Solutions Manual for Distribution System Modeling and Analysis, Second Edition (Electric Power Engin pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC Press

作者:William H. Kersting

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2006-11

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9781420043570

丛书系列:

图书标签:

• 电力系统
• 配电系统
• 电力建模
• 电力分析
• 电力工程
• 解决方案手册
• 第二版
• Distribution System Modeling and Analysis
• 电力计算
• 电力仿真

面向电力系统工程师与研究人员的专业参考书：系统建模与分析的深度探索 本书旨在为电力系统工程师、研究人员以及高年级本科生和研究生提供一套全面、深入的理论框架与实践指导，专注于现代电力系统建模与分析的前沿技术与核心挑战。本书不包含《Solutions Manual for Distribution System Modeling and Analysis, Second Edition (Electric Power Engineering)》的具体内容，而是将焦点放在更宏观、更基础的电力系统整体行为、复杂网络拓扑结构、动态稳定性控制以及新兴能源集成等方面。 全书结构经过精心设计，从电力系统的基本概念出发，逐步深入到高级分析技术，确保读者能够构建起坚实的理论基础，并掌握应对现实世界复杂电网问题的能力。 第一部分：电力系统基础与稳态分析的深化 本部分首先回顾了电力系统运行的基本原理，包括发输配用电的相互关系，并立即转向现代电力系统建模的基石——潮流计算。我们将详细探讨牛顿-拉夫逊法（Newton-Raphson）的收敛机制、敏感性分析以及如何高效处理大规模电网中的非线性方程组。不同于基础教材的简单介绍，本书将深入探讨有功/无功功率分离（Decoupled Load Flow）的适用场景、稀疏矩阵技术在大型系统中的应用，以及如何利用先进的优化算法改进潮流计算的速度和鲁棒性，特别是在面对高渗透率可再生能源带来的潮流波动时。 紧接着，系统故障分析作为电力系统安全的核心环节被详尽阐述。我们不仅复习了三相短路、单相接地等经典故障的计算方法，更侧重于不对称故障分析中序分量法（Symmetrical Components）的实际应用，包括如何准确建模不同类型的输电线路和接地系统对故障电流分布的影响。对于动态元件（如发电机、励磁系统、调速器）的建模，本书采用了更贴近实际运行规范的标准，如使用IEEE C37.118等协议所定义的模型参数集，并讨论了如何将这些复杂模型整合到稳态分析框架中，以进行初步的电压和功率裕度评估。 第二部分：动态稳定性与暂态分析的前沿 电力系统的动态特性是保证电能质量和系统安全的关键。本部分是本书的核心，它摒弃了过于简化的模型，转而关注多机系统、并网点（POI）行为以及高渗透率直流输电（HVDC）对系统同步稳定性的影响。 