《現(xiàn)代電力系統(tǒng)綜合實驗》系高等學�！半姎夤こ碳捌渥詣踊睂I(yè)以及相關專業(yè)的專業(yè)實驗課教材。內(nèi)容涵蓋“電氣工程基礎”、“電力系統(tǒng)自動化”、“電力系統(tǒng)繼電保護”、“電力系統(tǒng)分析”等課程的主要實驗項目、實驗原理和實驗方法全書主要內(nèi)容包括：電力系統(tǒng)的實驗研究方法、電力系統(tǒng)動態(tài)模擬理論、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真理論、電力系統(tǒng)綜合實驗（含新能源和微電網(wǎng)實驗）主要內(nèi)容及實驗方法和操作步驟等。該書原理闡述簡明扼要，實驗指導突出可操作性，適用于高等學校電氣工程類師生使用，也可供電力系統(tǒng)工程技術人員參考。
\"雙一流\"建設學科配套教材
實踐教學是高等教育結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，它承擔著科學研究、知識創(chuàng)新、教學改革和教書育人等學校的主體工作，它對學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)具有不可替代的作用，尤其是對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，具有其獨特的地位和作用。
科技的進步推動著新能源、新技術、新裝備的不斷涌現(xiàn)，電力系統(tǒng)綜合實驗教學也要跟上電力行業(yè)發(fā)展的步伐，不斷更新實驗教學設備，將新知識、新思想傳授給學生，進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，滿足行業(yè)對人才的要求。
本書緊跟電力系統(tǒng)現(xiàn)代化的發(fā)展，增加了電力系統(tǒng)新技術的實驗方法，在總結(jié)電力系統(tǒng)綜合實驗教學的基礎上，大幅度增加了電力系統(tǒng)微機保護、風力發(fā)電、光伏、儲能、新能源與微電網(wǎng)、柔性交流輸電、柔性直流輸電、智能配電網(wǎng)等實驗內(nèi)容，并結(jié)合教學實際情況，對教學內(nèi)容進行了優(yōu)化和凝練，從而滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)綜合實驗教學的需求。
本書由華中科技大學張鳳鴿老師、楊德先老師，以及武漢電力職業(yè)技術學院楊晨老師擔任主編。第2章、第5章、第8章、第9章、第10章由張鳳鴿編寫，第1章、第3章由楊晨編寫，第6章和附錄由張鳳鴿、楊德先共同編寫，第4章由張鳳鴿、易長松、葉俊杰共同編寫，第7章由張鳳鴿、吳彤、陸繼明共同編寫，全書由張鳳鴿、楊德先統(tǒng)稿。
本書承蒙“顧毓琇電機工程獎”獲得者陳德樹教授審閱。德高望重的陳德樹先生目前仍在動模實驗室辛勤工作。特別感謝陳先生，他非常認真、仔細地審閱書稿，提出了許多寶貴的修改意見，陳先生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和高尚的人格魅力始終激勵著我們前行。
本書的立項與順利出版，得到華中科技大學出版社和華中科技大學電氣與電子工程學院的大力支持和幫助。武漢大學錢珞江教授、武漢華大電力自動技術有限責任公司吳希再教授、國網(wǎng)電力科學研究院實驗驗證中心韓士杰高工為本書提供了不少寶貴的意見和建議。在此一并表示衷心的感謝！
由于編者水平和實踐經(jīng)驗有限，書中難免有疏漏和不妥之處，懇切希望讀者和同行不吝指正。聯(lián)系方式：張鳳鴿zfg@hust.edu.com。
張鳳鴿，高級工程師，1980年9月25日生，安徽潁上人，研究生學歷，工學碩士學位。長期從事電力系統(tǒng)及其自動化方面的教學、科研工作。發(fā)表論文10余篇，曾獲德國菲尼克斯獎教金；主編了國*級21世紀規(guī)劃教材《電力系統(tǒng)動態(tài)模擬技術》。主持承擔了二十多個科研項目，項目經(jīng)費累計200多萬元；獲3項國家發(fā)明專利，參與2項國家自然科學基金項目。研制開發(fā)了多套科學儀器設備，被評為全國高等學校成果獎、并在全國20多所高校得到推廣和應用。
1電力系統(tǒng)物理模擬
1.1電力系統(tǒng)物理模擬理論
1.1.1模擬理論的基本概念
1.1.2相似定理
