高等電力網路分析（第二版）

《高等電力網路分析（第二版）》是一部於2013年由清華大學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 書名：《高等電力網路分析（第二版）》
• 作者：張伯明
• ISBN：9787302152910
• 定價：49.00
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2013年

圖書詳細信息

ISBN：9787302152910

定價：49元

印次：2-5

裝幀：平裝

印刷日期：2013-11-19

作者：張伯明等

圖書簡介

本書系統地介紹電力系統網路分析的計算機計算方法的基本原理和實現技術。

全書共2篇12章。基礎篇共6章，介紹電力網路分析的基本原理，包括電力網路分析的一般方法，電力系統網路矩陣，電力網路計算中的稀疏技術，網路方程的修正解法，網路變換、化簡和等值，大規模電力網路的分塊計算。套用篇共6章，介紹電力系統網路分析中的潮流計算和故障分析，包括潮流計算的數學模型及基本解法，潮流方程的特殊解法，潮流計算中的特殊問題，潮流計算問題的擴展，對稱分量法和相序網路，電力系統故障分析的計算機方法。

本書側重介紹電力網路分析中的基礎性和共性問題，將矩陣分析、圖論描述和物理概念解釋相結合，注意聯繫電網實際，敘述深入淺出，並附有例題和習題，便於讀者自學。

本書可以作為電力系統及其自動化專業研究生教材，也可供電力專業科技人員、高等院校教師和高年級學生參考。

目錄

基礎篇電力網路分析基本原理

第1章電力網路分析的一般方法2

1.1網路分析概述2

1.1.1網路的概念2

1.1.2電力網路分析的主要步驟3

1.2網路的拓撲約束5

1.2.1圖的概念和一些基本定義5

1.2.2網路分析中常用的關聯矩陣6

1.2.3關聯矩陣A,B,Q之間的關係9

1.2.4網路拓撲約束--基爾霍夫定律的表達10

1.2.5道路-支路關聯矩陣12

1.3電力網路支路特性的約束14

1.3.1一般支路及其退化14

1.3.2網路支路方程和原始阻抗(導納)矩陣15

1.4網路方程--網路的數學模型15

1.4.1節點網路方程16

1.4.2迴路網路方程17

1.4.3割集網路方程17

1.4.4基於道路的迴路網路方程18

1.5關聯矢量與支路的數學描述19

1.5.1關聯矢量和一般無源支路的數學描述19

1.5.2廣義關聯矢量和變壓器/移相器支路的數學描述20

1.6小結22

習題22

第2章電力系統網路矩陣24

2.1節點導納矩陣24

2.1.1節點導納矩陣的性質及物理意義24

2.1.2節點導納矩陣的建立27

2.1.3節點導納矩陣的修改32

2.2節點阻抗矩陣35

2.2.1節點阻抗矩陣的性質及物理意義35

2.2.2用支路追加法建立節點阻抗矩陣37

2.2.3連續回代法形成節點阻抗矩陣44

2.2.4基於連續回代法的稀疏阻抗矩陣法47

2.2.5網路變更時節點阻抗矩陣的修正49

2.3節點導納矩陣和節點阻抗矩陣之間的關係50

2.4節點法和迴路法之間的關係51

2.5小結54

習題55

第3章電力網路計算中的稀疏技術58

3.1概述58

3.2稀疏技術59

3.2.1稀疏矢量和稀疏矩陣的存儲59

3.2.2稀疏矩陣的因子分解62

3.2.3利用稀疏矩陣因子表求解稀疏線性代數方程組64

3.3稀疏矩陣技術的圖論描述69

3.3.1基本定義和術語69

3.3.2因子分解過程的圖論描述71

3.3.3前代回代過程的圖論描述75

3.3.4不對稱稀疏矩陣的處理78

3.3.5計算代價的分析79

3.4稀疏矢量法80

3.4.1有關稀疏矢量法的幾個定義80

3.4.2稀疏矢量法中的幾個性質和定理81

3.4.3道路集的形成83

3.4.4計算代價的分析84

3.5節點最佳化編號84

3.5.1稀疏矩陣中節點最佳化編號方法84

3.5.2提高稀疏矢量法計算效率的節點最佳化編號方法85

3.6小結86

習題87

第4章網路方程的修正解法89

4.1補償法網路方程的修正解89

4.1.1矩陣求逆輔助定理89

4.1.2補償法網路方程的修正計算89

4.1.3補償法在電網計算中的套用92

4.1.4補償法的物理解釋94

4.2因子表的修正算法98

4.2.1因子表的秩1修正算法98

4.2.2係數矩陣階次變化時因子表的修正104

4.2.3因子表的局部再分解109

4.2.4塊稀疏矩陣的因子表修正算法112

4.3小結113

習題113

第5章網路變換、化簡和等值115

5.1星形接法變成網形接法以及負荷移置115

5.2網路化簡117

5.2.1用導納矩陣表示的形式118

5.2.2用阻抗矩陣表示的形式118

5.2.3網路的自適應化簡119

5.3電力系統外部網路的靜態等值123

5.3.1外部網路靜態等值的原理123

5.3.2外部網路靜態等值的實用化124

5.4諾頓等值、戴維南等值及其推廣127

5.4.1諾頓等值和戴維南等值127

5.4.2網路變化時等值參數的修正133

5.5小結135

習題136

第6章大規模電力網路的分塊計算139

