《電力系統動態模擬技術（21世紀電力系統及其自動化規劃教材）》力求充分反映現代電力系統動態模擬技術的最新成就，突出電力系統物理模擬理論和模擬方法的特點，以基本理論、模型設計和建模方法為主，著重講述電力系統動態模擬基礎、同步電機模擬及參數測試、同步發電機勵磁及負阻器模擬、原動機及調速系統模擬、變壓器模擬及參數測試、輸電線路模擬、電力系統負荷模擬、動模實驗的測量與控制、建模計算舉例及模型參數的實用測量方法等內容，在保證體系完整、理論嚴謹的基礎上，力爭簡潔、實用，建模方法、實驗方法突出可操作性，並在附錄中給出最新國標對模型系統的基本要求和模擬發電機組調速、勵磁控制設備的參數整定方法。 張鳳鴿、楊德先、易長松主編的《電力系統動態模擬技術（21世紀電力系統及其自動化規劃教材）》主要作為普通高等學校電氣工程及其自動化、電力系統及其自動化及相關專業的本科生或研究生教材，也可作為從事新能源開發和電力系統自動化等相關工作的專業技術人員參考書。
基本介紹
- 書名：電力系統動態模擬技術
- 出版社：機械工業出版社
- 頁數：263頁
- 開本：16
- 定價：35.00
- 作者：張鳳鴿
- 出版日期：2014年1月15日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7111449371, 9787111449379
- 品牌：機械工業出版社
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
目前由於我國電力工業和新能源產業的高速發展，電力系統動態模擬的研究工作再次在我國得到了廣泛的重視。近10年來，我國新建動態模擬實驗室20多個，使我國動態模擬實驗室總數達到40多個，還有很多高等學校和科研院所正在籌建規模不等的動態模擬實驗室，因此，如何更好地發揮這些動態模擬實驗室的作用值得我們深入探討。
鑒於電力系統動態模擬技術的參考文獻非常少，作者張鳳鴿、楊德先、易長松等邊結合華中科技大學電力系統動態模擬實驗室50多年建設運行的經驗和研究成果編寫了《電力系統動態模擬技術（21世紀電力系統及其自動化規劃教材）》。本書從電力系統動態模型建立的一般原則和各個組成部分模擬上的特點出發，重點就電力系統動態模擬中各個環節和某些特殊問題加以分析和探討，力圖反映其最新的成果和最實用的方法，從而使電力系統動態模擬技術能發揮出更大的社會效益。
鑒於電力系統動態模擬技術的參考文獻非常少，作者張鳳鴿、楊德先、易長松等邊結合華中科技大學電力系統動態模擬實驗室50多年建設運行的經驗和研究成果編寫了《電力系統動態模擬技術（21世紀電力系統及其自動化規劃教材）》。本書從電力系統動態模型建立的一般原則和各個組成部分模擬上的特點出發，重點就電力系統動態模擬中各個環節和某些特殊問題加以分析和探討，力圖反映其最新的成果和最實用的方法，從而使電力系統動態模擬技術能發揮出更大的社會效益。
圖書目錄
第一章 電力系統動態模擬基礎
第一節 電力系統的研究方法
一、電力系統的數字仿真
二、電力系統的物理模擬
三、物理模擬與數字仿真的關係
第二節 模擬理論的基本概念
第三節 相似定理
一、相似第一定理
二、相似第二定理
三、相似第三定理
第四節 確立相似判據的方法
第五節 各種基本電路的相似判據
一、集中參數RL電路的相似判據
二、集中參數RLC電路的相似判據
