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前言1

第一章 总论 李骈文1

第一节 电力系统规划设计的重要性及其作用1

第二节 电力系统规划设计的任务、内容及业务范围1

一、电力系统规划设计的任务和内容1

目录1

二、电力系统发展规划的业务范围3

三、电力系统发展设计的业务范围3

第三节 电力系统规划设计的程序和方法3

一、电力系统规划设计的基本准则3

三、电力系统规划设计的方法4

二、电力系统规划设计的程序4

第四节 准备工作与调查研究7

一、电力系统现状调查7

二、调查确定电力负荷发展水平10

三、调查掌握电源、电网发展的资料12

第二章 电力负荷预测与分析 陈淑真13

第一节 概述13

第二节 电力负荷的分类13

一、电力负荷按物理性能分类13

四、电力负荷按用电特性分类14

五、电力负荷按所属行业分类14

三、电力负荷按突然中断供电造成的损失程度分类14

二、电力负荷按电能的生产和销售过程分类14

六、电力负荷按在电网中的用电层次分类15

第三节 电力负荷预测方法15

一、调查研究15

二、负荷预测方法16

三、最大负荷预测方法22

四、变电所最大供电负荷和全网最大发电负荷的计算23

第四节 电力负荷曲线的种类及特性指标26

一、电力负荷曲线的种类26

二、电力负荷曲线特性指标27

一、日负荷曲线的编制31

第五节 电力负荷曲线的编制31

二、年负荷曲线的编制33

第三章 电力电量平衡 陈淑真35

第一节 概述35

一、电力电量平衡的目的与要求35

二、电力平衡中的容量组成35

第二节 电力系统的备用容量36

一、负荷备用容量的确定36

二、检修备用容量的确定36

三、事故备用容量的确定37

第三节 水电厂的运行特性38

一、水电厂的分类38

二、水电厂的水库各项特征水位及相应库容39

三、水库径流调节的作用和水利水能计算40

四、水电厂工作容量的计算41

五、抽水蓄能电厂的作用、建设的必要条件和经济比较44

第四节 火电厂及核电厂的运行特性45

一、火电机组的分类45

二、火电厂的特点46

三、核电厂的分类47

四、核电厂的运行特点47

第五节 电力电量平衡计算47

一、电力电量平衡中代表水文年的选择47

二、电力平衡代表年、月的选择48

三、电力电量平衡表的编制49

四、分区间的电力电量交换51

第四章 火力发电厂和核电厂的厂址选择 孔庆东53

第一节 火力发电厂的厂址选择53

一、概述53

二、电厂用地54

三、电厂用水量56

四、电厂的燃料用量57

五、电厂灰渣量58

第二节 核电厂的厂址选择59

一、概述59

二、对有关外部自然事件的评价60

四、确定核电厂对厂区周围的潜在影响61

三、对有关外部人为事件的评价61

五、人口分布62

附录4-1 火力发电厂厂址选择中的有关问题62

第五章 变电所的所址选择和送电线路的路径选择 孔庆东110

第一节 变电所的所址选择110

一、变电所的类型110

二、变电所的电气主接线及其设备的选择111

三、高压配电装置型式的选择112

四、各种类型变电所占地面积112

五、变电所的所址选择113

第二节 送电线路的路径选择114

一、送电线路对周围环境的要求及其影响114

二、送电线路的路径选择118

第六章 电源规划 谭永才121

第一节 概述121

第二节 按发电机组类型优化的电源规划（WASP）122

一、概述122

二、数学模型122

三、程序结构和数据处理123

四、算法概要127

五、主要参数计算规模129

第三节 按发电厂优化的电源规划（JASP）129

一、概述129

二、模型结构130

一、概述132

二、常规设计方法的步骤132

第四节 电源方案的常规设计方法132

第五节 发电系统可靠性计算137

一、概述137

二、计算原理和方法137

第七章 网络方案设计 谭永才142

第一节 概述142

一、电网设计的一般内容142

二、电网设计应具备的条件142

三、电网设计的基本原则143

四、电网设计的安全稳定标准143

一、电力网电压选择的原则145

第二节 电力网的电压等级选择145

二、电力网电压等级选择146

第三节 网络结构设计一般方法148

一、方案形成148

二、方案检验150

第四节 发电厂接入系统152

一、发电厂接入系统的原则152

二、发电厂的机组容量153

三、发电厂接入系统的电压等级154

四、发电厂与系统连接的网络方案154

第五节 受端系统与联络线设计155

一、受端系统设计155

二、系统联络线设计156

一、主变压器容量和台数158

第六节 主变压器选择158

二、主变压器型式的选择160

三、主变压器阻抗和电压调整方式的选择167

第七节 电气主接线168

一、概述169

二、6～220kV主接线171

三、330～500kV超高压配电装置的基本接线175

四、大型电厂的电气主接线177

第八节 架空送电线路导线截面及输电能力179

一、架空送电线路导线截面选择和校验179

五、中小型电厂的电气主接线179

二、架空送电线路输电能力184

