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本书为全国电力行业“十四五”规划教材。

全书共分为九章，主要内容包括同步发电机的自动准同期、同步发电机励磁自动控制系统及特性分析、电力系统频率及有功功率的自动调节与控制、变电站自动化、配电网自动化、电力系统调度自动化、智能变电站与智能电网，以及电力系统仿真与实验。

本次修订增加了150多个知识点讲解微课和实验微课，并添加了课后习题，便于教学和自学。

本书主要作为普通高等院校电气类专业及相关专业的本科教材，也可作为函授教材、高职高专教育教材，还可供相关工程技术人员参考。

目 录

前言

第一版前言

第一章 概述 1

第二章 电力系统自动装置和系统的软硬件原理 3

第一节 电力系统自动装置和系统的设计方法及电磁兼容 3

第二节 电力系统自动装置和系统的硬件原理 7

第三节 电力系统自动装置和系统的软件算法原理 18

习题与思考题 21

第三章 同步发电机的自动准同期并列 23

第一节 并列操作的概念及分类 23

第二节 准同期并列的基本原理 25

第三节 微机型自动准同期装置 33

第四节 电网之间的准同期并列 41

习题与思考题 43

第四章 同步发电机励磁控制系统及特性分析 44

第一节 概述 44

第二节 同步发电机的励磁控制系统 52

第三节 励磁调节器 57

第四节 同步发电转子磁场的强励与灭磁 61

第五节 励磁控制系统的调节特性 64

第六节 励磁控制系统稳定性 76

第七节 低频振荡与电力系统稳定器 (PSS) 87

习题与思考题 95

第五章 电力系统频率及有功功率的自动调节与控制 97

第一节 电力系统的频率特性 97

第二节 调速器及频率调节特性 102

第三节 电力系统调频与自动发电控制 110

第四节 电力系统自动低频减载 114

习题与思考题 123

第六章 变电站综合自动化 125

第一节 变电站综合自动化的概念 125

第二节 变电站综合自动化系统的功能 128

第三节 变电站综合自动化的结构形式 131

第四节 变电站电压、无功综合控制子系统 141

第五节 变电站备用电源自动投入装置 144

第六节 变电站故障录波装置 146

第七节 自动调谐消弧线圈控制装置 149

第八节 小电流接地故障选线装置 152

第九节 变电站综合自动化设计实例 155

习题与思考题 162

第七章 电力系统调度自动化 163

第一节 概述 163

第二节 电力系统调度自动化系统 165

第三节 电力系统网络拓扑分析 170

第四节 电力系统状态估计 174

第五节 电力系统静态安全分析 183

习题与思考题 192

第八章 配电网自动化系统与远程抄表计费系统 194

第一节 配电网自动化系统 194

第二节 配电网自动化系统的组成 200

第三节 配电网自动化系统的通信方式 207

第四节 配电网故障定位及隔离技术 210

第五节 配电网自动化系统实例 217

第六节 远程自动抄表计费系统和负荷控制 222

习题与思考题 226

第九章 智能电网与智能变电站 227

第一节 智能电网 227

第二节 智能变电站 230

第三节 IEC61850标准 237

第四节 智能一次设备 245

习题与思考题 253

第十章 电力系统仿真与实验 254

第一节 电力系统仿真原理 254

第二节 电力系统数字仿真 260

第三节 电力系统物理仿真 277

第四节 电力系统虚拟仿真 288

习题与思考题 292

附录 仿真算例——六机二十三节点系统潮流计算 293

参考文献 296

作者李岩松，副教授，现为华北电力大学电气与电子工程学院一线青年骨干，并承担电力系统分析、电力系统自动化等课程，目前正在制作慕课课程。

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编辑推荐

本书揉和了电力系统自动化、综合自动化、调度自动化自动装置、仿真实验等多门课程内容，适合电力系统自动化课程学时不多的院校选用，并且配有微课、实验操作视频及课后习题答案等丰富资源。

前言

前 言 2017年国家提出的 “新工科”战略要求加强对学生工程能力的培养力度。为此,华 北电力大学电力系统自动化教学团队充分利用现代信息技术开发了丰富的教学资源,建立 起 “课堂教学 MOOC/SPOC 物理仿真 虚拟仿真 立体教材 实践课 大数据评估 创新实验平台”的全景式协同教学模式,涵盖教学、实验、课程设计和实习等多个教学环 节,实现了以学生为中心的 “教、学、评、管”一体化教学。 本教材被北京市教育委员会评为 “北京高等学校优质本科教材课件 (重点)”;与本教 材配套的 “电力系统自动化”课程被北京市教育委员会评为 “北京高等学校优质本科课程 (重点)”;与本教材配套的 “电力系统自动化 MOOC”被评为国家级本科线上一流课程。 该课程 (http://www.icourse163.org/course/NCEPU-1205936803)已经在爱课程 (中 国大学 MOOC)运行多年,可以方便地提供不受时空限制的自主学习、在线提问和讨论。 配合教材第十章的 “发电机组并网及电力系统功率调节虚拟仿真实验”,将实体及虚拟仿 真线上线下深度融合,有助于工程能力的培养。 立体化教材 《电力系统自动化 (第二版)》,是在 《电力系统自动化》的基础上增加了 150多个短视频,将抽象的专业知识和视频中形象生动的讲解有机结合,可以增强学生的 学习兴趣和对专业知识的理解;在每一章后增加了思考题,便于学生课后巩固知识;增加 了第十章 “电力系统仿真与实验”,从物理仿真、数字仿真和虚拟仿真等多维度讲述电力 系统仿真技术与实验,并通过短视频讲解 “电力系统综合实验”,手把手指导实验操作 过程。 本书由华北电力大学李岩松、齐郑、刘君、刘其辉、王彤编写。全书共10章。其中 第二、四、九章由李岩松执笔;第一、五、七章由刘君执笔;第三、六、八章由齐郑执 笔,第十章由刘其辉执笔,每章的思考题由王彤执笔,全书的短视频由李岩松和刘君拍摄 制作完成。全书由李岩松主编并统稿。 在本书的再版编写过程中,得到了各方面的大力支持和帮助。中国电力科学研究院电 力系统研究所提供了PSASP软件和说明书,参阅了 “参考文献”所列文献,以及国内有 关制造厂、研究院、设计院、高等院校编写的说明书、图纸和运行规程等技术资料,以及 中国电力科学研究院电力系统研究所提供的PSASP软件和说明书。在此,一并表示诚挚 谢意! 由于时间和水平所限,书中难免存在疏漏、缺点和错误之处,恳请广大读者批评指 正,提出宝贵的意见。