6.1網路的分塊解法139

6.1.1節點分裂法139

6.1.2支路切割法144

6.1.3統一的網路分塊解法151

6.2大規模電網的分解協調計算和並行計算155

6.2.1網路分塊解法的並行計算特性分析155

6.3廣義支路切割法的一般形式158

6.3.1一般形式廣義支路切割法的列式158

6.3.2討論幾種情況161

6.3.3並行算法的實現163

6.4大規模電網分塊計算的實際套用166

6.5小結167

習題168

套用篇潮流計算與故障分析

第7章潮流計算的數學模型及基本解法172

7.1潮流計算問題的數學模型173

7.1.1潮流方程173

7.1.2潮流方程的討論和節點類型的劃分174

7.2以高斯疊代法為基礎的潮流計算方法176

7.2.1高斯疊代法176

7.2.2關於高斯法的討論177

7.3牛頓-拉夫遜法潮流計算180

7.3.1牛頓-拉夫遜法的一般描述180

7.3.2直角坐標的牛頓-拉夫遜法181

7.3.3極坐標的牛頓-拉夫遜法181

7.3.4雅可比矩陣的討論182

7.4小結187

習題188

第8章潮流方程的特殊解法191

8.1直流潮流191

8.1.1直流潮流算法列式191

8.1.2直流潮流的理論基礎192

8.2潮流計算的快速分解法194

8.2.1快速分解法的修正方程及疊代格式194

8.2.2快速分解法的理論基礎195

8.2.3快速分解法的計算流程199

8.3潮流計算中的靈敏度分析和分布因子202

8.3.1靈敏度分析的基本方法202

8.3.2潮流靈敏度矩陣204

8.3.3分布因子208

8.4小結217

習題218

第9章潮流計算中的特殊問題220

9.1負荷的電壓靜態特性220

9.2節點類型的相互轉換和多Vθ節點問題221

9.2.1PV節點轉換成PQ節點221

9.2.2PQ節點轉換成PV節點224

9.2.3多Vθ節點時的潮流計算225

9.3中樞點電壓及聯絡線功率的控制227

9.3.1中樞點電壓的控制227

9.3.2聯絡線功率的控制229

9.4潮流方程解的存在性、多值性以及病態潮流解法230

9.4.1潮流方程解的存在性和多值性230

9.4.2病態潮流及其解法231

9.5潮流方程中的二次型232

9.6連續潮流計算234

9.6.1連續潮流計算的基本原理234

9.6.2連續潮流計算的主要技術235

9.7小結237

習題238

第10章潮流計算問題的擴展241

10.1概述241

10.1.1變數的劃分242

10.1.2潮流方程242

10.1.3約束方程243

10.2潮流計算問題的擴展245

10.2.1常規潮流245

10.2.2約束潮流245

10.2.3動態潮流246

10.2.4隨機潮流248

10.2.5最優潮流250

10.2.6開斷潮流251

10.3最優潮流及其求解方法252

10.3.1最優潮流算法的分類252

10.3.2簡化梯度法最優潮流254

10.3.3牛頓法最優潮流259

10.3.4有功無功交叉逼近最優潮流算法260

10.3.5基於內點法的最優潮流算法262

10.3.6關於最優潮流的經濟目標函式264

10.4開斷潮流及其求解方法265

10.4.1補償法支路開斷時的潮流計算265

10.4.2發電機開斷的潮流計算267

10.5潮流跟蹤算法268

10.5.1電力市場環境下的潮流跟蹤問題268

10.5.2比例分配原則269

10.5.3潮流跟蹤算法269

10.5.4無環流網路的節點排序274

10.6小結275

習題275

第11章對稱分量法和相序網路277

11.1對稱分量法277

11.1.1三相對稱元件的單相模型表示277

11.1.2故障系統分析的對稱分量法280

11.1.3相分量法和對稱分量法的比較283

11.2電力系統元件的序參數和序網284

11.2.1同步發電機和負荷的序參數284

11.2.2輸電線元件的序參數285

11.2.3變壓器元件的序參數287

11.2.4電力系統的零序網路及零序節點導納矩陣293

11.3故障電路的對稱分量模型294

11.3.1橫向故障電路的相分量模型296

11.3.2橫向故障電路的序分量模型296

11.3.3縱向故障電路的相分量和序分量模型298

11.4小結299

習題300

第12章電力系統故障分析的計算機方法301

12.1電力系統故障分析常規方法的原理301

12.1.1將電網等值到故障連線埠計算故障電流301

12.1.2套用對稱分量法時的表現形式304

12.1.3故障分析常規方法的討論306

12.2規範化的計算機故障分析計算方法310

12.2.1基本思想311

12.2.2一條輸電線元件發生短路故障的情況311

12.2.3一條輸電線元件發生短路加線路跳開故障時的分析315

12.2.4故障影響一組元件的情況316

12.3小結317

習題318

附錄A分塊矩陣求逆與矩陣求逆引理321

A1分塊矩陣求逆公式321

A2矩陣求逆引理的證明322

附錄BIEEE14母線和30母線標準試驗系統數據323

參考文獻329