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| 編輯推薦： |
本书主要面向电气工程的高年级本科生或硕士、博士研究生，以及电力工业各领域与之相关的工程师阅读。
通过对电力系统相关元件进行准确的建模和详细、快速的电磁暂态仿真分析，可以准确地掌握电力系统的动态特征，为电力系统的规划设计、建设发展和运行实践提供重要的帮助
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| 內容簡介： |
准确了解电磁暂态问题对于在不影响供电可靠性和供电质量的情况下保持电力系统的经济、高效和环保运行至关重要。仿真已逐步成为电力系统电磁暂态分析的普遍工具，尽管目前它很少深入涵盖本科生课程，但在未来它很可能成为核心课程。
本书的主要目的是描述高效地应用计算技术用于求解包含线性或非线性元件的任意规模和拓扑结构的电磁暂态问题。书中展示了如何采用不同的技术仿真含有各种元件的电力网络电磁暂态过程、建立完善的数学模型，以及比较不同模型的准确性和计算需求等内容。
本书主要面向电气工程的高年级本科生或硕士、博士研究生，文中包含了阐明较难理解的概念（或方法）的基本示例。鉴于目前缺乏该领域的相关培训，电力工业各领域与之相关的工程师也能够在该书中找到有助于其专业工作的巨大价值所在。
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| 關於作者： |
|
本书作者是新西兰坎特伯雷大学的正教授，IEEE院士，IET院士，新西兰皇家科学院院士，主要研究方向电力系统、电力电子、电能质量，共撰写论文300余篇，曾被认为是新西兰最具国际声望的电气工程学者。
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| 目錄：
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译者序
前言
缩写和常数
１
第１章 定义、目的和背景
３
１．１ 简介
３
１．２ 电磁暂态的分类
３
１．３ 暂态仿真器
５
１．４ 数字仿真
６
１．４．１ 状态变量分析
６
１．４．２ 差分方程方法
６
１．５ 历史沿革
７
１．６ 应用范围
９
１．７ 参考文献
１０
第２章 连续与离散系统分析
１１
２．１ 引言
１１
２．２ 连续系统
１１
２．２．１ 状态变量表达式
１２
２．２．２ 状态方程的时域解
１９
２．２．３ 连续系统的数字仿真
２１
２．３ 离散系统
２８
２．４ 连续域与离散域之间的关系
３０
２．５ 小结
３１
２．６ 参考文献
３１
第３章 状态变量分析
３２
３．１ 引言
３２
３．２ 状态变量的选择
３２
３．３ 状态方程的形成
３４
３．３．１ 变换法
３４
３．２．２ 图解法
３６
３．４ 求解过程
３８
３．５ 暂态变换器仿真
（ＴＣＳ） ３９
３．５．１ 标幺系统
４０
３．５．２ 网络方程
４０
３．２．３ ＴＣＳ的结构
４３
３．５．４ 换流阀开关处理
４５
３．５．５ 自动步长调整的效果
４７
３．５．６ ＴＣＳ变换器控制
５０
３．６ 算例
５３
３．７ 小结
５７
３．８ 参考文献
５７
第４章 数值积分代换
５９
４．１ 引言
５９
４．２ 犚，犔，犆元件的离散化
５９
４．２．１ 电阻
５９
４．２．２ 电感
６０
４．２．３ 电容
６１