第九节 电力网中性点的接地方式190

一、概述190

二、单相接地电容电流的计算190

三、消弧线圈的选择191

四、接地系数对健全相动态电压升高的影响192

五、中性点直接接地系统接地点的选择192

第十节 二次系统有关知识193

一、继电保护193

二、电网安全自动装置201

三、电力系统通信与调度自动化206

一、概述209

第十一节 高压直流输电209

二、直流输电电压等级的选择211

三、交直流输电经济比较213

四、直流输电线路导线截面的选择216

五、换流变压器的选择216

六、无功补偿容量的确定217

七、换流阀片参数的选择217

第八章 无功补偿 何善瑾220

第一节 概述220

一、一般概念220

二、无功电源不足对系统的影响221

一、无功补偿与电网电压标准222

第二节 无功补偿设计原则222

二、按电压原则进行补偿223

三、按经济原则进行补偿223

四、无功补偿优化223

第三节 无功负荷224

一、无功负荷的静态特性224

二、无功负荷的确定225

第四节 无功电源227

一、同步发电机227

二、调相机228

三、线路充电功率228

五、静止无功补偿器（SVC）229

四、并联电容器229

第五节 并联无功补偿设备选型230

一、一般情况230

二、调相机、静止无功补偿器、电容器电抗器组的选型231

三、高压电抗器和低压电抗器选型231

第六节 无功电力平衡232

一、电力系统的无功电力平衡233

二、地区电力系统的无功电力平衡233

三、500（330）kV电网层的无功平衡234

四、电压崩溃235

五、无功电源的调节235

二、220kV及以下地区电网无功补偿容量配置237

一、用户的补偿容量237

第七节 无功补偿容量的配置237

三、500（330）kV电网无功补偿装置配置240

四、电缆线路电抗器的补偿240

第八节 电容器补偿装置对高次谐波的防范240

一、电容器组接入系统后高次谐波的状态241

二、投入并联电容器装置后防止高次谐波危害的一般措施243

第九节 分组容量的选择244

一、确定分组容量的原则244

二、分组容量的选择244

第十节 交、直流系统间无功补偿容量的协调249

一、直流输电系统的无功负荷及电源249

二、换流站无功补偿的一般原则249

三、换流站中电容器分组容量及其影响249

四、换流站无功电源的调节250

第九章 发输变电设备的数学模型及网络参数计算 钱如瑛251

第一节 同步电机的数学模型及有关参数251

一、同步电机的数学模型251

二、同步电机的有关参数251

第二节 输电线的数学模型及有关参数251

一、几何平均半径计算251

二、几何平均距离计算255

三、单回输电线的参数计算256

四、同杆双回输电线的参数计算261

五、输电线路的等值回路269

六、电力电缆的参数计算273

第三节 变压器的数学模型279

一、双绕组变压器的正序等值回路和参数计算279

二、三绕组变压器的正序等值回路和参数计算281

三、变压器的零序等值回路283

附录9-1 同步电机的基本方程、相量图及参数290

附录9-2 500kV及220kV架空线电气参数303

第二节 潮流计算的基本公式312

二、计算的基本要求和分析要点312

一、潮流计算的基本公式312

二、潮流计算程序简介312

一、目的和内容312

第一节 潮流计算的目的和内容312

第十章 潮流计算 严朗威312

三、潮流计算的数学模型313

四、潮流计算中的直流输电模拟314

第三节 功率分布计算315

一、电网的功率分布计算315

二、不同电压级并列运行的功率分布计算318

第四节 电网的功率损耗和电能损耗319

一、功率损耗计算319

二、电能损耗计算321

二、电压质量及允许偏差标准322

一、电力系统电压调整的必要性322

第五节 电力系统电压调整322

三、电力系统中枢点电压控制323

第六节 电力系统的主要调压措施323

一、电力系统的主要调压措施323

二、改变发电机端电压进行调压324

三、同步调相机调压324

四、并联补偿调压324

五、改变变压器分接头进行调压326

六、串联补偿调压331

七、有关调压的一些原则334

附录10-1 静止补偿器的各种接线及特性335

三、计算步骤341

二、计算的假定条件341

一、计算的目的和内容341

第十一章 短路电流计算 马昆辰341

第一节 电力系统短路电流计算的目的、假定条件和计算步骤341

第二节 系统阻抗图的编制342

一、标么值的基本关系342

二、各元件电抗标么值的计算343

三、电力系统序网的建立344

第三节 三相短路电流的计算347

一、基本计算公式347

二、三相短路电流的计算347

第四节 不对称短路电流的计算349

一、不对称短路的概念349

三、不对称短路的复合序网和正序等效定则350

二、对称分量法简介350

四、不对称短路的计算机算法351

第五节 限制短路电流的措施352

一、从电网结构上可以采取的限流措施352

二、发电厂和变电所中可以采取的限流措施352

第十二章 系统稳定计算 范本鑫353

第一节 稳定计算的目的和内容353

