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出版者:第1版 (2004年1月1日)

作者:吴锡龙

出品人:

页数:367

译者:

出版时间:2004-7

价格:35.3

装帧:平装

isbn号码:9787040145298

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《现代电力系统分析与控制》内容提要 本书聚焦于当前电力系统运行、规划与发展的前沿领域，深入剖析现代电力系统的复杂特性、先进分析方法以及智能控制技术。它旨在为电力系统工程师、高校师生及相关科研人员提供一套全面、深入且具有实践指导意义的参考资料。 --- 第一部分：现代电力系统的基本特征与建模 本部分旨在奠定对当代电力系统全面认识的基础，区别于传统电力系统分析侧重于稳态潮流和简单的暂态过程。 1. 现代电力系统的动态演化与挑战 本章首先回顾了电力系统从集中式向分布式、集中控制向多主体协同演进的宏观背景。重点阐述了以下几个核心挑战： 高渗透率新能源的接入影响： 详细分析了风能、太阳能等随机性、间歇性电源对系统惯量、电压稳定性和一次调频能力的冲击。探讨了如何量化评估这种不确定性对系统可靠性的影响。 直流输电与柔性交流输电（FACTS）的广泛应用： 介绍了不同拓扑结构的特高压直流（HVDC）系统，尤其是多端直流和电压源换流器（VSC-HVDC）的控制机理及其对系统阻尼特性的改变。 需求侧响应（DR）与用户侧资源（DERs）的集成： 分析了智能电表和高级计量基础设施（AMI）如何使得需求侧成为可调控的资源，并构建了DR资源的聚合模型，用于系统优化调度。 2. 系统的多域耦合建模 现代电力系统不再是孤立的电磁系统，而是与物理、信息、经济和环境深度耦合的复杂巨系统。 广域测量系统（WAMS）与同步相量测量单元（PMU）： 阐述了PMU采集的高精度、高时间同步数据流在状态估计和早期预警中的关键作用。重点讨论了大规模PMU数据的处理与信息安全问题。 电磁-机电耦合建模： 深入探讨了快速电力电子设备（如SVG、STATCOM）接入后，传统同步电机模型需要进行的修正，以及如何在高频段进行精确的电磁暂态仿真。 热-电-气（Thermo-Electro-Gas）耦合分析： 针对跨能源系统的整合趋势，构建了天然气网络（用于燃气轮机）与电力网络相互制约的耦合模型，用于评估极端天气下的联合运行裕度。 --- 第二部分：高级分析技术与状态评估 本部分着重于处理大规模、高维度数据流所需的先进数学工具和算法，以实现系统状态的实时、准确把握。 3. 实时状态估计与数据清洗 传统的基于量测误差最小二乘的状态估计方法在处理稀疏量测或存在坏数据时表现不佳。 非线性状态估计的鲁棒性增强： 介绍了基于加权最小绝对偏差（WMAD）和M-估计等鲁棒性估计方法，用于有效识别和剔除PMU或RTU采集中的错误数据。 基于数据驱动的深度学习状态估计： 探索了利用长短期记忆网络（LSTM）和图神经网络（GNN）对历史数据进行学习，以在量测丢失或延迟情况下进行快速、初步的状态预测和估计。 拓扑重构与可见性分析： 详细阐述了如何通过拓扑信息和量测覆盖度来评估系统的可观测性，并指导传感器（PMU/RTU）的优化部署。 4. 暂态稳定分析的扩展视角 超越传统的功角稳定分析（P-δ），本章关注次暂态和中暂态过程的复杂性。 