1.1.3確立相似判據(jù)的方法
1.1.4各種基本電路的相似判據(jù)
1.2同步電機模擬及參數(shù)調(diào)整方法
1.2.1同步電機物理模擬的條件
1.2.2模擬同步電機設計方面的主要特點
1.2.3模擬發(fā)電機的額定容量含義
1.2.4模擬比與標幺值的關系
1.2.5模擬發(fā)電機組參數(shù)的調(diào)整方法
1.3主要電氣設備的模擬
1.3.1勵磁系統(tǒng)的模擬
1.3.2原動機及其調(diào)速系統(tǒng)模擬
1.3.3變壓器的模擬
1.3.4輸電線路的模擬
1.3.5電力系統(tǒng)的負荷模擬
1.4建模計算應用
1.4.1同步發(fā)電機建模計算
1.4.2簡單電力系統(tǒng)建模計算
1.4.31000 kV特高壓交流系統(tǒng)建模計算
1.4.4±800 kV特高壓直流系統(tǒng)建模計算
2電力系統(tǒng)數(shù)字仿真
2.1電力系統(tǒng)數(shù)字仿真原理
2.1.1電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真
2.1.2電力系統(tǒng)機電暫態(tài)仿真
2.1.3電力系統(tǒng)中長期動態(tài)仿真
2.1.4電力系統(tǒng)實時數(shù)字仿真
2.2PSASP數(shù)字仿真實驗
2.2.1PSASP軟件概述
2.2.2電力系統(tǒng)PSASP建模仿真實驗
2.3PSCAD數(shù)字仿真實驗
2.3.1PSCAD軟件概述
2.3.2電力系統(tǒng)PSCAD建模仿真實驗
3電氣主設備特性實驗
3.1同步發(fā)電機實驗
3.1.1同步發(fā)電機空載、短路特性實驗
3.1.2同步發(fā)電機零功率因數(shù)負荷特性實驗
3.1.3同步發(fā)電機參數(shù)測定實驗
3.1.4同步發(fā)電機V形曲線測定實驗
3.1.5勵磁繞組時間常數(shù)Td0的測量
3.2電力變壓器實驗
現(xiàn)代電力系統(tǒng)綜合實驗目錄3.2.1電力變壓器空載、短路特性實驗
3.2.2電力變壓器連接組別實驗
3.2.3電力變壓器負載特性實驗
3.2.4模型變壓器阻抗參數(shù)測定實驗
3.2.5模型變壓器阻抗參數(shù)測定實例
3.3模型輸電線路實驗
3.3.1模型線路正序阻抗測定實驗
3.3.2模型線路零序阻抗測定實驗
3.3.3模型線路容抗測定實驗
3.3.4模型線路參數(shù)測定實例
4電力系統(tǒng)自動化實驗
4.1現(xiàn)代電力系統(tǒng)的復雜性
4.1.1現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特點
4.1.2現(xiàn)代電力系統(tǒng)運行控制的復雜性
4.1.3現(xiàn)代電力系統(tǒng)的可調(diào)可控點
4.1.4現(xiàn)代電力系統(tǒng)的分級自動控制系統(tǒng)
4.2同步發(fā)電機自動準同期控制器
4.2.1準同期控制基本理論
4.2.2合閘控制原理
4.2.3微機自動準同期控制器工作原理
4.2.4準同期并列實驗
4.3同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)
4.3.1勵磁控制系統(tǒng)的任務
4.3.2勵磁系統(tǒng)的勵磁方式
4.3.3勵磁調(diào)節(jié)器的基本組成及其工作原理
4.3.4勵磁控制系統(tǒng)實驗
4.4電力系統(tǒng)調(diào)度自動化
4.4.1調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本構(gòu)成和功能
4.4.2調(diào)度自動化的發(fā)展
4.4.3電力系統(tǒng)有功功率平衡與頻率調(diào)整
4.4.4電力系統(tǒng)無功功率平衡與電壓調(diào)整
4.4.5電力系統(tǒng)調(diào)度自動化實驗
5電力系統(tǒng)微機保護實驗
5.1高壓線路微機保護實驗
5.1.1高壓線路微機保護裝置PRS702簡介
5.1.2PRS702保護裝置原理及定值
5.1.3高壓線路微機保護裝置PRS702測試實驗
5.1.4高壓線路微機保護裝置PRS702動模實驗
5.2電力變壓器微機保護實驗
5.2.1變壓器微機保護裝置PRS778簡介