４．２．４ 元件组合降阶
６２
４．３ 传输线双端诺顿等效模型
６４
４．４ 网络求解
６６
４．４．１ 算例：电压源转化为电流源
６７
４．２．２ 含有开关的网络求解
６８
４．４．３ 算例：作用到犚犔负荷的电压阶跃
７０
４．５ 非线性或时变参数
７７
４．５．１ 电流源替代法
７７
４．５．２ 补偿法
７７
４．５．９ 分段线性法
７９
４．６ 子系统
７９
４．７ 稀疏与编号优化
８２
４．８ 数值误差和不稳定性
８３
４．９ 小结
８４
４．１０ 参考文献
８４
第５章 根匹配法
８６
５．１ 引言
８６
５．２ 差分方程的指数形式
８６
５．３ 差分方程的狕域表示
８８
５．４ 在ＥＭＴＰ算法中的实现
９１
５．５ 差分方程指数形式族
９７
５．５．１ 阶跃响应
９８
５．５．２ 稳态响应
９９
５．５．３ 频率响应
１００
５．６ 算例
１０２
５．７ 小结
１０３
５．８ 参考文献
１０４
第６章 传输线和电缆
１０５
６．１ 引言
１０５
６．２ 贝瑞隆
（Ｂｅｒｇｅｒｏｎ）模型
１０６
６．２．１ 多导体传输线
１０７
６．３ 频率相关传输线
１１０
６．３．１ 频域到时域的变换
１１３
６．３．２ 相域模型
１１６
６．４ 架空传输线参数
１１７
６．４．１ 分裂导线束
１１９
６．４．２ 地线
１２０
６．５ 地下电缆
１２１
６．６ 算例
１２３
６．７ 小结
１３１
６．８ 参考文献
１３２
第７章 变压器和旋转电机
１３４
７．１ 引言
１３４
７．２ 基本变压器模型
１３４
７．２．１ 数值实现
１３６
７．２．２ 参数导出
１３６
７．２．３ 模拟非线性
１３８
７．３ 高级变压器模型
１３９
７．３．１ 单相ＵＭＥＣ模型
１３９
７．３．２ ＵＭＥＣ在ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ中的实现
１４３
７．３．３ 三芯柱三相ＵＭＥＣ
１４４
７．３．４ 快速暂态模型
１４７
７．４ 同步机
１４８
７．４．１ 电磁模型
１４８
７．２．９ 机电模型
１５４
７．４．３ 机网接口
１５６
７．４．４ 可用旋转电机的类型
１５９
７．５ 小结
１５９
第８章 控制和保护
１６２
８．１ 引言
１６２
８．２ 控制系统暂态分析
１６２
８．３ ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ中的控制模块
１６３
８．３．１ 算例
１６６
８．４ 保护系统建模
１７２
８．４．１ 互感器
１７２
８．４．２ 机电式继电器
１７４
８．４．３ 电子式继电器
１７５
８．４．４ 基于微处理器的继电器
１７５
８．４．５ 断路器
１７５
８．４．６ 避雷器
１７６
８．５ 小结
１７８
８．６ 参考文献
１７９
第９章 电力电子系统
１８１
９．１ 引言
１８１
９．２ ＥＭＴＤＣ中换流阀的表示
１８１
９．３ 开关瞬时的配置和定位
１８２
９．４ 尖峰和数值振荡
（振颤） １８４
９．４．１ 插值和振颤消除
１８５
９．５ ＨＶＤＣ变换器
１９１
９．６ ＨＶＤＣ仿真算例
１９３
９．７ 灵活交流输电系统设备
１９６
９．７．１ 静止无功补偿器
１９７
９．７．２ 静止补偿器
２００
９．８ 状态变量模型
２０３
９．８．１ ＥＭＴＤＣ／ＴＣＳ接口实现
２０３
９．８．２ 控制系统表示
２０５
９．９ 小结
２０６
９．１０ 参考文献
２０７
