現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析
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現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析
現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析
文本預覽
王錫凡主編
王錫凡方萬良杜正春編著
盟DI碼等 til l'且必
主理§WW.sciencep.com望
中國科學院科學出版基金皆助出版
現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析
王錫凡主編
王錫凡才萬良杜仨患編著
4申等錦川且必
北京內(nèi)喜簡介
本書全面闡述電力系統(tǒng)分析所采用的理論模型和算法，介紹這一領域
的最近發(fā)展 全書共分8章。第1 章和第2章分別討論電力網(wǎng)絡的數(shù)學模
型、潮流計算和靜態(tài)安全分衍。第3章介紹了在電力市場環(huán)境下電力系統(tǒng)穩(wěn)
態(tài)分析的有關問題。第4章闡述高壓直流輸電與柔性輸電的原理、模型和潮
流控制。第5章介紹發(fā)電機組虧負荷的數(shù)學模型第6章相第7章分別討論
了大干擾下及小干擾下電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法。第8章闡述了電壓穩(wěn)定
問題。附錄給出了用C ←+編寫的完整的 P-Q分解潮流程序a
本書可供從事電力系統(tǒng)運行規(guī)劃J說汁和科學研究的人員參考，并可作
為高等院佼電力專業(yè)高年級學生E研究生的教樹.
xP-V-74
圖書在版編目何 睛 據(jù)
一 現(xiàn) 巴一 代 臥→ 電 叮一 力 撲一 系 們一 統(tǒng) 江一 分
業(yè)
一 咀 - z一 兒主編 北京 科學出版社 m
刷 -
I 現(xiàn) E 王 E 電力系統(tǒng)分析 IV.TM711
4毒等. ~且必出版
北京東品將根北街"號
附日岐編的]川7]0
http://WWW.SCI町leepωm
S斷管命刷 F 印刷
科學出版位發(fā)行各地新華書店經(jīng)銷
4峰
2盯0;年8月第 眼開本7R7X1092 lilG
200，年3月第一吹印刷 印張，30 I沖
印鼓，玉w 字數(shù)，698 0ω
E價 66.00元
(如有印裝質(zhì)量閱題，我社負責調(diào)換〈新欣?前言
改革開放以泉，我國電力工業(yè)/礙到了迅速發(fā)展，發(fā)電裝機容量以每年 7%
以上的速度增長，2000 年已接近 3.2 億千瓦。目前我國電力工業(yè)的規(guī)模已居
世界第二位，大部分地區(qū)初步堤解了多年來電力緊缺的狀況。但是從電氣化程
度來看，我國和發(fā)達國家還有f旦大的差距，人均用電量大約僅為世界平均水平
的1/30
為了國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，今后數(shù)十年我國仍需大力發(fā)展作為基礎工業(yè)
的電力工業(yè)，仍將面臨著開發(fā)大型水電資潭、大容量遠距離輸電和區(qū)域電網(wǎng)互
聯(lián)等垠 E 任務。與此相適應，必須加強電力系統(tǒng)新課題的研究，培養(yǎng)電力系統(tǒng)
研究與開發(fā)方面的專門人才，以保證我國能涯的合理利用與配置和電力系統(tǒng)
的安全、高效運營。
電力系統(tǒng)分析是研究電力系統(tǒng)規(guī)劃運營問題的基礎和重要手段。在 20 世
紀 70 至三代，我國的電力工作者在利用電子數(shù)字計算機進行電力系統(tǒng)運行分析
方面做丁大量的研究與開發(fā)工作，為其后我國電力系統(tǒng)的健康發(fā)展做血了貢
袱。 1978 年出版的《電子數(shù)字計算機的應用一一電力系統(tǒng)計算》一書IU標志著
我國在這一領域的理論水平已經(jīng)達到了當時的國際水平。該書不僅成為電力
系統(tǒng)分析研究的重要李考書，而且作為電力專業(yè)研究生教材培養(yǎng)了眾多的研
