艾芊編著的《電力系統穩態分析》以電力系統潮流計算及其應用為主線，主要介紹涉及電力系統穩態運行和特征的理論模型和算法。本書分為九篇：第一、二、三篇，主要介紹常規潮流計算法、最優潮流（ OPF）法和連續潮流法（CPF）；第四篇，介紹靜態安全分析的定義和內容；第五篇，介紹電力系統中重要元件，如發電機、勵磁系統、速系統及原動機、負 荷、電力電子元件等的數學模型和參數辨識方法；第六篇，介紹小干擾穩定分析，包括次同步諧振、低頻震盪和單調不穩定性等；第七篇，介紹坐標變換在電力系統中的應用；第八篇，闡述不對稱故障分析的一般方法；第九篇，介紹經典的魚形曲線。前八篇內容分別闡述了電力系統穩態特性和分析方法及其應用，第九篇簡潔描述了暫態基本特征和分析的數學基礎， 同時，也增加了一些新的設備與技術的介紹。本書可供從事電力系統運行、規划設計和科學研究的人員參考，並可作為高等院校電氣工程專業電力系統分析的研究生教材。艾芊，1969年9月出生，清華大學電機系博士，英國巴斯大學和新加坡南洋理工大學博士后。上海交通大學電子信息與電氣工程學院電氣工程系教授。電力系統及自動化研究所所長，教研室主任。主要從事電力系統元件建模、電能質量、分布式發電、微電網、人工智能及其在電力系統中的應用等方面的研究。發表學術論文百余篇，專著合著6部，專利6項，負責和參與多個國家級、省級項目。獲得1999年教育部科技進步二等獎，2006年江蘇電力公司科技進步二等獎，2009年天津市電力公司科技成果三等獎，2011年南方電網公司科技成果三等獎。國網華東電網、天津電力、福建電力等電力公司評審專家。教育部碩士同等學力命題專家。《電力系統保護與控制》，《低壓電器》雜志編委。

第一篇 潮流計算——電力系統分析的基礎引言第1章 潮流方程的含義及圓方程的應用 1.1 潮流方程的含義 1.2 圓方程的應用 1.3 小結第2章 電力網絡方程的前處理過程 2.1 因子表法 2.2 稀疏技術——稀疏向量法 2.3 節點編號優化方法第3章 N-R法在潮流計算中的應用 3.1 N-R法的原理 3.2 N-R法的特點 3.3 N-R法的局限性 3.4 定雅克比矩陣法潮流計算 3.5 保留非線性的潮流計算方法第4章 PQ分解法在潮流計算中的應用 4.1 PQ分解法 4.2 配電網潮流計算 4.3 小結第5章 帶二階項的潮流計算 5.1 帶二階項潮流算法提出的背景 5.2 二階潮流算法的提出 5.3 二階潮流計算數學模型 5.4 二階算法的改進 5.5 二階潮流算法的應用 5.6 小結第6章 含直流輸電與柔性輸電的電力系統潮流計算 6.1 概述 6.2 交直流混合電力系統潮流計算 6.3 含FACTS元件的潮流計算第7章 含分布式電源的配電網潮流計算 7.1 含分布式電源的配電網潮流計算的背景 7.2 傳統配電網的潮流計算 7.3 DG並網的接口 7.4 DG在潮流計算中的模型 7.5 改進的前推回推法 7.6 小結 參考文獻第二篇 最優潮流引言第1章 最優潮流簡介 1.1 最優潮流的概述 1.2 最優潮流的目標函數 1.3 最優潮流的約束條件 1.4 最優潮流的求解算法概述 1.5 小結第2章 內點法與外點法 2.1 內點法、外點法及其在最優潮流中的算法 2.2 算例分析及注意問題 2.3 內點法的優點和局限 2.4 小結第3章 線性規划法 3.1 線性規划法的提出 3.2 線性規划法的發展 3.3 最優潮流的線性規划模型和解算步驟 3.4 線性模型的求解——原對偶路徑跟蹤法 3.5 算例分析 3.6 小結第4章 非線性規划 4.1 非線性模型求解概述 4.2 原對偶非線性變尺度優化潮流算法 4.3 GPDNR-OPF算法 4.4 算例仿真 4.5 小結第5章 二次規划 5.1 二次規划算法的提出 5.2 二次規划算法的特點 5.3 二次規划的模型 5.4 基於網絡分塊的分解協調模型 5.5 基於輔助問題原理的並行優化 5.6 子系統優化問題的序列二次規划法求解 5.7 算例 5.8 小結第6章 人工智能算法 6.1 人工智能算法提出的背景 6.2 典型人工智能算法簡介 6.3 遺傳算法及其應用 6.4 小結第7章 混合規划法 7.1 混合規划法的概念與關鍵 7.2 混合規划法的優勢 7.3 混合規划法的研究現狀 7.4 混合規划法研究案例一 7.5 混合規划法研究案例二 7.6 混合規划法研究案例三 7.7 小結第8章 最優潮流的應用 8.1 最優潮流在電力市場中的應用 8.2 最優潮流的新應用 參考文獻第三篇 連續潮流引言第1章 緒論 