电力系统电磁暂态计算理论

【实例简介】
很好的电力系统电磁暂态计算方面的理论书籍，详细讲解了电力系统元件等值的方法，梯形积分、向前欧拉法、向后欧拉法都有介绍
内容提要 本祸结合国际上广泛使射的电砖街森计算程芹MTP,誊重舟 绍电力和电气网终磁针态过程的计算机被的实用算法和援术,世括 交直洸电力紧蛻和电气网络绽申机、变区器、鞫且线賡、电s、开 关,可控硭、电抗器、避带器、电容器等各种线性贩非线性的集中參数 与分布卖数元件,以及电力系统中赏的控剜系统的數竽型刷求溶方 法。书中对坦磁暂薇模拟然說展势也提启了一些建设性的意见 本书可件为电力、电气、电⊥制查、电气化铁路.通信等部门7工 程技术人员扣科妍人的摻考书,也可作为大学高午学生和研究生汹 H w Dommel EMTP theory book 内部出版物1986年 电力统电磁暂态计算理论 加拿大, w Dommel 孪永庄林枭明曾喀华晖 水刊电力出版社出版、发行 〔北有三里惘路母 各池新型书店经 水利电力扑版社印刷厂印刷 78?×19毫米1开本22,5张5千宁 1991年8月第一版9年8月北京第一次即刷 邛歎000L—2620朋 rSBN了-2(-01337-8/TM37 ￡价14元 译 序 电力系统的规划,设计、运行,电机、电器设备的研都必须对电力网络进行研究, 电网研究的内容通常有 短跸分析 瀏流分析; 稳定分析; 电磁背态分析。 其中电磁智态分析是最新的也是最为复杂的课题。饼究电磁暂态问灯朋物理模型和效字 程序。电磁晳态分析程序LM山}便是日前网际通用的一种数程序。它规模大,功能强, 最初加拿大不列類哥伦比平大学(UBC)的H,W, DOmmel教授创立,又经过很多专家 的共同努力而月橥完美。美国邦纳维尔电力局(BPA)对程序的开发作出了很大的贡献 近年来成立的包括美国、加拿大、日本及欧洲一些国家在内的EMTP联合发展中心 (DCG)和在欧洲成立的另一个EMTP用户协会(LEC),都还在为该程序的改进提和 推广普及进行着量工作,本书中提到的UBC版本,BPA版本和DCG版本系指以上述机 构各自为主开发的不同版本 我国于1981年引进FMTP程序,很快受到有关部门的重视,从1984年以来各地举办 过多次研讨班,水利电力部还成立了EMP工作组(设在能源部电力科学研兖陇系统所 日前我函MTP程序的拥有单位已避及高等院校、科斫、设计,运行和制造部门。在一些 国家级重点项目的研究中都已使用了EMTP程序。尽箐如此,由于BMTP程序理论较新 难度较大,国内的使用者普遍感到不易掌握,凼而使程序的多种功能没有得到充分利用。 以到MH莫基人且W. ommel教授为主编写的本书,全面地介绍了EMTP中涉及的 电力系统中各种元件的数学莫型和数值计算方法,分析了它们的固有误差和特度,还介绍 了积几十年应用线的些有益的经验及进一步改进的方问。它的出版无疑会对程序消化 吸收奠定坚实的基础,不仅有助于大专院校帐师生、电丿部门和制造部门的技术人虽掌握 程序,而且有勁于提高他们的电磁暂态理论水平及編程能力,此外,太书肪讨论的间题对 通信、电气化铁路、自动控制等部门也有重要的参考价值。 本书笫四、五章和6~6.11由曾跗华翮译,第6.1~6,5节、第12,2~12.4节、第 八、九章和附录ⅴI由林集明翻译,其余部分由李永庄翻译。译者对清华大学吴维韩、黄炜 纲、郝逢年为本书所作的校对工作深表感谢,并炊迎读者对译文中的不矩和错误时提出 批评和意见, 符号说明 下标符号说明 下标 念义 下标 意义 actual 实际 ITsy 绝缘 addy 涡流 ir.t 内部的 dIr 值 近似的 Ink 逆变 上IE(u 铝装 铁 E VE 平基 均 k 转 cage 础 limit 极 折限 3卫ch 支路 left 边 break 闪络 负载 char 特的o 环 :ont 合常芯伴临 数 了ow 低 master 主 合界 机 路耗的城间 中 Indie 模 current 电流 nedi 修 的 delay 延迟 互 正相 earth 大地 8卫 铭牌 eddy 涡等 negr 值 The 电气侧 neutral 序点 精确 卫ew 新 性的 eXc offset 偏 fault 故 发 障电地 open 分 机 Dreer 接 原 high 的 高 o 振 hys 磁 进 OUE 输出 闸令始游外空 部的 oved 架 incr自 增加 Phasd 慰应 pipe put 输入 JOS 正 于序 )的 下标 