究開發(fā)人才。
近 20 余年，電力 ff， 統(tǒng)及其周邊發(fā)生的變化，對電力系統(tǒng)分析理論與技術
產(chǎn)生丁深刻的影響。
首先，數(shù)字計算機技術獲得了長足的發(fā)展，硬件和軟件的性能日新月異。
目前，在電力系統(tǒng)應用方面已能處理上萬個節(jié)點的潮流分析問題，從而使過去
20 年前認為難以處理的最優(yōu)潮流問題、靜:1s安全分析問題都已經(jīng)達到丁在線
實用化的程度，動 t5安全分析的在進應用也進人了沖刺階段。
其次，直流輸電和柔性交流輸電技術 (FACTS) 的應用，給電力系統(tǒng)增舔
了新的控制手段。這些裝置在利用電力電子元件提高輸電能力、控制運行狀
惑、改善運行特性的同時，給電力系統(tǒng)分析領或帶來新的挑戰(zhàn)。我們必須為這
些裝置建立相應的教學模型，開發(fā)包含這些元件的電力系統(tǒng)穩(wěn)忠和動 t5分析
的新算法。
]) 西安交通大學，清華大學，蔚江大學，湖南大學，成都工學院，水利電力部電網(wǎng)調(diào)
攫研究所合編北京水利電力出版社，1978年 10月。此排，近三五來通信技術的離速發(fā)展對電力系統(tǒng)在線監(jiān)控提出了更高的要
求 ·N、而對申力系統(tǒng)分析在純軟件的需求也日益迫切。
最后 .20 世紀 80 年代開始電力工業(yè)重組和電力市場化的進程，使得原先
垂直一體化的電力系統(tǒng)坡分割為互不隸屬的幾個部分，統(tǒng)一的電力系繞調(diào)度
轉(zhuǎn)變?yōu)橛勺唠姽┬璺降腏(邊合同和土網(wǎng)競價來確定運行方式，出現(xiàn)了輸電輔
助服務、輸電阻塞等河題。這些都給電力系統(tǒng)分析提出了必須面對的新課題。
電力工業(yè)是技術帶革和資金營集的產(chǎn)業(yè)，又是國民經(jīng)濟的先行和基礎產(chǎn)
業(yè)，其安全性、可靠性、經(jīng)濟性對整入國民經(jīng)濟有著巨大而深遠的影響。電力東
i~是一個冉型的大iR 撓，如何反映現(xiàn)代申力系統(tǒng)的特點，有妓地、準確地掙析
其運行特性，從而改善其運行指標，一直是國內(nèi)外電力領域研究的重點。
近年夾，國內(nèi)外電力系統(tǒng)曾發(fā)生多起大面積停電事故，特別是 1996 年美
國 WS(‘C 電網(wǎng)連續(xù)兩次事故，影響到 1 000 萬用戶，損失負荷達 4 000 萬 F
瓦，造成了交通信息系統(tǒng)的中斷及社會混亂，暴露出電力單統(tǒng)安全性方面存在
的問題。電力市場化的改革對降低電價、改善電力系統(tǒng)運行的效豐提出了迫切
的要求。這一切無疑都要求進一步提供新的電力系統(tǒng)分析的理論、模型和算
法。
在遠種背景下，作者決心編寫一部闡述現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析理論、模型和算
洼的著作，作為廣大電力系統(tǒng)研究人員的參考書和高校電力專業(yè)高年援學生
和研究生的教材。
全書包括 8 章和 1 個附錄。其中第 1 章介紹電力網(wǎng)絡的教學模型及求解
萬法;第 2 章、第 3 章討論電力系統(tǒng)穩(wěn)戀分析，第 4 章闡述直流輸電果統(tǒng)和交
流柔性輸電系統(tǒng)的數(shù)學模型;第 5 章王要介紹同步發(fā)電機組和電力負荷的動
怒特性及教學模型;第 6 章、第 7 章討論電力系統(tǒng)在大干擾和小干擾下的穩(wěn)定
性問題;第 8 章主要論述電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定問題?，F(xiàn)分別簡述如下
第 1 章介紹電力網(wǎng)絡的數(shù)學模型及求解方法。本章除介紹節(jié)點導納柜陣
手口號點阻抗判E陣以外，還重點討論了稀疏電力網(wǎng)絡節(jié)點方程的求解方法，包括
稀疏向量法及節(jié)點編號優(yōu)化l可題，所有算法均用例題加以說明。
第 2 章畫絕電力系統(tǒng)潮流計算及靜毫安全分析進行討論。潮流計算以牛
頓法及 P-Q 分解法為王，除詳細討論基本理論、算法流程以外，還介紹了一些