三、有互感電路的相似判據
四、具有分布參數電路的相似判據
五、轉子運動的相似判據
六、非線性電路的相似判據
第六節 物理模擬的相關問題
一、電機的頻率特性模擬問題
二、電機附加損耗的模擬
三、模型電機機組的選擇問題
四、電機內部過程（電磁場、熱力場等）的模擬
五、負荷的模擬問題
六、原動機及其調速系統的模擬
七、進一步提高動態模型的精確度
第二章 同步電機模擬及參數測試
第一節 同步電機模擬及參數調整方法
一、同步電機物理模擬的條件
二、模擬同步電機設計方面的主要特點
三、模擬發電機的容量及改變容量對發電機參數的影響
四、模擬比與標麼值的關係
五、模擬發電機組參數的調整方法
六、模型電機結構上的某些特點
第二節 同步發電機實驗
一、引言
二、同步發電機空載、短路特性實驗
三、同步發電機零功率因數負荷特性實驗
四、同步發電機參數測定實驗
五、同步發電機V形曲線測定實驗
六、勵磁繞組時間常數Td0的測量
第三節 國內常用模擬發電機參數
一、15kV·A模擬發電機參數
二、5kV·A模擬發電機參數
三、30kV·A模擬發電機參數
四、75kV·A模擬發電機參數
第四節 三峽多分支模擬發電機組
一、發電機參數
二、升壓變壓器參數
三、發電機定子繞組引出接頭檢測
第三章 同步發電機勵磁及負阻器模擬
第一節 勵磁系統模擬的條件
第二節 並勵勵磁系統的等值時間常數
第三節 勵磁系統模型接線圖和基本方程式
一、直流勵磁機數學模型
二、交流勵磁機數學模型
三、典型勵磁系統數學模型
第四節 勵磁調節器的基本組成及其工作原理
一、對勵磁調節器的要求
二、微機勵磁調節器的硬體構成
三、微機勵磁調節器的單元構成
第五節 微機勵磁控制系統
一、同步發電機勵磁控制系統的任務
二、勵磁對靜態穩定的影響
三、勵磁對暫態穩定的影響
第六節 負阻器的工作原理及測試方法
一、負阻器的電路構成及其工作原理
二、負電阻值及Td0計算方法舉例
三、模擬同步發電機組勵磁繞組的直流電阻和時間常數測定
四、工作電流、工作繞組溫度對時間常數的影響
五、負阻器靜態特性與動態特性測試
第七節 微機勵磁控制系統的特性調試與實驗
一、不同觸發延遲角α對應的勵磁電壓波形觀測實驗
二、同步發電機起勵實驗
三、控制方式及其相互切換
四、負荷調節
五、逆變滅磁和跳滅磁開關滅磁實驗
六、伏赫限制實驗
七、同步發電機強勵實驗
八、欠勵限制實驗
九、調差實驗
十、過勵磁限制實驗
十一、PSS實驗
第四章 原動機及調速系統模擬
第一節 原動機的轉矩特性
一、水輪機的轉矩特性
二、汽輪機的轉矩特性
三、柴油機的轉矩特性
第二節 直流拖動系統的基本特性
第三節 改變自均衡係數的幾種方案
一、在電樞迴路串聯電阻
二、按電樞電流負反饋的方案
三、利用差復勵方式的原動機模擬方案
第四節 調速系統的特性及傳遞函式
一、離心飛擺式調速器
二、電氣液壓調速器
第五節 微機型模擬原動機及調速系統
一、原動機及調速系統仿真器的構成
二、汽輪機的數學模型
三、水輪機的數學模型
四、柴油機的數學模型
五、原動機特性模擬及實驗方法
六、汽輪機調速系統的數學模型
七、水輪機調速系統的數學模型
八、柴油機調速系統的數學模型
第五章 變壓器模擬及參數測試
第一節 模型變壓器的要求和特點
一、模型變壓器的要求
二、變壓器模擬的某些特點
第二節 阻抗電壓的計算
第三節 雙繞組模型變壓器實例
