本书全面阐述电力系统分析所采用的理论模型和算法,介绍这一领域的最近发展。全书共分8章。第1章和第2章分别讨论电力网络的数学模型、潮流计算和静态安全分析。第3章介绍了在电力市场环境下电力系统稳态分析的有关问题。第4章阐述高压直流输电与柔性输电的原理、模型和潮流控制。第5章介绍发电机组与负荷的数学模型。第6章和第7章分别讨论了大干扰下及小干扰下电力系统稳定性分析方法。第8章阐述了电压稳定问题。附录给出了用C++编写的完整的P-Q分解潮流程序。
电力系统分析是电力工程领域的核心技术之一,它是研究电力系统规划、运行和控制的基础,对保证电力系统的安全、可靠和高效运行至关重要。王锡凡编著的《现代电力系统分析》一书详细介绍了电力系统分析所运用的理论模型和算法,并探讨了该领域最新的发展情况,全书共分为八章。
第一章和第二章主要讨论了电力网络的数学模型、潮流计算以及静态安全分析。电力网络的数学模型是将实际的电力网络以数学表达式的形式进行抽象描述,通常采用节点导纳矩阵、节点阻抗矩阵等方法来表征。潮流计算是指在一定的负荷条件下,对电力系统中各节点的电压幅值和相角、各支路的电流或功率分布进行计算的过程,是电力系统运行分析的基本任务之一。静态安全分析则是对电力系统在正常运行条件和故障后的稳定性进行评估,是确保电力系统安全运行的重要措施。
第三章介绍了电力市场环境下电力系统稳态分析的相关问题。电力市场的引入使得电力系统的运行策略发生了根本性变化,电力系统分析必须适应这种变化,支持电力市场的稳定运行。这包括对电力供需平衡、价格机制、交易模式等问题的分析,以及电力系统安全稳定性和经济性分析等。
第四章阐述了高压直流输电(HVDC)与柔性交流输电系统(FACTS)的原理、模型和潮流控制。HVDC技术能够有效解决远距离输电中的损耗问题,而FACTS技术则通过电力电子装置来灵活控制交流输电系统,从而提高了输电系统的稳定性和可控性。这些技术的引入为电力系统分析带来了新的挑战,需要开发新的分析方法和算法。
第五章介绍了发电机组和负荷的数学模型。发电机组模型需要准确反映发电机的运行特性,而负荷模型则需要描述不同类型的负荷在不同条件下的变化规律。这些模型对于潮流计算和系统稳定性分析等分析工作是基础。
第六章和第七章分别讨论了大干扰和小干扰下电力系统稳定性的分析方法。电力系统稳定性是指系统在遭受扰动后能够自行恢复到可接受运行状态的能力。根据扰动的规模,可以分为大干扰稳定性和小干扰稳定性。大干扰稳定性主要研究系统在大型故障或严重故障下的响应,而小干扰稳定性则关注系统在小的、频繁发生的扰动下的稳定行为。
第八章则专门讨论了电压稳定问题。电压稳定性是指电力系统在遭受扰动后,系统中的电压能否维持在允许的范围内。电压失稳是电力系统中一个常见且危险的问题,可能导致系统崩溃。因此,深入分析电压稳定性,提出有效的预防措施和控制策略,对于电力系统的稳定运行具有重要意义。
附录部分提供了用C++编写的完整的P-Q分解潮流程序,为电力系统分析提供了实用的计算工具。全书内容不仅为从事电力系统运行、规划设计和科学研究的人员提供了重要的参考资料,同时也适合作为高等院校电力专业高年级学生及研究生的教材。
随着电力工业的快速发展,我国电力系统面临着许多新问题和挑战,比如大规模电力系统的运行、优化和控制,以及电力市场环境下的新问题。我国电力工作者必须加强电力系统新课题的研究,并培养电力系统研究与开发方面的专业人才,以保证能源的合理利用与配置和电力系统安全高效运营。电力系统分析的进步和技术的发展,对于提高电力系统的整体性能、保障国民经济的发展具有不可或缺的作用。