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編輯推薦

適讀人群 ：《電力係統電磁暫態仿真》本書主要麵嚮電氣工程的高年級本科生或碩士、博士研究生，以及電力工業各領域與之相關的工程師閱讀。
　　通過對電力係統相關元件進行準確的建模和詳細、快速的電磁暫態仿真分析，可以準確地掌握電力係統的動態特徵，為電力係統的規劃設計、建設發展和運行實踐提供重要的幫助

內容簡介

　　《電力係統電磁暫態仿真》準確瞭解電磁暫態問題對於在不影響供電可靠性和供電質量的情況下保持電力係統的經濟、高效和環保運行至關重要。仿真已逐步成為電力係統電磁暫態分析的普遍工具，盡管目前它很少深入涵蓋本科生課程，但在未來它很可能成為核心課程。
　　本書的主要目的是描述高效地應用計算技術用於求解包含綫性或非綫性元件的任意規模和拓撲結構的電磁暫態問題。書中展示瞭如何采用不同的技術仿真含有各種元件的電力網絡電磁暫態過程、建立完善的數學模型，以及比較不同模型的準確性和計算需求等內容。
　　本書主要麵嚮電氣工程的高年級本科生或碩士、博士研究生，文中包含瞭闡明較難理解的概念（或方法）的基本示例。鑒於目前缺乏該領域的相關培訓，電力工業各領域與之相關的工程師也能夠在該書中找到有助於其專業工作的巨大價值所在。