一、交疊繞組式模型變壓器
二、磁分路式模型變壓器
三、環形鐵心式模型變壓器
四、模型變壓器電壓比及uk%的調整實例
第四節 三繞組變壓器及自耦變壓器的阻抗計算與模擬
一、三繞組變壓器的參數計算
二、自耦變壓器的參數計算及模擬
第五節 模型變壓器的連線與測試
一、變壓器的極性測量
二、變壓器的聯結組
三、電力變壓器空載、短路特性實驗
四、電力變壓器負荷特性實驗
第六章 輸電線路模擬
第一節 等效鏈形電路
第二節 模型線路參數的確定
第三節 電感線圈的設計方法
一、空心電抗器設計
二、帶鐵心的電抗器設計
第四節 六邊形鐵心的雙迴路輸電線模擬
第五節 新型同桿並架線路模型
一、基於共最小互阻抗的同桿並架雙回線路模型
二、基於空間磁場式同桿並架雙回線路模型
第六節 用鏈形網路來模擬分布參數線路所產生的誤差
第七章 電力系統負荷模擬
第一節 負荷模擬的基本條件
一、負荷模擬的特點
二、負荷模擬的條件
第二節 電力系統負荷的特性
一、照明負荷的特性
二、異步電動機負荷的電壓特性
三、異步電動機負荷的頻率特性
四、負荷的機械特性
五、負荷機組的慣性時間常數
第三節 電力系統負荷的模擬
一、異步電動機負荷的模擬
二、同步電動機負荷的模擬
三、機械阻力特性的模擬
四、HDRL—A型交流旋轉負荷模擬控制裝置簡介
第八章 動模實驗的測量與控制
第一節 動模實驗測量控制系統
一、動模測量操作控制實驗台
二、動模高壓測控屏
三、動模微機監控系統
四、動模五遙系統
五、基於IEC61850通信標準的數位化測控系統
第二節 動模實驗室的測量
一、測量設備的要求
二、電磁型互感器
三、電子式互感器
第三節 模擬互感器的測試與特殊實驗方法
一、電流互感器測試
二、電壓互感器測試
三、特殊實驗方法
第四節 故障模擬系統與合閘角度的精確控制
一、故障模擬系統
二、合閘角程式控制器
三、短路故障的控制
四、開關的跳合閘角度的精確控制方法
第五節 動模實驗室故障錄波系統
一、故障錄波裝置概述
二、故障錄波裝置的基本構成
三、暫態和穩態錄波原理
四、嵌入式圖形軟體的主要功能
五、錄波波形的處理
第六節 動模實驗流程與注意事項
一、動模實驗流程
二、動模實驗注意事項
第九章 建模計算舉例
第一節 同步發電機模擬計算舉例
一、外串電抗ΔX
二、模擬比計算
三、Td0整定
四、TJ的計算
第二節 簡單電力系統模擬計算舉例
一、需要模擬的原型系統及其參數
二、模擬發電機的選擇及參數調整
三、模型變壓器的選擇及參數調整
四、模擬輸電線路的選擇及參數調整
第三節 西北電網750kV輸變電系統模擬計算
一、750kV輸電線路原型系統參數
二、模擬比計算
三、模擬線路建立
第四節 1000kV特高壓交流試驗示範工程模擬計算
一、模擬比計算
二、特高壓交流輸電線路模擬
三、特高壓並聯電抗器模擬
四、特高壓變壓器模擬
第五節 微電網實驗系統計算舉例
一、微電網實驗平台
二、硬體構成
三、軟體構成
四、輔助設備
第六節 建模過程中應考慮的問題
一、模型機組容量的選擇
二、模型機組數量的選擇
三、線路模型長度的選擇
四、模型系統額定電壓的選擇
第十章 模型參數的實用測量方法
第一節 無窮大電源系統模擬
一、無窮大電源的短路容量計算
二、模擬無窮大系統建立
三、無窮大模型系統計算舉例
第二節 模擬無窮大系統參數的測試方法
一、無窮大正序阻抗測試方法