同步稳定分析（Synchronous Stability）部分，我们将重点研究等面积定则（Equal Area Criterion）的局限性，并全面介绍特征值分析（Eigenvalue Analysis）在小扰动稳定域边界确定中的应用。本书详细解析了模态分析，区分局部模式（Local Modes）与区域间模式（Inter-Area Modes），并提供了实用工具（如MATLAB/Simulink环境下的状态空间模型）来识别系统中的低频振荡模式。 在暂态稳定分析（Transient Stability）方面，本书强调非线性微分方程组的求解技术，特别是对高阶发电机模型（如含超瞬态/暂态电抗的模型）的精确积分方法。我们深入讨论了电力系统稳定器（PSS）的设计原理，如何通过优化阻尼信号的频率依赖性来抑制低频振荡，以及先进的暂态稳定控制技术，如基于能量函数的稳定判据和直接法（Direct Methods）的应用。 第三部分：先进控制与电力电子集成 随着可再生能源（风能、太阳能）和柔性直流（HVDC/FACTS）设备的广泛应用，电力系统的惯量和阻尼特性正在发生根本性变化。本部分聚焦于如何对这些先进电子控制系统（Power Electronics Controlled Devices）进行精确建模和有效控制。 本书对柔性交流输电系统（FACTS）设备如STATCOM、SVC、TCSC等的平均值模型（Average Model）和脉冲平均模型（Pulsed Average Model）进行了细致的对比分析，解释了它们在暂态仿真中的优缺点。对于并网逆变器（Grid-Forming Inverters），我们详细介绍了虚拟同步机（VSM）、虚拟阻抗控制等先进策略的实现机制，以及它们如何替代传统同步发电机的惯量和阻尼支撑功能，从而维持电网的暂态安全。 此外，我们探讨了电压稳定性分析的P-V曲线和Q-V曲线方法，并引入了最大功率传输极限（MPTL）的动态评估，特别是考虑电磁暂态过程中的电压崩溃风险。 第四部分：可靠性评估与优化调度 本部分将分析视角从实时控制拓展到长期规划和运行优化。在电力系统可靠性评估方面，本书超越了简单的元件可用性计算，重点阐述了频率-功率平衡可靠性指标和风险成本评估（Cost of Interruption）。我们将使用状态枚举法和蒙特卡洛模拟来评估包含间歇性电源的电网在各种自然和人为故障下的长期运行可靠性。 在优化调度领域，本书深入研究了经济调度（Economic Dispatch）的拉格朗日乘子法及其在考虑输电网络限制（Optimal Power Flow, OPF）下的扩展。我们详细分析了内点法（Interior-Point Method）在解决大规模、高精度OPF问题中的优势，以及如何将碳排放约束、电能质量指标纳入现代OPF模型中，实现多目标优化。 第五部分：电力系统通信与网络安全（聚焦于监测与广域控制） 最后，本书探讨了支撑现代电网运行所需的广域监测与控制系统（WAMS）。详细介绍了相量测量单元（PMU）的工作原理、数据同步机制（如IEEE 1588 PTP），以及PMU数据在系统动态态势感知中的应用。我们展示了如何利用PMU实时数据对系统模态进行快速识别和跟踪，为广域保护与控制（WAPC）提供决策支持。同时，鉴于电网数字化带来的网络安全挑战，本书也概述了针对控制信息流的网络安全威胁模型和基本的防御措施，确保系统控制指令的完整性与保密性。 本书致力于提供一种严谨的、基于物理模型的分析方法，帮助读者掌握从基础潮流计算到先进的动态控制与优化决策的全方位技能，是电力系统领域专业人士案头的必备参考书。