意义 下标 意义 prem 刺级 50uc日 电派 propa 传播 apark 放地 random 随机 给定 了tg 额定值 Lar 乒〗 rEC已 受端 start 开始 简化 结束 整流 surge r的 idual 剩余的 switc]五 开关 RMS 有效值 smr 对称 turbine 汽(水〕轮机 SCP 屏酰 端点 elf 自 Thev 戴维南等值 ser]e: 串联 Pca 总的 整定值 totality 变压器 外皮 trape 梯形的 short 短路 tule shunt 并联 不饱和 滑多 slave 电业部门 从属 voltage 电乐 lope 斜率 without 不包括 平滑 苓(序)的 上标符号说明 上析 意义 上标 意义 b 攴鑒 预报值 闭合三角形连接r 化 别造厂 s 短路 修正 t 试算 neTT 新值 old 电业部门 老值 录 译序 符号说明 第一章EMT解法介绍… 第二章线性无耦合集中参数元件 了 2.1电阻R… 2,I,1误差分析… ■■■p冒■■ 2,12带有电阻献网络实钢……………"……""¨¨¨ =4 22自电感I…………"…… ■■山■昏■ 21误差分析 222利用并联电卵阻尼数值振荡 223并联电蓝的物理意义 18 2.24营有电感的网络实好 ↓.■1}●唱.甲司日·d-:;■·P t-…·20 电容C 2,3.1误差分析 ■山Ld k L 2,3.2利用串联电阻阻尼数值振荡… 2..3串联电阻的物理意义… 2.3.4帮有电容的网络实例…… 1·量··· 5 2.4R、L、C串联… 2.5单相常规z形电路… P■■■■"甲,胃 26 第三章线性耦合藻中参教元件 3.1耩合电阻[E]… 3,1.1误差分析 28 312耦合支路插入节点方程组… 28 3.1,3朝合电阻:恻……"""……“…¨ 29 3.2耦合电感LL…… .2.1误姜分析…… ■■■甲 32.2利用荆合并联电阻阻尼数位振荡 1r晋+■ 2 3.23荆合并电阻的物理意义 ■萨■司 32 3,4带有精合电感的网绺实例…… 3.3藕合电容[C1…… pm聊聊hdP量看看「·日···「·■ n44"…,…-…34 3.3.1误差分析……… 是昏■·L甲·■·.●■ 35 332利用串联电阻阻尼效值振满 333稠合串联电阻的物理意义 3.3.4背有耦合电容的网络实例…*……………-……… ……3 3.4M相常规匹形电路…………… 咖■自·d血■画 3.4.I[配]与[L]申联……………… 342[配]与LL]1串联…………… 薯四章架空物电线路…… 41线路参数……………… 41单根导线的线蔚参数 A i 4.1.1.1串联阻抗矩库41,12并电容矩阵 2等值相导线的线路念数 |■?■■■自m画日q卩q即 1 412,1消去地线4.32,构成零级麻4.1.2,3等值打哥线的化矩阵4124等值相 异线的常规忑形电路4125连续地线和分段地统 4.1,3平衡线路的序和零序参数 ■■。■■P TPT·平P■■rr■■〓 58 4lt单回三相线路的正序和零芹拿效4.132平衡的相线路的正序和零序参4.1.33 仅有零序舞合的两条同的三相线路 4.14对称分量……………,,……,… 暴甲甲 A.15模量参数-…… 一一· ,1、5,1模域中的线路屴程4.1,5,2充與高频近4.1.5,3求習态解的近似转换矩阵 4,2EMTP的线路模型 421交流稳态觚 …∷…77 42.⊥1M榍常规x形电路 2单相线路的等值x形电路 M想等值形电路 4.22眢态解 4,221常规军形电路4222L和C恒定的单相无损线42,2.3D’和C恒疤的M群无封线 2,4具有恒定多数的单相和M相元畸变浅4.2.25带集竹电图的单相和M相线略 从有频率租关参藪的单相和M相线盛 第五章地下电缆 99 5.1单芯电缆… 串联阻抗· 512并联导纳 ……:"+∴:03 52平行单芯电缆…… 104 5.3大地返回阻抗………… r-…:106 ,3.1半无限大坦中的埋设导缋 107 53,2无限大地屮的埋设导线 l49 53.3架空导线…… I】0 .5,3,4架空导线与埋设导线间的互阻抗 1i0 5.4管形电缆 119 5,L管壁厚度无限(无大地返旧)… …11 蠢2管撥厚度有限(有大地返回)… ·I13 5.5戒束导线和消丢地线……… ……114 6埋设的管道 11p 57部分导体和有限元法… 1f8 57.I側分为部分导体… I18 5.7、2有限元法 …*119 58模量参数……… …120 59EM①P的电缆模型 …12I 5,9.I交流稳态解……… ⊥2 5.92皙态解…………………… …122 5921短电须5922单相电5.9.23多相电抛 算六章变压器 4b■ 13 6.!