目錄

譯者序
前言
縮寫和常數 1
第1章　定義、目的和背景 3
1．1　簡介 3
1．2　電磁暫態的分類 3
1．3　暫態仿真器 5
1．4　數字仿真 6
1．4．1　狀態變量分析 6
1．4．2　差分方程方法 6
1．5　曆史沿革 7
1．6　應用範圍 9
1．7　參考文獻 10
第2章　連續與離散係統分析 11
2．1　引言 11
2．2　連續係統 11
2．2．1　狀態變量錶達式 12
2．2．2　狀態方程的時域解 19
2．2．3　連續係統的數字仿真 21
2．3　離散係統 28
2．4　連續域與離散域之間的關係 30
2．5　小結 31
2．6　參考文獻 31
第3章　狀態變量分析 32
3．1　引言 32
3．2　狀態變量的選擇 32
3．3　狀態方程的形成 34
3．3．1　變換法 34
3．2．2　圖解法 36
3．4　求解過程 38
3．5　暫態變換器仿真 （ＴＣＳ） 39
3．5．1　標幺係統 40
3．5．2　網絡方程 40
3．2．3　ＴＣＳ的結構 43
3．5．4　換流閥開關處理 45
3．5．5　自動步長調整的效果 47
3．5．6　ＴＣＳ變換器控製 50
3．6　算例 53
3．7　小結 57
3．8　參考文獻 57
第4章　數值積分代換 59
4．1　引言 59
4．2　犚，犔，犆元件的離散化 59
4．2．1　電阻 59
4．2．2　電感 60
4．2．3　電容 61
4．2．4　元件組閤降階 62
4．3　傳輸綫雙端諾頓等效模型 64
4．4　網絡求解 66
4．4．1　算例：電壓源轉化為電流源 67
4．2．2　含有開關的網絡求解 68
4．4．3　算例：作用到犚犔負荷的電壓階躍 70
4．5　非綫性或時變參數 77
4．5．1　電流源替代法 77
4．5．2　補償法 77
4．5．9　分段綫性法 79
4．6　子係統 79
4．7　稀疏與編號優化 82
4．8　數值誤差和不穩定性 83
4．9　小結 84
4．10　參考文獻 84
第5章　根匹配法 86
5．1　引言 86
5．2　差分方程的指數形式 86
5．3　差分方程的狕域錶示 88
5．4　在ＥＭＴＰ算法中的實現 91
5．5　差分方程指數形式族 97
5．5．1　階躍響應 98
5．5．2　穩態響應 99
5．5．3　頻率響應 100
5．6　算例 102
5．7　小結 103
5．8　參考文獻 104
第6章　傳輸綫和電纜 105
6．1　引言 105
6．2　貝瑞隆 （Ｂｅｒｇｅｒｏｎ）模型 106
6．2．1　多導體傳輸綫 107
6．3　頻率相關傳輸綫 110
6．3．1　頻域到時域的變換 113
6．3．2　相域模型 116
6．4　架空傳輸綫參數 117
6．4．1　分裂導綫束 119
6．4．2　地綫 120
6．5　地下電纜 121
6．6　算例 123
6．7　小結 131
6．8　參考文獻 132
第7章　變壓器和鏇轉電機 134
7．1　引言 134
7．2　基本變壓器模型 134
7．2．1　數值實現 136
7．2．2　參數導齣 136
7．2．3　模擬非綫性 138
7．3　高級變壓器模型 139
7．3．1　單相ＵＭＥＣ模型 139
7．3．2　ＵＭＥＣ在ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ中的實現 143
7．3．3　三芯柱三相ＵＭＥＣ 144
7．3．4　快速暫態模型 147
7．4　同步機 148
7．4．1　電磁模型 148
7．2．9　機電模型 154
7．4．3　機網接口 156
7．4．4　可用鏇轉電機的類型 159
7．5　小結 159
第8章　控製和保護 162
8．1　引言 162
8．2　控製係統暫態分析 162
8．3　ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ中的控製模塊 163
8．3．1　算例 166
8．4　保護係統建模 172
8．4．1　互感器 172
8．4．2　機電式繼電器 174
8．4．3　電子式繼電器 175
8．4．4　基於微處理器的繼電器 175
8．4．5　斷路器 175
8．4．6　避雷器 176
8．5　小結 178
8．6　參考文獻 179
第9章　電力電子係統 181
9．1　引言 181
9．2　ＥＭＴＤＣ中換流閥的錶示 181
9．3　開關瞬時的配置和定位 182
9．4　尖峰和數值振蕩 （振顫） 184
9．4．1　插值和振顫消除 185
9．5　ＨＶＤＣ變換器 191
9．6　ＨＶＤＣ仿真算例 193
9．7　靈活交流輸電係統設備 196
9．7．1　靜止無功補償器 197
9．7．2　靜止補償器 200
9．8　狀態變量模型 203
9．8．1　ＥＭＴＤＣ／ＴＣＳ接口實現 203
9．8．2　控製係統錶示 205
9．9　小結 206
9．10　參考文獻 207
第10章　頻率相關網絡等效 208
10．1　引言 208
10．2　ＦＤＮＥ的位置 209
10．3　降階係統的範圍 209
10．4　頻率範圍 209
10．5　係統頻率響應 209
10．5．1　頻域識彆 210
10．5．2　時域識彆 216
10．6　模型參數擬閤 217
10．6．1　犚犔犆網絡 217
10．6．2　有理函數 218
10．7　模型實現 220
10．8　算例 220
10．9　小結 227
10．10　參考文獻 228
第11章　穩態應用 229
11．1　引言 229
11．2　初始化 230
11．3　諧波評估 230
11．4　非綫性設備的相位依賴阻抗 231
11．5　時域起輔助作用 232
11．5．1　時不變非綫性元件的迭代求解 233
11．5．2　一般非綫性元件的迭代求解 234
11．5．3　加速技術 235
11．6　時域起主要作用 236
11．6．1　基本時域算法 236
11．6．2　步長 236
11．6．3　直流係統錶示 236
11．6．4　交流係統錶示 237
11．7　電壓暫降 238
11．7．1　算例 239
11．8　電壓波動 241
11．8．1　閃變滲透模型 241
11．9　電壓切痕 245
11．9．1　示例 245
11．10　小結 247
11．11　參考文獻 248
第12章　混閤時間框架仿真 250
12．1　引言 250
12．2　混閤算法描述 251
12．2．1　獨立程序修改 251
12．2．2　數據流 252
12．3　ＴＳ／ＥＭＴＤＣ接口 253
12．3　等效電路 253
12．3．1　等效阻抗 254
12．3．2　等效電源 255
12．3．3　相—序數據轉換 256
12．3．4　接口變量推導 256
12．4　ＥＭＴＤＣ到ＴＳ的數據轉換 258
12．4．1　從變換器波形提取數據 259
12．5　交互協議 259
12．6　接口位置 260
12．7　測試係統和結果 261
12．8　討論 263
12．9　參考文獻 263
第13章　實時暫態仿真 265
13．1　引言 265
13．2　采用專用體係結構的仿真 266
13．2．1　硬件 267
13．2．2　ＲＴＤＳ的應用 269
13．3　在標準計算機上的實時應用 271
13．3．1　實時測試實例 272
13．4　小結 273
13．5　參考文獻 273
附錄犃　犘犛犆犃犇／犈犕犜犇犆程序結構 275
Ａ．1　參考文獻 281
附錄犅　係統識彆技術 282
Ｂ．1　狊域識彆 （頻域） 282
Ｂ．2　狕域識彆 （頻域） 283
Ｂ．3　狕域識彆 （時域） 285
Ｂ．4　Ｐｒｏｎｙ分析 286
Ｂ．5　遞歸最小二乘麯綫擬閤算法 287
Ｂ．6　參考文獻 289
附錄犆　數值積分 290
Ｃ．1　經典方法迴顧 290
Ｃ．2　積分公式的截斷誤差 293
Ｃ．3　積分方法的穩定性 294
Ｃ．4　參考文獻 295
附錄犇　測試係統數據 296
Ｄ．1　ＧＩＧＲＥ標準測試模型 296
Ｄ．2　新西蘭南島南部係統 299
Ｄ．3　參考文獻 301
附錄犈　導齣差分方程 302
Ｅ．1　應用到一階滯後函數的根匹配技術 302
Ｅ．2　應用到一階微分極點函數的根匹配技術 302
Ｅ．3　通過雙綫變換得到犚犔串聯支路的差分方程 303
Ｅ．4　通過數值積分代換得到犚犔串聯支路的差分方程 303
附錄犉　犕犃犜犔犃犅代碼示例 307
Ｆ．1　作用到犚犔負荷的電壓階躍 307
Ｆ．2　作用到犚犔負荷的電壓階躍 308
Ｆ．3　Ｆ．2示例的一般化程序 310
Ｆ．4　差分方程的頻率響應 322
附錄犌　用於狀態變量分析的犉犗犚犜犚犃犖代碼 326
附錄犎　用於犈犕犜仿真的犉犗犚犜犚犃犖代碼 333
Ｈ．1　直流電源、開關和犚犔負荷 333
Ｈ．2　用於直流電源、開關和犚犔負荷的一般化 ＭＥＴ程序 335
Ｈ．3　交流電源、二極管和犚犔負荷 339
Ｈ．4　狀態變量分析程序 342
Ｈ．5　狀態變量分析程序 345
Ｈ．6　狀態變量分析程序 349
Ｈ．7　輸電綫路程序的子程序 357
索引 360

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