新算法和改進收斂性能的措拖，供讀者進一步研究。在靜態(tài)安全掙析方面，以
N-l 校驗為中心，闡述了補償法、直流潮流及靈敏度沽，并介紹了故障排序的
慨:念。
第 3 章討論了在電力市場環(huán)境下電力系統(tǒng)穩(wěn)惑分析方面的幾個新進展，
王錫凡方萬良杜正春編著
盟DI碼等 til l'且必
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中國科學院科學出版基金皆助出版
現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析
王錫凡主編
王錫凡才萬良杜仨患編著
4申等錦川且必
北京內(nèi)喜簡介
本書全面闡述電力系統(tǒng)分析所采用的理論模型和算法，介紹這一領域
的最近發(fā)展 全書共分8章。第1 章和第2章分別討論電力網(wǎng)絡的數(shù)學模
型、潮流計算和靜態(tài)安全分衍。第3章介紹了在電力市場環(huán)境下電力系統(tǒng)穩(wěn)
態(tài)分析的有關問題。第4章闡述高壓直流輸電與柔性輸電的原理、模型和潮
流控制。第5章介紹發(fā)電機組虧負荷的數(shù)學模型第6章相第7章分別討論
了大干擾下及小干擾下電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法。第8章闡述了電壓穩(wěn)定
問題。附錄給出了用C ←+編寫的完整的 P-Q分解潮流程序a
本書可供從事電力系統(tǒng)運行規(guī)劃J說汁和科學研究的人員參考，并可作
為高等院佼電力專業(yè)高年級學生E研究生的教樹.
xP-V-74
圖書在版編目何 睛 據(jù)
一 現(xiàn) 巴一 代 臥→ 電 叮一 力 撲一 系 們一 統(tǒng) 江一 分
業(yè)
一 咀 - z一 兒主編 北京 科學出版社 m
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I 現(xiàn) E 王 E 電力系統(tǒng)分析 IV.TM711
4毒等. ~且必出版
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2盯0;年8月第 眼開本7R7X1092 lilG
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以上的速度增長，2000 年已接近 3.2 億千瓦。目前我國電力工業(yè)的規(guī)模已居
世界第二位，大部分地區(qū)初步堤解了多年來電力緊缺的狀況。但是從電氣化程
度來看，我國和發(fā)達國家還有f旦大的差距，人均用電量大約僅為世界平均水平
的1/30
為了國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，今后數(shù)十年我國仍需大力發(fā)展作為基礎工業(yè)
的電力工業(yè)，仍將面臨著開發(fā)大型水電資潭、大容量遠距離輸電和區(qū)域電網(wǎng)互
聯(lián)等垠 E 任務。與此相適應，必須加強電力系統(tǒng)新課題的研究，培養(yǎng)電力系統(tǒng)
研究與開發(fā)方面的專門人才，以保證我國能涯的合理利用與配置和電力系統(tǒng)
的安全、高效運營。
電力系統(tǒng)分析是研究電力系統(tǒng)規(guī)劃運營問題的基礎和重要手段。在 20 世
紀 70 至三代，我國的電力工作者在利用電子數(shù)字計算機進行電力系統(tǒng)運行分析
方面做丁大量的研究與開發(fā)工作，為其后我國電力系統(tǒng)的健康發(fā)展做血了貢
袱。 1978 年出版的《電子數(shù)字計算機的應用一一電力系統(tǒng)計算》一書IU標志著
我國在這一領域的理論水平已經(jīng)達到了當時的國際水平。該書不僅成為電力
系統(tǒng)分析研究的重要李考書，而且作為電力專業(yè)研究生教材培養(yǎng)了眾多的研
究開發(fā)人才。
近 20 余年，電力 ff， 統(tǒng)及其周邊發(fā)生的變化，對電力系統(tǒng)分析理論與技術
產(chǎn)生丁深刻的影響。
首先，數(shù)字計算機技術獲得了長足的發(fā)展，硬件和軟件的性能日新月異。