第１０章 频率相关网络等效
２０８
１０．１ 引言
２０８
１０．２ ＦＤＮＥ的位置
２０９
１０．３ 降阶系统的范围
２０９
１０．４ 频率范围
２０９
１０．５ 系统频率响应
２０９
１０．５．１ 频域识别
２１０
１０．５．２ 时域识别
２１６
１０．６ 模型参数拟合
２１７
１０．６．１ 犚犔犆网络
２１７
１０．６．２ 有理函数
２１８
１０．７ 模型实现
２２０
１０．８ 算例
２２０
１０．９ 小结
２２７
１０．１０ 参考文献
２２８
第１１章 稳态应用
２２９
１１．１ 引言
２２９
１１．２ 初始化
２３０
１１．３ 谐波评估
２３０
１１．４ 非线性设备的相位依赖阻抗
２３１
１１．５ 时域起辅助作用
２３２
１１．５．１ 时不变非线性元件的迭代求解
２３３
１１．５．２ 一般非线性元件的迭代求解
２３４
１１．５．３ 加速技术
２３５
１１．６ 时域起主要作用
２３６
１１．６．１ 基本时域算法
２３６
１１．６．２ 步长
２３６
１１．６．３ 直流系统表示
２３６
１１．６．４ 交流系统表示
２３７
１１．７ 电压暂降
２３８
１１．７．１ 算例
２３９
１１．８ 电压波动
２４１
１１．８．１ 闪变渗透模型
２４１
１１．９ 电压切痕
２４５
１１．９．１ 示例
２４５
１１．１０ 小结
２４７
１１．１１ 参考文献
２４８
第１２章 混合时间框架仿真
２５０
１２．１ 引言
２５０
１２．２ 混合算法描述
２５１
１２．２．１ 独立程序修改
２５１
１２．２．２ 数据流
２５２
１２．３ ＴＳ／ＥＭＴＤＣ接口
２５３
１２．３ 等效电路
２５３
１２．３．１ 等效阻抗
２５４
１２．３．２ 等效电源
２５５
１２．３．３ 相序数据转换
２５６
１２．３．４ 接口变量推导
２５６
１２．４ ＥＭＴＤＣ到ＴＳ的数据转换
２５８
１２．４．１ 从变换器波形提取数据
２５９
１２．５ 交互协议
２５９
１２．６ 接口位置
２６０
１２．７ 测试系统和结果
２６１
１２．８ 讨论
２６３
１２．９ 参考文献
２６３
第１３章 实时暂态仿真
２６５
１３．１ 引言
２６５
１３．２ 采用专用体系结构的仿真
２６６
１３．２．１ 硬件
２６７
１３．２．２ ＲＴＤＳ的应用
２６９
１３．３ 在标准计算机上的实时应用
２７１
１３．３．１ 实时测试实例
２７２
１３．４ 小结
２７３
１３．５ 参考文献 ２７３
附录犃 犘犛犆犃犇／犈犕犜犇犆程序结构 ２７５
Ａ．１ 参考文献
２８１
附录犅 系统识别技术
２８２
Ｂ．１ 狊域识别
（频域） ２８２
Ｂ．２ 狕域识别
（频域） ２８３
Ｂ．３ 狕域识别
（时域） ２８５
Ｂ．４ Ｐｒｏｎｙ分析
２８６
Ｂ．５ 递归最小二乘曲线拟合算法
２８７
Ｂ．６ 参考文献
２８９
附录犆 数值积分
２９０
Ｃ．１ 经典方法回顾
２９０
Ｃ．２ 积分公式的截断误差
２９３
Ｃ．３ 积分方法的稳定性
２９４
Ｃ．４ 参考文献
２９５
附录犇 测试系统数据
２９６
Ｄ．１ ＧＩＧＲＥ标准测试模型
２９６
Ｄ．２ 新西兰南岛南部系统
２９９
Ｄ．３ 参考文献
３０１
附录犈 导出差分方程
３０２
Ｅ．１ 应用到一阶滞后函数的根匹配技术
３０２
Ｅ．２ 应用到一阶微分极点函数的根匹配技术
３０２
Ｅ．３ 通过双线变换得到犚犔串联支路的差分方程
３０３
Ｅ．４ 通过数值积分代换得到犚犔串联支路的差分方程
３０３
附录犉 犕犃犜犔犃犅代码示例 ３０７