小扰动稳定分析（SSSA）与特征值分析： 采用线性化模型，运用李雅普诺夫指数和特征值轨迹跟踪技术，评估系统对低频振荡（如0.1-3Hz）的阻尼特性，并分析FACTS控制器参数对阻尼的影响。 高频暂态分析与电力电子设备的穿越效应： 针对VSC换流器和柔性直流，研究其在系统故障切除或并网瞬间产生的高频谐波和电压暂降影响，并提出相应的滤波和控制策略。 系统极限的计算与评估： 介绍了动态安全约束下的优化（DSC-OPF）方法，用于实时计算系统在不同运行场景下的暂态稳定极限和电压稳定极限。 --- 第三部分：智能调度与优化控制策略 本部分聚焦于如何利用先进的计算智能和优化理论，实现电力系统在复杂约束下的经济、安全、高效运行。 5. 基于模型的优化调度 传统最优潮流（OPF）在处理大规模随机性时效率低下。本章介绍适应现代电网特性的新一代优化方法。 随机最优潮流（S-OPF）与机会约束规划： 阐述了如何将风电和光伏出力作为随机变量，通过场景生成和概率约束来确保调度决策在不确定性下的可行性与最优性。 混合整数线性规划（MILP）在机组组合中的应用： 详细分析了如何精确建模发电机组的爬坡速率、启停成本、最小运行时间等非线性约束，通过松弛与分解技术求解大规模混合整数问题。 分层与分区协调优化： 针对区域间和不同时间尺度的调度需求，提出了基于ADMM（交替方向乘子法）的分区协同优化框架，以实现区域间电力交换的均衡与协调。 6. 广域协同控制与防御 本章探讨如何利用广域信息，实现对系统异常的快速响应和主动防御。 基于PMU的间歇性振荡抑制控制（PODC）： 设计和实现了基于局部或区域PMU反馈信号的辅助控制器，用于抑制低频（区域间）和高频（局部）的电力系统振荡。 暂态稳定控制器的设计（如PSS/E-Based Damping Control）： 深入讲解了如何设计和调试传统的电力系统稳定器（PSS）以及更先进的FACTS辅助阻尼控制器，并强调了控制器整定过程中的相互干扰避免。 网络安全与抗毁性分析： 将网络安全威胁（如数据篡改、攻击性数据注入）纳入系统稳定性评估。探讨了在遭受恶意攻击时，系统应如何利用冗余量测和自愈算法，维持关键基础设施的运行。 --- 第四部分：分布式能源与微电网的并网技术 本部分专门针对未来能源系统的基石——微电网和主动配电网，讨论其并网运行、控制和保护的特殊要求。 7. 微电网的运行模式与能量管理 孤岛与并网模式的无缝切换： 详细分析了不同类型（AC、DC、混合）微电网在并网点故障时的暂态行为，并提出了基于虚拟同步发电机（VSG）控制的软切换技术，以消除切换过程中的冲击电流。 多微电网集群的协调： 探讨了如何通过上级自治代理，实现多个微电网之间的能量共享和功率平衡，避免冗余的功率交换和黑启动失败。 8. 配电网的保护与重构 分布式电源接入下的保护定值重整： 随着单向功率流向双向流动的转变，传统基于电网末端的保护定值失效。本书提出基于预设拓扑的动态保护定值计算方法。 主动配电网的拓扑重构： 运用图论和优化算法，实现配电网在故障或负荷剧增时的自动隔离与网络重构，以最小化供电中断时间和损失。 --- 总结： 本书的编写风格严谨，内容强调理论的数学深度与工程实践的紧密结合，特别是对电力电子、新能源和信息技术交叉融合的分析更为详尽，完全避开了基础电路理论的冗余介绍，直指现代电力系统分析的核心挑战与前沿解决方案。

