学模型

10.2.1光伏电池的工程模型

10.2.2光伏阵列的数学模型

10.3光伏电池模拟器的控制系统设计

10.3.1光伏电池模拟器的系统结构

10.3.2光伏电池模拟器的控制原理

10.4光伏发电最大功率跟踪控制

10.4.1扰动观察法

10.4.2改进扰动观察法

10.5光伏发电系统控制策略第11章储能电池模拟

11.1电池模拟原理

11.2钒电池

11.2.1钒电池的工作原理

11.2.2钒电池的数学模型

11.3铅酸蓄电池

11.3.1铅酸蓄电池的工作原理

11.3.2铅酸蓄电池的数学模型第12章电力系统实时仿真模拟技术

12.1半实物实时仿真技术

12.2光伏发电硬件在环仿真系统

12.3混合仿真技术

12.3.1混合仿真原理

12.3.2混合仿真流程

12.4风力发电并网混合仿真系统第13章电力系统监控技术

13.1动模数字主站系统

13.1.1动模数字主站系统的设计原则

13.1.2动模数字主站系统的配置

13.2广域测量系统

13.2.1动模实时动态监控系统

13.2.2动模实验室WAMS的需求

13.2.3动模实验室WAMS的结构参考文献 2100433B