Ｆ．１ 作用到犚犔负荷的电压阶跃
３０７
Ｆ．２ 作用到犚犔负荷的电压阶跃
３０８
Ｆ．３ Ｆ．２示例的一般化程序
３１０
Ｆ．４ 差分方程的频率响应
３２２
附录犌 用于状态变量分析的犉犗犚犜犚犃犖代码 ３２６
附录犎 用于犈犕犜仿真的犉犗犚犜犚犃犖代码 ３３３
Ｈ．１ 直流电源、开关和犚犔负荷
３３３
Ｈ．２ 用于直流电源、开关和犚犔负荷的一般化
ＭＥＴ程序 ３３５
Ｈ．３ 交流电源、二极管和犚犔负荷
３３９
Ｈ．４ 状态变量分析程序
３４２
Ｈ．５ 状态变量分析程序
３４５
Ｈ．６ 状态变量分析程序
３４９
Ｈ．７ 输电线路程序的子程序
３５７
索引
３６０
|
| 內容試閱：
|
我国电力系统的发展方兴未艾，交直流电网混合互联的格局正在逐步形成，大规模风能、太阳能等再生能源需要并网消纳，智能电网和分布式独立电力系统的研究与应用正在得到广泛关注。从宏观到微观，我国电力系统领域正在发生着深刻的变化，电力系统的电磁暂态特性也将变得日趋复杂。通过对电力系统相关元件进行准确的建模和详细、快速的电磁暂态仿真分析，可以准确地掌握电力系统的动态特征，为电力系统的规划设计、建设发展和运行实践提供重要的帮助。目前，该领域使用较多的是各类仿真软件的使用手册或技术说明书，系统地介绍电力系统电磁暂态仿真方面的专著尚不多见，因此通过翻译引进英国工程技术学会（ＩＥＴ）的专著《电力系统电磁暂态仿真》（《ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＴｒａｎｓｉｅｎｔｓＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ》），满足我国电力系统发展在该领域的迫切需要。
本书涵盖了电力系统电磁暂态仿真的诸多内容。第一章首先对电磁暂态的定义、目标和背景（历史沿革）做了简要介绍；第二章利用微分方程进行了连续系统分析、利用差分方程进行离散系统分析；在第三章状态变量分析部分，着重给出了状态变量的选择、状态方程的形成和求解过程，以及状态空间暂态仿真算法；第四章详细介绍了该领域的重要先行者Ｈ．Ｗ．Ｄｏｍｍｅｌ教授的经典电磁暂态分析基础内容，即数值积分代换方法；第五章针对基于截断泰勒级数的积分方法在仿真阶跃响应时可能产生数值振荡问题，提出了采用差分方程指数形式的根匹配方法；第六章和第七章分别给出适用于电磁暂态仿真的传输线和电缆模型、变压器和旋转电机模型；第八章和第九章分别对控制和保护、电力电子设备的仿真实现进行了较详细的论述；第十章在更宽的频率范围内研究系统的频率响应和模型参数拟合等问题；第十一章的稳态应用涉及到电能质量方面的一些问题，如谐波评估、电压暂降、电压波动（闪变）等；第十二章重点研究不同时间框架下，电磁暂态、机电暂态混合仿真问题；第十三章对实时暂态仿真进行了论述。作为技术类著作，该书对系统模型、分析方法和仿真实践皆有论述，内容丰富，论述充分，总体难度适中。此外，本书还提供了一些算例的Ｍａｔｌａｂ和Ｆｏｒｔｒａｎ仿真源代码，便于读者对书中相关内容的理解以及进一步的研究。
该著作适合电力企业、科研单位、高校等使用，作为工程技术参考、大学教材或自学资料。
由于水平有限，翻译中的不准确之处，敬请读者批评指正。
本译著得到国家电网公司电力科技著作出版基金资助和中国南方电网有限责任公司系统运行部（总调）的大力支持，特此感谢！
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