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老实说，我一开始对《电路分析》这类教材并没有抱太大的期望，因为很多同类书籍都过于理论化，读起来枯燥乏味，而且很多习题也脱离实际。然而，这本《电路分析》教学指导书完全颠覆了我的看法。它的结构设计非常人性化，每一章都像是在跟我进行一次深入的对话。开头部分总是能准确地抓住我可能遇到的困惑，然后用一种非常易于理解的方式来解释。我尤其欣赏它对一些经典电路问题的分析，比如交流电路的相量法，它不仅给出了严谨的数学推导，还用了很多形象的比喻来帮助我理解相位的概念，这对我来说简直是福音。书中还穿插了一些历史故事和工程案例，让我对电路理论的发展历程和在现实世界中的重要作用有了更深的认识。这不仅仅是一本教材，更像是一本关于电路智慧的集锦。它的排版设计也很舒适，字体大小、行距都恰到好处，长时间阅读也不会感到疲劳。最重要的是，它激发了我对电路分析的兴趣，让我愿意花更多的时间去探索和研究，而不是仅仅为了应付考试而学习。

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作为一名长期在教育一线工作的教师，《电路分析》教学指导书给我的教学带来了很大的启发。我一直在思考如何将理论知识与学生的实际认知水平相结合，让他们在理解的基础上学习。这本书在这方面做得非常出色。它对一些基础概念的阐释，非常注重逻辑的严谨性，同时又避免了过于深奥的表述。我特别欣赏它对不同电路现象的解释，比如瞬态响应和稳态响应，它能通过不同角度的分析，让学生深刻理解它们产生的机制。书中还包含了一些非常有价值的教学设计思路，例如如何设计不同难度的习题来层层递进地考察学生的能力，以及如何引导学生进行批判性思考。我发现在教学过程中，可以借鉴这本书的讲解方式，将一些抽象的公式转化为具体的物理意义，让学生看到知识的生命力。这本书的出现，不仅能帮助学生更好地学习，也能为我们一线教师提供宝贵的教学参考和灵感。

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这本书的出现，真像是我在电路学习道路上遇见的一盏明灯。一直以来，对于那些抽象的电路概念，我总是感觉抓不住重点，解题时也常常感到力不从心。这本书的语言风格非常亲切，就像一位经验丰富的老师在旁边耐心讲解一样。它不仅仅是罗列公式和定理，更注重的是对这些知识点背后的原理进行深入的剖析。比如，在讲戴维宁定理的时候，它会花很大篇幅去解释为什么这个定理如此强大，以及它在实际工程中能带来哪些便利。我特别喜欢它提供的那些贴近实际应用的例子，比如模拟一些常见的电子设备的工作原理，让我能更直观地理解理论知识是如何转化为实际应用的。书中对电路分析的系统性也非常强，从基础的欧姆定律、基尔霍夫定律开始，一步步深入到更复杂的网络分析方法，逻辑清晰，层层递进，完全不会让人感到突兀。而且，每讲解完一个章节，都会有精心设计的习题，这些习题的难度梯度也很合理，既能巩固刚学到的知识，又能挑战我的思维，让我不断突破自己。读这本书，感觉自己不再是被动接受知识，而是真正地参与到电路分析的学习过程中。

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我是一个在校的学生，目前正在学习电路分析这门课程，平时总觉得一些概念很难理解，老师讲的也很快，课后复习的时候常常无从下手。偶然的机会，我接触到了这本《电路分析》教学指导书。说实话，这本书真的太给力了！它就像是我的私人辅导老师，把那些原本枯燥晦涩的理论知识，用一种非常生动有趣的方式讲出来。比如，在讲解串并联电路的时候，它会用生活中的一些类比，让我一下子就明白它们之间的关系。还有那些复杂的计算题，它给出的解题步骤清晰明了，而且每一步都解释了为什么这么做，让我不再是死记硬背公式。书中的插图和图示也非常多，而且都很清晰，比纯文字的解释要直观得多。我尤其喜欢它在每章后面附带的“易错点提醒”，这些点都是我平时容易犯错的地方，有了这个提醒，我就可以有针对性地去复习，大大提高了学习效率。现在，我每次上完课都会翻翻这本书，感觉自己对知识的掌握更加牢固了。

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作为一名多年从事电路设计工作的工程师，我一直在寻找一本能够帮助我梳理和深化对电路分析理论理解的参考书。《电路分析》教学指导书的出现，可以说正好满足了我的需求。它不是一本简单的教科书，而是一本真正站在实践者角度思考的书。书中的很多分析方法，比如节点电压法和网孔电流法的详细推导过程，都比我当年学习时看到的更加透彻和直观。它还特别强调了不同分析方法的适用性和优缺点，这对于工程师在实际问题中选择最合适的工具至关重要。我发现，书中对一些工程问题的处理思路非常值得借鉴，例如如何简化复杂的电路模型，如何快速判断电路的稳定性和响应特性。我特别喜欢它在讲解一些高级概念时，会适当地引入一些现代化的分析工具和软件的应用思路，虽然它本身不是软件说明书，但它能引导我思考如何将理论与现代技术相结合。这本书让我重新审视了一些曾经被我忽略的细节，也让我对电路分析的深度和广度有了更深的体会。

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