本书为“十三五”国家重点出版物出版规划项目——卓越工程能力培养与工程教育专业认证系列规划教材之一。 全书共分10章，主要内容包括绪论、电力系统计算基础知识、电力系统潮流计算、电力系统分析方法及应用、电力系统状态估计、电力系统静态安全分析、电力系统故障分析、电力系统元件模型、电力系统小干扰稳定分析、电力系统暂态稳定分析。 本书主要作为高等院校电气工程及其自动化专业的研究生教材，也可作为本科高年级学生教学用书，还可作为从事电力系统运行、规划设计的工程技术人员或科研人员的参考书。

序
前言
第1章绪论1
1.1电力系统发展概述1
1.2现代电力系统2
1.2.1现代电力系统特征和挑战2
1.2.2现代电力系统分析理论与方法5
1.3本书的主要内容9
第2章电力系统计算基础知识11
2.1概述11
2.2图论的基本知识11
2.2.1图论的术语和定义11
2.2.2图的矩阵表示13
2.2.3矩阵形式的基尔霍夫定律16
2.3电力网络方程18
2.3.1节点电压方程和回路电流方程18
2.3.2节点导纳矩阵19
2.4线性方程组的解法27
2.4.1高斯消去法28
2.4.2因子表法31
2.4.3三角分解法34
2.5电力网络求解的稀疏技术36
2.5.1稀疏存储技术37
2.5.2稀疏求解技术41
2.6节点优化编号45
2.7大型电力网络的分块计算50
2.7.1节点分裂法51
2.7.2支路切割法52
2.7.3大规模电网的分解协调并行计算方法53
2.8常微分方程的数值解法55
2.8.1欧拉法56
2.8.2改进欧拉法57
2.8.3龙格库塔法58
2.8.4隐式积分法58
2.9本章小结59
现代电力系统分析目录第3章电力系统潮流计算60
3.1概述60
3.2潮流计算的数学模型61
3.2.1潮流方程61
3.2.2潮流计算的定解条件65
3.2.3潮流计算的约束条件66
3.3经典电力系统潮流计算方法66
3.3.1高斯赛德尔法67
3.3.2牛顿拉夫逊法68
3.3.3快速解耦算法73
3.3.4潮流计算方法的比较76
3.4交直流混联系统潮流计算77
3.4.1交直流潮流计算方程78
3.4.2交直流潮流的统一算法80
3.4.3交直流潮流的顺序算法82
3.5含FACTS元件的电力系统潮流计算82
3.5.1FACTS元件模型83
3.5.2含FACTS元件的电力系统潮流计算86
3.6几种特殊性质的潮流算法90
3.6.1直流潮流90
3.6.2随机潮流91
3.6.3三相潮流92
3.6.4谐波潮流92
3.7本章小结93
第4章电力系统分析方法及应用94
4.1概述94
4.2灵敏度分析方法94
4.2.1灵敏度分析的基本方法95
4.2.2灵敏度分析方法在电力系统中的应用98
4.2.3分布因子分析的基本方法99
4.2.4分布因子在电力系统中的应用103
4.3最优化潮流算法105
4.3.1最优潮流的数学模型106
4.3.2最优潮流的简化梯度算法107
4.3.3最优潮流的内点法110
4.3.4最优潮流在电力系统中的应用114
4.4电力系统静态等值118
4.4.1电力系统静态等值的基本概念118
4.4.2Ward等值120
4.4.3REI等值123
4.5本章小结125
第5章电力系统状态估计126
5.1概述126
5.2状态估计的基本概念126
5.2.1估计126
5.2.2电力系统量测方程128
5.2.3状态估计与潮流计算的区别130
5.2.4电力系统状态估计流程130
5.3系统的可观测性分析132
5.3.1数值法132
5.3.2拓扑法133
5.3.3混合法135
5.4最小二乘状态估计135
5.5支路潮流状态估计138
5.5.1数学模型138
5.5.2算法特点141
5.6不良数据的检测与辨识142
5.6.1不良数据检测142
5.6.2不良数据辨识147
5.7本章小结151
第6章电力系统静态安全分析152
6.1概述152
6.2电力系统运行状态153
6.3静态安全分析的支路开断模拟154
6.3.1直流法154
6.3.2补偿法158
6.3.3灵敏度分析法161
6.4静态安全分析的发电机开断模拟165
6.4.1方法原理165
6.4.2结合解耦潮流算法的发电机开断167
6.4.3考虑外部等值167
6.5预想事故的自动筛选168
6.5.1评价事故的行为指标169
6.5.2预想事故的自动筛选方法169
6.6本章小结170
第7章电力系统故障分析171
7.1概述171
7.2简单不对称故障计算171
7.2.1对称分量法171
7.2.2简单故障的再分析174
7.3复杂故障计算179
7.3.1用于故障分析的两端口网络179
7.3.2双重故障计算182
7.3.3多重故障计算187
7.4本章小结188
第8章电力系统元件模型189
8.1发电机模型189
8.1.1理想电机189
8.1.2abc坐标系统下的基本方程190
8.1.3dq0坐标系统下的基本方程191
8.1.4用标幺值表示的同步电机方程193
8.1.5用电机参数表示的同步电机方程196
8.1.6同步电机实用模型199
8.2励磁系统数学模型201
8.2.1励磁机的数学模型202
8.2.2典型励磁系统模型206
8.2.3电力系统稳定器208
8.3原动机及调速器数学模型208
8.3.1水轮机及其调速系统模型208
8.3.2汽轮机及其调速系统模型211
8.4负荷模型214
8.4.1负荷静态特性模型214
8.4.2负荷动态特性模型215
8.5高压直流输电系统的数学模型217
8.5.1直流输电的稳态模型217
8.5.2直流系统的基本调节方式223
8.5.3直流控制系统模型225
8.6双馈风电机组模型225
8.6.1双馈风电机组详细模型225
8.6.2双馈风电机组平均模型229
8.7本章小结231
第9章电力系统小干扰稳定分析232
9.1特征分析法232
9.1.1特征值和特征向量233
9.1.2动态系统的自由运动234
9.1.3主要术语介绍235
9.2单机无穷大系统的小干扰稳定分析238
9.2.1发电机采用经典二阶模型时的系统小干扰分析238
9.2.2发电机采用三阶实用模型时的系统小干扰分析241
9.3多机系统的小干扰分析250
9.3.1电力系统的线性化模型250
9.3.2全系统线性化方程组的形成257
9.3.3小干扰稳定的分析方法介绍258
9.4交直流混联电力系统小干扰分析的研究动向263
9.5本章小结265
第10章电力系统暂态稳定分析266
10.1暂态稳定分析的时域仿真法267
10.1.1全系统数学模型267
10.1.2微分方程组和代数方程组的求解方法268
10.1.3暂态稳定分析的一般过程269
10.1.4发电机节点的处理和机网接口计算271
10.1.5负荷节点处理275
10.1.6网络操作及故障的处理276
10.1.7暂态稳定分析数值解的计算过程279
10.2电力系统直接法暂态稳定分析282
10.2.1直接法的简单概念282
10.2.2单机无穷大系统的直接法暂态稳定分析284
10.2.3多机系统直接法暂态稳定分析286
10.3本章小结290
参考文献291