二、無窮大零序阻抗測試方法
三、無窮大電源參數測試舉例
第三節 模擬發電機參數的測試方法
一、空載飽和與三相穩態短路特性測算直軸電抗參數
二、靜止法測算次暫態參數
三、低轉差率法測算交軸電抗參數
第四節 模型變壓器參數的測試方法
一、變壓器正序阻抗測試方法
二、變壓器零序阻抗測試方法
三、三繞組升壓變壓器參數測試舉例
第五節 模擬輸電線路參數的測試方法
一、線路正序阻抗測試方法
二、線路零序阻抗測試方法
三、線路容抗測試方法
四、線路參數測試舉例
附錄
附錄A 動模實驗標準對模擬元件的基本要求
一、無窮大電源
二、交流線路
三、發電廠及模擬發電機
四、變壓器
五、並聯電抗器
六、斷路器
七、過渡電阻
八、串聯補償電容器
九、電流互感器
十、電壓互感器
附錄B 動模實驗標準對模型的基本要求
一、模擬系統性能要求
二、故障模擬
三、失穩現象的模擬
四、其他要求
五、輔助工作電源
附錄C TGS—03A型原動機及調速系統仿真器的參數整定
一、TGS—03A型模擬原動機及調速系統仿真器的構成及功能
二、TGS—03A型原動機及調速系統仿真器的顯示及面板操作
三、TGS—03A型模擬原動機及調速系統仿真器的參數整定
四、紅外測速裝置的靈敏度調整
附錄DWL—04A型微機勵磁調節器及負阻器的參數整定
一、WL—04A型微機勵磁調節器及負阻器的構成及功能
二、微機勵磁調節器操作面板
三、負阻器的校零與負電阻整定
四、微機勵磁調節器參數整定
參考文獻
第一節 電力系統的研究方法
一、電力系統的數字仿真
二、電力系統的物理模擬
三、物理模擬與數字仿真的關係
第二節 模擬理論的基本概念
第三節 相似定理
一、相似第一定理
二、相似第二定理
三、相似第三定理
第四節 確立相似判據的方法
第五節 各種基本電路的相似判據
一、集中參數RL電路的相似判據
二、集中參數RLC電路的相似判據
三、有互感電路的相似判據
四、具有分布參數電路的相似判據
五、轉子運動的相似判據
六、非線性電路的相似判據
第六節 物理模擬的相關問題
一、電機的頻率特性模擬問題
二、電機附加損耗的模擬
三、模型電機機組的選擇問題
四、電機內部過程（電磁場、熱力場等）的模擬
五、負荷的模擬問題
六、原動機及其調速系統的模擬
七、進一步提高動態模型的精確度
第二章 同步電機模擬及參數測試
第一節 同步電機模擬及參數調整方法
一、同步電機物理模擬的條件
二、模擬同步電機設計方面的主要特點
三、模擬發電機的容量及改變容量對發電機參數的影響
四、模擬比與標麼值的關係
五、模擬發電機組參數的調整方法
六、模型電機結構上的某些特點
第二節 同步發電機實驗
一、引言
二、同步發電機空載、短路特性實驗
三、同步發電機零功率因數負荷特性實驗
四、同步發電機參數測定實驗
五、同步發電機V形曲線測定實驗
六、勵磁繞組時間常數Td0的測量
第三節 國內常用模擬發電機參數
一、15kV·A模擬發電機參數
二、5kV·A模擬發電機參數
三、30kV·A模擬發電機參數
四、75kV·A模擬發電機參數
第四節 三峽多分支模擬發電機組
一、發電機參數
二、升壓變壓器參數
三、發電機定子繞組引出接頭檢測
第三章 同步發電機勵磁及負阻器模擬
第一節 勵磁系統模擬的條件
第二節 並勵勵磁系統的等值時間常數
第三節 勵磁系統模型接線圖和基本方程式
一、直流勵磁機數學模型
二、交流勵磁機數學模型
