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第一部分 引言2

第1章 电力系统稳定性2

1.1 引言2

1.2 可靠电力服务的要求2

1.3 问题的陈述3

1.4 冲击对系统元件的影响5

1.5 仿真方法6

习题8

第2章 基本数学模型9

2.1 摇摆方程9

2.2 单位制10

2.3 机械转矩12

2.4 电磁转矩14

2.5 同步发电机的功角曲线15

2.6 同步发电机振荡的固有频率17

2.7 单机与无穷大母线连接的系统——经典模型18

2.8 等面积准则22

2.9 多机系统的经典模型24

2.10 一个九母线系统的经典稳定性研究26

2.11 经典模型的不足32

2.12 单机的框图33

习题34

参考文献36

第3章 小扰动引起的系统响应37

3.1 引言37

3.2 所研究问题的类型37

3.3 无调节的同步发电机38

3.4 无调节多机系统的振荡方式41

3.5 有调节的同步发电机46

3.6 冲击功率的分布49

习题57

参考文献58

第二部分 电磁转矩60

第4章 同步发电机60

4.1 引言60

4.2 Park变换60

4.3 磁链方程61

4.4 电压方程64

4.5 状态空间方程的形式66

4.6 电流公式66

4.7 标么值变换67

4.8 电压方程的规格化72

4.9 矩阵方程的规格化75

4.10 转矩和功率77

4.11 同步发电机的等效回路79

4.12 磁链的状态空间模型80

4.13 负荷方程84

4.14 次暂态电感、暂态电感和时间常数90

4.15 同步发电机的简化模型94

4.16 汽轮发电机的动态模型107

习题109

参考文献111

第5章 同步发电机的模拟113

5.1 引言113

5.2 稳态方程和相量图113

5.3 经过一条传输线连接至无穷大母线的发电机115

5.4 在机端接有局部负荷的连接至无穷大母线上的发电机116

5.5 确定稳态条件118

5.6 例题120

5.7 多机系统的初始条件125

5.8 用制造商的数据来确定发电机的参数126

5.9 同步发电机的模拟计算机仿真129

5.10 同步发电机的数字仿真139

习题159

参考文献160

第6章 同步发电机的线性模型161

6.1 引言161

6.2 发电机状态空间电流模型的线性化161

6.3 单机问题的负荷方程的线性化164

6.4 磁链模型的系统化167

6.5 简化的线性模型171

6.6 框图178

6.7 简化模型的状态空间表示179

习题179

参考文献180

第7章 励磁系统181

7.1 励磁控制概述181

7.2 控制的结构182

7.3 典型的励磁结构183

7.4 励磁控制系统的定义189

7.5 电压调节器194

7.6 励磁机电压的建起197

7.7 励磁系统响应205

7.8 励磁系统的状态空间描述218

7.9 励磁机系统的计算机描述224

7.10 典型的系统常数230

7.11 励磁对发电机性能的影响233

习题234

参考文献235

第8章 励磁对稳定的影响238

8.1 引言238

8.2 励磁对发电机功率极限的影响239

8.3 励磁系统对暂态稳定性的影响242

8.4 励磁对动态稳定性的影响246

8.5 有调节的发电机连接至无穷大母线的根轨迹分析250

8.6 近似的系统描述255

8.7 辅助稳定信号259

8.8 稳定的发电机的线性分析263

8.9 模拟计算机研究265

8.10 数字计算机对暂态稳定的研究269

8.11 励磁系统对稳定性影响的一般性评述277

习题279

参考文献280

第9章 具有恒定阻抗负荷的多机系统282

9.1 引言282

9.2 问题的阐述282

9.3 无源网络的矩阵表示法283

9.4 将发电机坐标转换到系统参考系286

9.5 发电机的电流和电压之间的关系286

9.6 系统的阶数289

9.7 经典模型表示的发电机289

9.8 网络的线性化模型292

9.9 混合公式295

9.10 具有磁链模型的网络方程297

9.11 完整的系统方程298

9.12 多机系统的研究299

习题304

参考文献304

第三部分 机械转矩电力系统控制与稳定性306

第10章 转速调节306

10.1 飞球调速器308

10.2 同步调速器311

10.3 涡轮机的增量方程312

10.4 降速调速器315

10.5 浮动杠杆降速调速器319

10.6 补偿型调速器320

习题325

参考文献326

第11章 汽轮原动机327

11.1 引言327

11.2 电厂控制方式328

11.3 热力发电330

11.4 蒸汽动力发电厂模型332

11.5 汽轮机333

11.6 汽轮机的控制运行338

11.7 汽轮机控制功能339

11.8 蒸汽发生器控制349

11.9 矿物燃料锅炉350

11.10 核能蒸汽供应系统361

习题363

参考文献364

第12章 水轮原动机366

12.1 引言366

12.2 冲击式涡轮机366

12.3 反作用式涡轮机368

12.4 螺旋桨式涡轮机369

12.5 Deriaz式涡轮机370

12.6 导水管、浪涌槽和引水管370

12.7 水力系统方程375

12.8 水力系统传递函数379

12.9 简化假设382

12.10 水力系统框图384

12.11 泵送存储水力系统384

习题385

参考文献386

第13章 燃气轮机和联合循环发电厂387

13.1 引言387

13.2 燃气轮机原动机387

13.3 联合循环原动机390

习题396

参考文献397

附录A 三相系统的三角恒等式398

附录B 解微分方程的某些计算机方法399

附录C 规格化409

附录D 典型的系统数据416

附录E 励磁控制系统的定义439

附录F 控制系统元件445

附录G 压力控制系统459

附录H 调速器方程464

附录I 导水管的波方程471

附录J 液压伺服电动机478

索引486