5.2.2PRS778保護裝置原理及定值
5.2.3變壓器微機保護裝置PRS778測試實驗
5.3發(fā)電機微機保護實驗
5.3.1發(fā)電機微機保護裝置PRS785簡介
5.3.2PRS785保護裝置原理及定值
5.3.3發(fā)電機微機保護裝置PRS785測試實驗
6電力系統(tǒng)運行實驗
6.1同步發(fā)電機安全運行極限
6.1.1同步發(fā)電機的運行特性
6.1.2同步發(fā)電機安全運行極限測定
6.1.3發(fā)電機功率特性和功率極限測定
6.2同步發(fā)電機進相運行實驗
6.2.1進相運行的基本概念
6.2.2同步發(fā)電機進相運行實驗
6.3同步發(fā)電機的不對稱運行實驗
6.3.1非全相運行實驗
6.3.2不對稱負荷運行實驗
6.4同步發(fā)電機失磁異步運行實驗
6.4.1同步發(fā)電機失磁后的機電暫態(tài)過程
6.4.2同步發(fā)電機失磁后觀察到的現(xiàn)象
6.4.3同步發(fā)電機失磁異步運行實驗
6.5電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定實驗
6.5.1靜態(tài)穩(wěn)定分析的基本方法
6.5.2電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定實驗
6.5.3自動勵磁調(diào)節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響實驗
6.5.4網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)變化對靜態(tài)穩(wěn)定的影響實驗
6.5.5發(fā)電機電動勢Eq不同時對靜態(tài)穩(wěn)定的影響實驗
6.6電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定實驗
6.6.1暫態(tài)穩(wěn)定的概念
6.6.2短路類型對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定影響實驗
6.6.3繼電保護的動作時限對暫態(tài)穩(wěn)定影響實驗
6.6.4強行勵磁對暫態(tài)穩(wěn)定影響實驗
6.6.5自動重合閘裝置對暫態(tài)穩(wěn)定影響實驗
7新能源與微電網(wǎng)實驗
7.1直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)
7.1.1風力發(fā)電機概述
7.1.2模擬永磁直驅(qū)風力發(fā)電機實驗平臺
7.1.3模擬直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)實驗
7.2雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)
7.2.1模擬雙饋風力發(fā)電機實驗平臺
7.2.2模擬雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)實驗
7.3模擬太陽能發(fā)電系統(tǒng)
7.3.1大功率點跟蹤概述
7.3.2模擬太陽能發(fā)電實驗平臺
7.3.3模擬太陽能發(fā)電系統(tǒng)實驗
7.4儲能系統(tǒng)
7.4.1儲能技術在新能源中的應用
7.4.2模擬鐵鋰電池實驗平臺
7.4.3模擬超級電容器實驗平臺
7.4.4儲能變流器并離網(wǎng)切換檢測實驗
7.5微電網(wǎng)系統(tǒng)
7.5.1微電網(wǎng)組成
7.5.2微電網(wǎng)控制策略
7.5.3模擬微電網(wǎng)系統(tǒng)及實驗
8柔性交流輸電系統(tǒng)實驗
8.1柔性交流輸電系統(tǒng)概述
8.1.1FACTS的定義
8.1.2FACTS的分類
8.1.3FACTS的作用
8.1.4FACTS的應用
8.2并聯(lián)型FACTS裝置
8.2.1并聯(lián)型FACTS裝置的特點
8.2.2靜止無功補償器實驗
8.2.3靜止同步補償器實驗
8.3串聯(lián)型FACTS裝置
8.3.1串聯(lián)型FACTS裝置特點
8.3.2可控串聯(lián)補償實驗
8.3.3靜止同步串聯(lián)補償器
8.4混合型FACTS裝置
8.4.1混合型FACTS裝置的特點