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这本书的排版风格，我个人觉得挺“专业”的，就是那种一看就不是给小白看的。字体的大小、行距的处理，以及公式的呈现方式，都透露着一种严谨的气息。我特意翻看了其中的图表，那些电力系统的拓扑图、波形图，绘制得非常清晰，标注也很详细，基本上不会造成理解上的障碍。而且，我注意到书中的图表引用了很多实际的工程数据，这让我觉得这本书的理论基础是非常扎实的，并非凭空想象。其中一个章节专门讲到了“电能质量问题与分析”，这个话题在当前电力系统面临挑战的情况下尤为重要，书中对谐波、电压闪变等常见问题的分析，以及相应的测量和评估方法，我想会非常实用。我特别好奇书中在“分布式电源接入对配电网的影响”这部分是如何展开的，因为这涉及到大量的建模和分析工作，而分布式电源的接入是未来电力系统发展的一个重要趋势，如果这本书能提供一些前瞻性的见解和实用的建模方法，那真的太有价值了。我希望它能详细阐述如何将不同类型的分布式电源（如太阳能、风能）纳入现有的电网模型中，以及它们对潮流、电压稳定性和损耗的影响。

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这本书的封面设计倒是挺实在的，没有那些花里胡哨的图，一眼就能看出是讲技术的。拿在手里沉甸甸的，厚度也相当可观，感觉内容一定很充实。我一开始以为它会像很多技术手册一样，枯燥乏味，只有冷冰冰的公式和图表。但翻开目录，看到那些章节标题，比如“输电网络拓扑与建模”、“潮流计算方法论”、“暂态稳定分析与控制”等等，我能感觉到它试图构建一个系统性的知识框架，而不是零散的知识点堆砌。特别是“模型不确定性与鲁棒性分析”这个部分，听起来就很有深度，对于实际工程中经常遇到的各种不确定因素，这本书应该能提供一些实用的分析思路和解决方案。我希望它不光是理论的讲解，还能有一些实际案例的分析，这样对于我理解和应用书中的模型能有很大的帮助。有时候，理论的理解固然重要，但如果能结合实际运行中的数据和问题进行剖析，更能激发我学习的兴趣，也更能检验我是否真正掌握了知识。我期待书中能够包含一些不同规模、不同类型的电力系统模型，这样可以更全面地了解不同场景下的建模方法和分析技术。

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这本书的设计理念，给我的感觉是“实用至上”。我特意留意了书中的参考文献，数量不少，而且很多都是近几年发表的学术论文和工程报告，这表明它紧跟学术前沿和行业发展。我比较关注“暂态稳定分析”的部分，因为电力系统在故障或扰动发生时，其动态特性非常复杂，理解和预测暂态稳定行为对于保障电网的安全运行至关重要。书中对同步发电机、负荷等动态模型的描述，以及如何进行暂态稳定性仿真，我想会是我学习的重点。另外，我注意到书中还提到了“智能电网中的应用”，这个方向非常吸引我，因为智能电网的出现极大地改变了传统的电力系统结构和运行方式。我期望书中能具体介绍在智能电网背景下，如何进行更精细化的潮流分析，例如考虑动态定价、需求侧响应等因素对潮流分布的影响，以及如何利用大数据和人工智能技术来优化电网的运行和控制。

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拿到这本书的当下，我最大的感受就是它的“分量”。不是说重量，而是指它所承载的知识的“分量”。标题中的“建模与分析”这几个词，我就知道这本书不是那种读一遍就丢的书，而是需要我花时间去深入钻研、反复品味的。我仔细看了目录，关于“潮流计算”的部分，好像有提及多种算法，比如牛顿拉夫森法、PQ分解法等等，这说明它在计算方法的选择上应该是有所考量的，能够涵盖不同的场景需求。更吸引我的是“可靠性工程与风险评估”这个章节，在电力系统这种关系国计民生的基础设施领域，可靠性分析是至关重要的，而风险评估更是指导投资和运维的关键。我非常期待书中能够详细介绍评估电力系统可靠性的常用指标和方法，比如失电频率、平均修复时间等，以及如何将这些指标与实际的风险因素联系起来。另外，我希望书中能探讨一些关于极端天气事件、自然灾害等突发情况对电力系统稳定性的影响，以及相应的应急预案和恢复策略的建模分析。

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说实话，第一次看到这本书的封面，我脑子里蹦出的第一个词就是“硬核”。它摆脱了市面上很多教材那种为了吸引读者而做的花哨设计，显得非常务实和专业。我粗略地翻了一下，书中的公式和推导过程非常详尽，我想对于需要深入理解电力系统背后数学原理的读者来说，这无疑是一大福音。我特别对“经济调度与市场机制”这个章节的内容感到好奇，电力系统的运行效率和经济性是密切相关的，而市场机制的引入更是让调度变得更加复杂。我希望书中能够详细阐述如何将经济性指标纳入电力系统调度模型，以及在不同电力市场模式下，如何进行最优的发电计划制定和负荷分配。例如，我希望它能介绍一些关于容量市场、能量市场等不同市场机制下的调度策略，以及如何处理不同发电成本、输电损耗等因素。我也希望书中能讨论一些关于可再生能源发电并网后，对电力市场带来的挑战和机遇，以及相应的政策和技术应对措施。

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