戴维南等值电路中的变压器…………………………………………………130 8.2单相双绕組和三绕组变压器的感矩阵模型… 1…*:n……#132 6.2双绕組变压器………………………… F吾P■ r.3 622荆态电感矩阵……… 33 6.23三绕组变居器……… 134 63单相双绕组和三绕组变压器的逆电感矩阵模型… 卩··PPP中血會■身P會↓4『『P』』■4』4卩 134 831双娆组变压器…”…t… 134 632三骁组变压器……“…4…,………,“………,t…… 35 64单相N线圈变压器的矩阵棋型… 137 65三相N线圈变压器的矩阵模型 如聊电4唱b血口血善t■■自44》备■晶↓ 140 65.1许算[R]和[L]2方法…………………… ■·日中1平 6,52簪正三角形连绕组的零序歡据… 142 66励磁电流…… ………43 6B.1线性(不饱和励磁电流 ■■贔PP■昏4■●●p■命;h …………………]43 81,1单相变压器6,6,t,2三相变压器 6.3.2饱和影啊…… ■■晶晶■昌■ …4……………】47 662,1单柑变压器6,6,2,2二桕变压器 663磁°和涡流损粔………………… I50 6,B,4剩磁 ………1……153 67朝变压器…… d血■■db晶·■白d■■■■4p …154 68理蕉变压器 4斗P■由1 鲁4■『■司司pP即 "最最具4l55 69电位浮动的三角接法…… …l56 610支持子程序和饱和变压器元件 6.【0.1支持子程序 XFORMER…………………,…… …………l57 5.102支持子程序 BCTRAN ………+…157 6.103支持子程炸 TRELEG 唱1·甲严■冒14_ l57 6.10,5支持子程序 CONVERT I58 E105饱和变压器元件 ·.早日和·甲·1·如即自·冒P4晶4日h晶h晶 qL■L■ IBD 611频率相关的变压器模型…… 183 算七章简蝉电压源和电清漂… 1個由 :6 7L电源与节点相连 卜日p卩●甲◆中卩申■■■自 日………L63 7.2两节点问的电流源 ∵…………L63 73两节太间的电压源………………… 日加甲■唱·LpP■ ■■曲即啁 ,4同一节点上多个电源… L65 7.5内部简单电源巫数…………… ■1?b■■ 7.6受电流控制的直流电压源……………………… 168 7,6,上狼态解… 169 7,6,2暂态解… h1口 170 第八章三相同步电机 .血4甲即 會■dt■tI …………172 81电气部分基本方程式 ……",…"…"*…4……………173 82确定电气参数 r177 83机椃部分基本方程式 …I82 8.4稳态模和初始条件………… 血11自幽 冒bPIr■ 85 8.41利用序疯进行初始化 M"……"……“*……l88 3.42利用负序值进行初始化… ……:+190 843利零序值进行初始化 193 844机被部分的初始化… 甲 1日3 ,5皙态解…………… …+b幽… 494 85.1解法概述… 鲁■「↓·■■甲司唱昏■4▲止 l95 852电气部分暂态解 197 启53机被部分暂态解 2u1 85,4预报和校正方怯……………… 22 B54预报和月8.54.24,q轴伴雅电阻的平均值85,43E和的预报 8.5.4.4旋转势的预报8.5,1,5选代方法 8.6饱和 29 8,61基本股定… …209 862稳态运行中的饱和…………… ■■ ……:…211 86.3态条件下的饱和 212 86,4在EMTP中的实现方法 r214 B6,4.1毪态初始化8642誓态解 8.65采旧Cnay特征抗时饱和影响… ■■■d■ 前九章通用电机…………… …"…"""427 91电气部分基本方程式… !·■↓q昏【hdl●pp■ ■■暴 27 B2确定电气参数…… 甲·D·■自昏■面■备聊 22B 9.3转换到相量-……… 222 9.4机械部分…………… 血自··■■着■P量1am山m +++·· 224 95稳态模型和树始条件……… ·■P1『『1甲a●4 225 9.1三相同步电机 952两相同步电机… 53单相同步电机 中·!bd如h■,4甲唱啁中 【实例截图】
【核心代码】