8.4.2統(tǒng)一潮流控制器
8.4.3UPFC工作原理
8.4.4UPFC工程應用
9柔性直流輸電系統(tǒng)實驗
9.1柔性直流輸電原理與應用
9.1.1電壓源換流器原理
9.1.2控制保護系統(tǒng)分層原則
9.1.3柔性直流輸電技術工程應用
9.2柔性直流輸電換流器的基本原理
9.2.1兩電平電壓源換流器的拓撲結(jié)構(gòu)
9.2.2三電平電壓源換流器的拓撲結(jié)構(gòu)
9.2.3模塊化多電平電壓源換流器的拓撲結(jié)構(gòu)
9.3柔性直流輸電系統(tǒng)組成
9.3.1換流閥與橋臂電抗器
9.3.2換流變壓器
9.3.3啟動電阻
9.3.4交流場設備
9.3.5直流場設備
9.4模型架構(gòu)與技術參數(shù)
9.4.1兩電平換流站模擬系統(tǒng)
9.4.2三電平換流站模擬系統(tǒng)
9.4.3MMC換流站模擬系統(tǒng)
9.5柔性直流輸電系統(tǒng)實驗
9.5.1三端柔性直流輸電實驗模型
9.5.2柔性直流換流站啟動實驗
9.5.3柔性直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)實驗
9.5.4柔性直流輸電系統(tǒng)暫態(tài)實驗
10現(xiàn)代配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)實驗
10.1配電網(wǎng)自動化概述
10.1.1配電網(wǎng)自動化概念
10.1.2配電網(wǎng)自動化的意義
10.1.3配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的構(gòu)成及功能
10.1.4配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展歷程
10.1.5智能配電網(wǎng)與配電網(wǎng)自動化的關系
10.2配電網(wǎng)特殊性與模型元件
10.2.1高壓配電網(wǎng)常用接線方式
10.2.2中壓配電網(wǎng)常用接線方式
10.2.3配電網(wǎng)中性點接地方式
10.2.4非有效接地配電網(wǎng)的單相接地故障分析
10.2.5配電網(wǎng)的特殊模型元件設計
10.3配電網(wǎng)饋線自動化實驗
10.3.1饋線自動化的基本功能
10.3.2饋線自動化實驗模型
10.3.3饋線自動化實驗內(nèi)容
10.4小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線實驗
10.4.1故障選線基本原理和方法
10.4.2接地選線實驗模型
10.4.3接地選線實驗內(nèi)容
10.5配電網(wǎng)故障指示器實驗
10.5.1故障指示器基本原理
10.5.2故障指示器實驗模型
10.5.3故障指示器實驗內(nèi)容
10.6智能變電站母線保護實驗
10.6.1智能變電站特點和數(shù)字測試儀功能
10.6.2母差保護原理與保護裝置
10.6.3智能站母線保護裝置測試實驗
附錄 APA904多功能電力系統(tǒng)動態(tài)功角測量裝置及應用
A.1鍵相脈沖法工作原理
A.2裝置特點與性能指標
A.3信號輸入與輸出
A.4基本操作與使用
A.5設置及運行
A.6實驗教學中的應用
附錄 BTGS模擬原動機及調(diào)速系統(tǒng)仿真器的參數(shù)整定
B.1模擬原動機及調(diào)速系統(tǒng)仿真器的構(gòu)成及功能
B.2模擬原動機及調(diào)速系統(tǒng)仿真器的顯示及面板操作
B.3模擬原動機及調(diào)速系統(tǒng)仿真器的參數(shù)整定
附錄 C微機勵磁調(diào)節(jié)器及負阻器的參數(shù)整定
C.1微機勵磁調(diào)節(jié)器及負阻器的構(gòu)成及功能
C.2微機勵磁調(diào)節(jié)器操作面板
C.3負阻器的校零與負電阻整定
C.4微機勵磁調(diào)節(jié)器控制參數(shù)整定
附錄 DHMP合閘角控制裝置及應用
D.1合閘角控制裝置主要功能
D.2控制原理與技術參數(shù)
D.3系統(tǒng)測試與應用
附錄 ESW903弧光及開關分合閘精確控制裝置與測試
E.1控制裝置的主要功能
E.2操作面板與技術參數(shù)
E.3參數(shù)設置及測試
E.4弧光模擬器
參考文獻
書單推薦