三、典型勵磁系統數學模型
第四節 勵磁調節器的基本組成及其工作原理
一、對勵磁調節器的要求
二、微機勵磁調節器的硬體構成
三、微機勵磁調節器的單元構成
第五節 微機勵磁控制系統
一、同步發電機勵磁控制系統的任務
二、勵磁對靜態穩定的影響
三、勵磁對暫態穩定的影響
第六節 負阻器的工作原理及測試方法
一、負阻器的電路構成及其工作原理
二、負電阻值及Td0計算方法舉例
三、模擬同步發電機組勵磁繞組的直流電阻和時間常數測定
四、工作電流、工作繞組溫度對時間常數的影響
五、負阻器靜態特性與動態特性測試
第七節 微機勵磁控制系統的特性調試與實驗
一、不同觸發延遲角α對應的勵磁電壓波形觀測實驗
二、同步發電機起勵實驗
三、控制方式及其相互切換
四、負荷調節
五、逆變滅磁和跳滅磁開關滅磁實驗
六、伏赫限制實驗
七、同步發電機強勵實驗
八、欠勵限制實驗
九、調差實驗
十、過勵磁限制實驗
十一、PSS實驗
第四章 原動機及調速系統模擬
第一節 原動機的轉矩特性
一、水輪機的轉矩特性
二、汽輪機的轉矩特性
三、柴油機的轉矩特性
第二節 直流拖動系統的基本特性
第三節 改變自均衡係數的幾種方案
一、在電樞迴路串聯電阻
二、按電樞電流負反饋的方案
三、利用差復勵方式的原動機模擬方案
第四節 調速系統的特性及傳遞函式
一、離心飛擺式調速器
二、電氣液壓調速器
第五節 微機型模擬原動機及調速系統
一、原動機及調速系統仿真器的構成
二、汽輪機的數學模型
三、水輪機的數學模型
四、柴油機的數學模型
五、原動機特性模擬及實驗方法
六、汽輪機調速系統的數學模型
七、水輪機調速系統的數學模型
八、柴油機調速系統的數學模型
第五章 變壓器模擬及參數測試
第一節 模型變壓器的要求和特點
一、模型變壓器的要求
二、變壓器模擬的某些特點
第二節 阻抗電壓的計算
第三節 雙繞組模型變壓器實例
一、交疊繞組式模型變壓器
二、磁分路式模型變壓器
三、環形鐵心式模型變壓器
四、模型變壓器電壓比及uk%的調整實例
第四節 三繞組變壓器及自耦變壓器的阻抗計算與模擬
一、三繞組變壓器的參數計算
二、自耦變壓器的參數計算及模擬
第五節 模型變壓器的連線與測試
一、變壓器的極性測量
二、變壓器的聯結組
三、電力變壓器空載、短路特性實驗
四、電力變壓器負荷特性實驗
第六章 輸電線路模擬
第一節 等效鏈形電路
第二節 模型線路參數的確定
第三節 電感線圈的設計方法
一、空心電抗器設計
二、帶鐵心的電抗器設計
第四節 六邊形鐵心的雙迴路輸電線模擬
第五節 新型同桿並架線路模型
一、基於共最小互阻抗的同桿並架雙回線路模型
二、基於空間磁場式同桿並架雙回線路模型
第六節 用鏈形網路來模擬分布參數線路所產生的誤差
第七章 電力系統負荷模擬
第一節 負荷模擬的基本條件
一、負荷模擬的特點
二、負荷模擬的條件
第二節 電力系統負荷的特性
一、照明負荷的特性
二、異步電動機負荷的電壓特性
三、異步電動機負荷的頻率特性
四、負荷的機械特性
五、負荷機組的慣性時間常數
第三節 電力系統負荷的模擬
一、異步電動機負荷的模擬
二、同步電動機負荷的模擬
三、機械阻力特性的模擬
四、HDRL—A型交流旋轉負荷模擬控制裝置簡介
第八章 動模實驗的測量與控制
第一節 動模實驗測量控制系統
一、動模測量操作控制實驗台
二、動模高壓測控屏
三、動模微機監控系統
四、動模五遙系統