第二节 系统静态稳定计算354

一、基本概念354

二、静态稳定储备系数356

三、静稳定计算方法358

一、暂态稳定和动态稳定的基本概念359

第三节 暂态稳定和动态稳定计算359

二、暂（动）态稳定计算方法360

第四节 稳定计算参数的准备及系统各元件的模拟361

一、发电机有关参数的计算和考虑361

二、励磁系统362

三、调速系统362

四、负荷模型363

五、网络简化364

六、起始运行方式的选择364

七、故障类型、故障点及重合闸时间的选择364

第五节 稳定计算结果分析365

四、安全自动装置对系统稳定的影响366

一、提高静态稳定的措施366

第六节 提高电力系统稳定的措施366

二、运行方式对系统稳定的影响366

三、励磁系统对系统稳定的影响366

一、网络结构对系统稳定的影响366

二、提高暂态稳定的措施367

三、系统采用提高稳定措施的考虑368

第七节 交直流并列系统的稳定问题369

第八节 电力系统低频振荡369

一、基本特性369

二、分析方法369

三、低频振荡试验实例370

一、次同步谐振的基本概念371

第九节 电力系统中的次同步谐振（SSR）371

二、次同步谐振问题的研究方法373

三、抑制次同步谐振措施介绍373

第十节 发电机失磁对系统稳定的影响375

一、发电机的失磁过程375

二、发电机失磁对电力系统的影响及其估算方法377

三、防止失磁严重后果的措施378

第十三章 内过电压和潜供电流计算 钱如瑛380

第一节 电力系统过电压概述380

第二节 暂时过电压380

三、法兰梯效应381

二、负载突变381

一、接地故障381

四、谐振382

五、耦合线路谐振383

六、铁磁谐振383

七、对以变压器为终端的线路进行充电384

第三节 工频过电压384

一、工频过电压的研究对象384

二、工频过电压计算385

三、限制工频过电压的措施385

第四节 操作过电压386

一、输电线路的充电和重合闸387

二、感性和容性电路的操作388

三、故障发生和故障消除391

四、断路器两端的恢复电压392

五、操作过电压的计算工具393

六、限制操作过电压的措施396

第五节 潜供电流和恢复电压400

一、无感性补偿线路的潜供电流和恢复电压计算401

二、中性点小电抗器405

三、感性补偿线路的潜供电流和恢复电压计算407

四、工频谐振过电压计算411

第六节 同步电机自励磁413

一、自励磁类型413

二、自励磁边界415

第十四章 其他电气计算 罗时年 李骈文 陈淑真 赵章泰418

第一节 冲击负荷对电力系统的影响418

一、冲击负荷特性418

二、冲击负荷对电力系统的影响420

三、冲击负荷对电力系统影响的计算420

四、抑制冲击负荷对电力系统干扰的技术措施426

第二节 单相工频电气化铁道对电力系统的影响及其计算方法428

一、单相工频牵引供电系统429

二、负序分量的计算方法及其对电力系统的影响432

三、谐波分量影响的计算方法445

一、概述448

二、有关谐波的几个概念448

第三节 谐波对电力系统的影响448

三、电力系统中的主要谐波源449

四、谐波对电力系统中主要设备的危害及其允许值456

五、谐波潮流计算461

六、减轻谐波电流的技术措施466

第四节 重合闸的应用对大容量汽轮发电机的影响470

一、问题的起因470

二、三相和单相重合闸的应用对大容量汽轮发电机轴系扭振的影响与分析471

三、大容量汽轮发电机轴系机械扭矩应力分布472

四、几种用来计算轴系扭振的程序472

五、轴系扭振计算中需考虑的因素及所需参数473

二、经济比较评价的原则474

三、经济比较评价的注意事项474

第十五章 经济比较方法 肖文涛474

一、经济比较的意义474

第一节 概述474

四、不同经济评价方法的含义与差别475

第二节 最小费用法476

一、费用现值比较法（简称现值比较法）476

二、计算期不同的现值费用比较法476

三、年费用比较法477

第三节 净现值法478

第五节 折返年限法及相关计算法479

二、差额投资内部收益率法479

第四节 内部收益率法和差额投资内部收益率法479

一、内部收益率法479

第六节 财务评价方法简介480

一、财务内部收益率（FIRR）480

二、投资回收期480

三、固定资产投资借款偿还期Pd481

第七节 国民经济评价方法简介481

一、经济内部收益率481

一、一般性的小方案比较482

三、水、火电厂方案比较482

二、同一电网的火电厂址方案比较482

第八节 各类方案比较宜考虑的因素482

三、经济净现值率482

二、经济净现值482

四、不同水电厂开发方案483

五、电源已定的不同网架方案比较483

六、联网方案比较483

七、输煤送电方案比较483

附录15-1 方案比较有关问题的计算483

附录15-2 方案比较常用表格494

附录15-3 现值系数表494

第十六章 发变电设备规范及电气参数501

陈淑真 何善瑾 朱云生 纪雯501

附录16-1 发变电设备规范501

附录16-2 发变电设备电气参数536

参考文献564