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《现代电力系统运行与控制》 本书深入探讨了现代电力系统在生成、传输、分配和消费全过程中所面临的挑战与应对策略。随着新能源的广泛接入，电力系统的动态特性日益复杂，本书旨在为读者提供一个全面而深入的理解，助力他们掌握电力系统的稳定运行和高效控制。 第一部分：电力系统基础理论与建模 本部分首先回顾了电力系统的基本组成、工作原理以及能量转换机制。从发电厂的类型、同步发电机的工作原理，到输电网络中的电压等级、潮流分布，再到配电网的拓扑结构和负荷特性，本书都进行了细致的阐述。 发电机组特性与建模： 详细介绍了各种类型发电机组（如火电、水电、核电、风电、光伏）的机电暂态模型，包括励磁系统、调速器系统等关键控制回路的建模方法。重点分析了同步发电机在系统扰动下的动态响应，以及如何通过精确的模型来预测和仿真系统的行为。 输配电网络建模： 深入讲解了电力网络的潮流计算方法，包括牛顿-拉夫逊法、PQ分解法等，并分析了网络参数（如线路阻抗、变压器参数）对潮流分布的影响。同时，本书也介绍了配电网的潮流特性，包括电压跌落、功率损耗等问题，并探讨了不同配电网拓扑结构（如放射式、环网式）的优缺点。 负荷模型与特性： 针对不同类型的负荷（如工业负荷、居民负荷、商业负荷），介绍了其功率特性和电压灵敏度模型。分析了负荷波动对系统稳定性的影响，以及如何通过负荷聚合和需求侧管理来优化系统运行。 第二部分：电力系统稳定运行分析 电力系统的稳定性是确保可靠供电的关键。本部分聚焦于电力系统的稳定性问题，从不同角度进行深入分析，并提出相应的控制与补偿措施。 暂态稳定分析： 详细阐述了电力系统在发生大型扰动（如短路故障、机组甩脱）后的暂态稳定性问题，包括暂态稳定性判据、影响因素以及提升暂态稳定性的方法，如快速励磁控制、阻尼电阻投入等。 电压稳定分析： 探讨了电力系统电压稳定性的机理，包括静电压稳定和动态电压稳定。分析了电压崩溃的原因，以及如何通过无功功率补偿、调相机、FACTS（柔性交流输电系统）等技术来提高系统的电压稳定性。 频率稳定分析： 深入研究了电力系统频率波动的成因，包括负荷变化、机组出力波动等。阐述了调频控制的基本原理，如一次调频、二次调频，并介绍了储能系统在辅助调频中的作用。 小干扰稳定性分析： 针对电力系统中可能出现的小扰动，分析其对系统稳定性的影响，特别是低频振荡的产生机理和阻尼特性。介绍了小信号分析方法，并探讨了如何通过控制器设计和阻尼控制器来抑制系统振荡。 第三部分：电力系统运行控制策略 为了实现电力系统的安全、经济、可靠运行，需要采用先进的运行控制策略。本部分将重点介绍电力系统运行控制的核心技术与方法。 潮流控制与优化： 介绍了电网的潮流调度与优化方法，旨在实现电力的安全经济输送。探讨了直流输电、FACTS等技术在潮流控制中的应用，以及如何利用数学优化方法来求解最优潮流问题。 无功功率补偿与电压控制： 详细阐述了无功功率在维持电网电压稳定中的关键作用，并介绍了各种无功功率补偿装置（如电容器、电抗器、调相机、SVG等）的原理和应用。 机组协调控制： 针对多机电力系统，研究了发电机组之间的协调控制问题，包括出力分配、频率控制以及机组的经济运行。介绍了先进的机组协调控制策略，如分布式控制和基于模型预测的控制。 故障诊断与隔离： 阐述了电力系统中常见的故障类型及其影响，并介绍了故障的诊断、定位与隔离技术。分析了保护装置的配置原则和工作原理，以确保在故障发生时能够快速切除故障，恢复系统正常运行。 新能源接入对运行控制的影响： 重点分析了风电、光伏等间歇性新能源接入对电力系统稳定运行带来的挑战，如出力波动性、电压支持能力下降等。介绍了适应新能源特点的运行控制策略，如基于预测的调度、储能协调控制以及虚拟同步发电机技术。 第四部分：现代电力系统新发展与展望 本部分将目光投向电力系统未来的发展方向，探讨智能电网、微电网等新兴技术在电力系统中的应用。 智能电网技术： 介绍了智能电网的核心技术，如通信技术、信息技术、传感器技术等，以及它们在提升电网智能化水平、实现实时监测与控制方面的作用。 微电网运行与控制： 深入探讨了微电网的概念、结构以及在分布式能源接入、提高供电可靠性方面的优势。分析了微电网的并网与孤岛运行模式下的控制策略，以及微电网的优化调度。 储能技术在电力系统中的应用： 详细介绍了各种储能技术（如电池储能、抽水蓄能、飞轮储能等）的原理、特性及其在电力系统中的应用，如调峰填谷、调频调压、提高新能源利用率等。 电力市场与运行： 简要介绍了电力市场的运行机制，以及电力市场对电力系统运行控制提出的新要求，如竞价上网、辅助服务市场等。 本书内容翔实，理论与实践相结合，图文并茂，旨在帮助读者建立扎实的电力系统运行与控制知识体系，为从事电力系统规划、设计、运行和科研工作的专业人员提供有益的参考。
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