五、基於IEC61850通信標準的數位化測控系統
第二節 動模實驗室的測量
一、測量設備的要求
二、電磁型互感器
三、電子式互感器
第三節 模擬互感器的測試與特殊實驗方法
一、電流互感器測試
二、電壓互感器測試
三、特殊實驗方法
第四節 故障模擬系統與合閘角度的精確控制
一、故障模擬系統
二、合閘角程式控制器
三、短路故障的控制
四、開關的跳合閘角度的精確控制方法
第五節 動模實驗室故障錄波系統
一、故障錄波裝置概述
二、故障錄波裝置的基本構成
三、暫態和穩態錄波原理
四、嵌入式圖形軟體的主要功能
五、錄波波形的處理
第六節 動模實驗流程與注意事項
一、動模實驗流程
二、動模實驗注意事項
第九章 建模計算舉例
第一節 同步發電機模擬計算舉例
一、外串電抗ΔX
二、模擬比計算
三、Td0整定
四、TJ的計算
第二節 簡單電力系統模擬計算舉例
一、需要模擬的原型系統及其參數
二、模擬發電機的選擇及參數調整
三、模型變壓器的選擇及參數調整
四、模擬輸電線路的選擇及參數調整
第三節 西北電網750kV輸變電系統模擬計算
一、750kV輸電線路原型系統參數
二、模擬比計算
三、模擬線路建立
第四節 1000kV特高壓交流試驗示範工程模擬計算
一、模擬比計算
二、特高壓交流輸電線路模擬
三、特高壓並聯電抗器模擬
四、特高壓變壓器模擬
第五節 微電網實驗系統計算舉例
一、微電網實驗平台
二、硬體構成
三、軟體構成
四、輔助設備
第六節 建模過程中應考慮的問題
一、模型機組容量的選擇
二、模型機組數量的選擇
三、線路模型長度的選擇
四、模型系統額定電壓的選擇
第十章 模型參數的實用測量方法
第一節 無窮大電源系統模擬
一、無窮大電源的短路容量計算
二、模擬無窮大系統建立
三、無窮大模型系統計算舉例
第二節 模擬無窮大系統參數的測試方法
一、無窮大正序阻抗測試方法
二、無窮大零序阻抗測試方法
三、無窮大電源參數測試舉例
第三節 模擬發電機參數的測試方法
一、空載飽和與三相穩態短路特性測算直軸電抗參數
二、靜止法測算次暫態參數
三、低轉差率法測算交軸電抗參數
第四節 模型變壓器參數的測試方法
一、變壓器正序阻抗測試方法
二、變壓器零序阻抗測試方法
三、三繞組升壓變壓器參數測試舉例
第五節 模擬輸電線路參數的測試方法
一、線路正序阻抗測試方法
二、線路零序阻抗測試方法
三、線路容抗測試方法
四、線路參數測試舉例
附錄
附錄A 動模實驗標準對模擬元件的基本要求
一、無窮大電源
二、交流線路
三、發電廠及模擬發電機
四、變壓器
五、並聯電抗器
六、斷路器
七、過渡電阻
八、串聯補償電容器
九、電流互感器
十、電壓互感器
附錄B 動模實驗標準對模型的基本要求
一、模擬系統性能要求
二、故障模擬
三、失穩現象的模擬
四、其他要求
五、輔助工作電源
附錄C TGS—03A型原動機及調速系統仿真器的參數整定
一、TGS—03A型模擬原動機及調速系統仿真器的構成及功能
二、TGS—03A型原動機及調速系統仿真器的顯示及面板操作
三、TGS—03A型模擬原動機及調速系統仿真器的參數整定
四、紅外測速裝置的靈敏度調整
附錄DWL—04A型微機勵磁調節器及負阻器的參數整定
一、WL—04A型微機勵磁調節器及負阻器的構成及功能
二、微機勵磁調節器操作面板
三、負阻器的校零與負電阻整定
四、微機勵磁調節器參數整定
參考文獻