目前，在電力系統(tǒng)應用方面已能處理上萬個節(jié)點的潮流分析問題，從而使過去
20 年前認為難以處理的最優(yōu)潮流問題、靜:1s安全分析問題都已經(jīng)達到丁在線
實用化的程度，動 t5安全分析的在進應用也進人了沖刺階段。
其次，直流輸電和柔性交流輸電技術 (FACTS) 的應用，給電力系統(tǒng)增舔
了新的控制手段。這些裝置在利用電力電子元件提高輸電能力、控制運行狀
惑、改善運行特性的同時，給電力系統(tǒng)分析領或帶來新的挑戰(zhàn)。我們必須為這
些裝置建立相應的教學模型，開發(fā)包含這些元件的電力系統(tǒng)穩(wěn)忠和動 t5分析
的新算法。
]) 西安交通大學，清華大學，蔚江大學，湖南大學，成都工學院，水利電力部電網(wǎng)調(diào)
攫研究所合編北京水利電力出版社，1978年 10月。此排，近三五來通信技術的離速發(fā)展對電力系統(tǒng)在線監(jiān)控提出了更高的要
求 ·N、而對申力系統(tǒng)分析在純軟件的需求也日益迫切。
最后 .20 世紀 80 年代開始電力工業(yè)重組和電力市場化的進程，使得原先
垂直一體化的電力系統(tǒng)坡分割為互不隸屬的幾個部分，統(tǒng)一的電力系繞調(diào)度
轉(zhuǎn)變?yōu)橛勺唠姽┬璺降腏(邊合同和土網(wǎng)競價來確定運行方式，出現(xiàn)了輸電輔
助服務、輸電阻塞等河題。這些都給電力系統(tǒng)分析提出了必須面對的新課題。
電力工業(yè)是技術帶革和資金營集的產(chǎn)業(yè)，又是國民經(jīng)濟的先行和基礎產(chǎn)
業(yè)，其安全性、可靠性、經(jīng)濟性對整入國民經(jīng)濟有著巨大而深遠的影響。電力東
i~是一個冉型的大iR 撓，如何反映現(xiàn)代申力系統(tǒng)的特點，有妓地、準確地掙析
其運行特性，從而改善其運行指標，一直是國內(nèi)外電力領域研究的重點。
近年夾，國內(nèi)外電力系統(tǒng)曾發(fā)生多起大面積停電事故，特別是 1996 年美
國 WS(‘C 電網(wǎng)連續(xù)兩次事故，影響到 1 000 萬用戶，損失負荷達 4 000 萬 F
瓦，造成了交通信息系統(tǒng)的中斷及社會混亂，暴露出電力單統(tǒng)安全性方面存在
的問題。電力市場化的改革對降低電價、改善電力系統(tǒng)運行的效豐提出了迫切
的要求。這一切無疑都要求進一步提供新的電力系統(tǒng)分析的理論、模型和算
法。
在遠種背景下，作者決心編寫一部闡述現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析理論、模型和算
洼的著作，作為廣大電力系統(tǒng)研究人員的參考書和高校電力專業(yè)高年援學生
和研究生的教材。
全書包括 8 章和 1 個附錄。其中第 1 章介紹電力網(wǎng)絡的教學模型及求解
萬法;第 2 章、第 3 章討論電力系統(tǒng)穩(wěn)戀分析，第 4 章闡述直流輸電果統(tǒng)和交
流柔性輸電系統(tǒng)的數(shù)學模型;第 5 章王要介紹同步發(fā)電機組和電力負荷的動
怒特性及教學模型;第 6 章、第 7 章討論電力系統(tǒng)在大干擾和小干擾下的穩(wěn)定
性問題;第 8 章主要論述電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定問題?，F(xiàn)分別簡述如下
第 1 章介紹電力網(wǎng)絡的數(shù)學模型及求解方法。本章除介紹節(jié)點導納柜陣
手口號點阻抗判E陣以外，還重點討論了稀疏電力網(wǎng)絡節(jié)點方程的求解方法，包括
稀疏向量法及節(jié)點編號優(yōu)化l可題，所有算法均用例題加以說明。
第 2 章畫絕電力系統(tǒng)潮流計算及靜毫安全分析進行討論。潮流計算以牛
頓法及 P-Q 分解法為王，除詳細討論基本理論、算法流程以外，還介紹了一些
新算法和改進收斂性能的措拖，供讀者進一步研究。在靜態(tài)安全掙析方面，以
N-l 校驗為中心，闡述了補償法、直流潮流及靈敏度沽，并介紹了故障排序的
慨:念。
第 3 章討論了在電力市場環(huán)境下電力系統(tǒng)穩(wěn)惑分析方面的幾個新進展，