1.1 靜態電壓穩定分析 1.2 靜態安全分析方法簡介 1.3 小結第2章 連續潮流模型及算法 2.1 連續潮流法數學基礎 2.2 連續潮流模型分類 2.3 連續潮流計算步驟第3章 連續潮流算法改進 3.1 預測過程的改進 3.2 步長算法的改進 3.3 結合P-Q分解法和Lagrange插值二次插值技術的連續潮流改進算法 3.4 其他改進算法簡介 3.5 小結第4章 電力系統約束對靜態電壓穩定的影響 4.1 節點類型轉換機制 4.2 基於連續潮流的靜態電壓穩定極限求取方法 4.3 算例分析 4.4 小結第5章 連續潮流的應用 5.1 連續潮流的應用范圍 5.2 連續潮流在電壓穩定中的應用 5.3 連續潮流在可用輸電能力中的應用總結參考文獻第四篇 靜態安全分析引言第1章 靜態安全分析的補償法 1.1 網絡單一開斷的補償法潮流計算 1.2 網絡同時出現兩處或多處斷線的補償法潮流計算 1.3 計算實例 1.4 對補償法的評價第2章 靜態安全分析的直流法 2.1 直接潮流模型 2.2 直流潮流斷線分析 2.3 直流法的優缺點 2.4 N-1校驗與故障排序方法 2.5 直流法應用與改進第3章 靜態安全分析的靈敏度法 3.1 基本原理 3.2 節點注入功率的增量 3.3 算法的實現第4章 傳統方法對比及算例 4.1 靜態安全分析傳統算法方法對比 4.2 靜態安全分析具體算例分析總結參考文獻第五篇 電力系統建模引言第1章 概述 1.1 電力系統模型建立的意義 1.2 電力系統建模研究的歷程 1.3 電力系統建模研究的基本途徑 1.4 小結第2章 同步電機的模型建立 2.1 同步電機模型的歷史背景 2.2 同步電機模型的建立過程 2.3 同步電機實用模型 2.4 同步電機參數辨識 2.5 小結第3章 原動機及調速系統的數學模型 3.1 水輪機和汽輪機建模 3.2 調速器模型 3.3 展望第4章 發電機勵磁系統的模型建立 4.1 勵磁系統的數學模型 4.2 完整的勵磁系統數學模型 4.3 勵磁系統的辨識方法 4.4 小結第5章 負荷模型及其參數獲取方法 5.1 引言 5.2 負荷模型 5.3 負荷模型參數獲取方法 5.4 小結第6章 輸電線路的模型建立 6.1 輸電線路模型的研究背景 6.2 輸電線路模型的基本原理 6.3 小結第7章 電力電子元件建模 7.1 概述 7.2 非線性系統的穩定分析方法 7.3 電力電子元件的詳細模型 7.4 IGBT參數辨識智能優化算法的應用及改進總結參考文獻第六篇 小干擾穩定分析引言第1章 電力系統小干擾穩定基礎 1.1 電力系統小干擾穩定性簡介 1.2 單機無窮大系統小干擾穩定性分析第2章 電力系統低頻振盪 2.1 低頻振盪研究的意義 2.2 低頻振盪的機理 2.3 低頻振盪分析方法 2.4 低頻振盪的抑制方法 2.5 電力系統發生振盪的處理方式第3章 小干擾穩定在有功優化調度中的應用 3.1 傳統有功優化調度模型 3.2 小干擾穩定約束的處理 3.3 線性化的傳統有功優化調度模型 3.4 小干擾穩定約束的線性化 3.5 小結第4章 小干擾穩定在風電機網扭振研究中的應用 4.1 次同步諧振 4.2 風電機組軸系數學模型 4.3 定速異步風電機組數學模型 4.4 機網扭振相互作用的小干擾穩定分析 4.5 小結參考文獻第七篇 坐標變換及其在電力系統中的應用引言第1章 Park變換、Clarke變換及對稱分量法 1.1 Park變換及其原理 1.2 電機方程結合Park變換 1.3 Clarke變換 1.4 Clarke變換與Park變換的聯系 1.5 對稱分量法的應用第2章 Park與Clarke公式推導 2.1 電力系統abc三相坐標系 2.2 Clark變換 2.3 Park變換第3章 Park和Clarke變換應用 3.1 Park變換與畸變圓的應用 3.2 Clarke矢量圖形識別 3.3 Clarke矢量圖形識別法應用 3.4 頻譜分析、靈敏因子 3.5 Park&Clarke變換在電機矢量控制中的應用第4章 小波變換及其應用 4.1 前言 4.2 小波變換理論推導 4.3 小波變換及其基本性質 4.4 小波變換在電力系統中的應用第5章 Fourier變換及其在電力系統中的應用 5.1 傅里葉變換的本質 5.2 短時傅里葉變換 5.3 基於Fourier變換的頻譜分析 5.4 傅里葉變換在諧波分析中的應用總結參考文獻第八篇 不對稱故障的分析方法引言第1章 簡單不對稱故障分析 1.1 概述 1.2 不對稱故障分析 1.3 電力系統元件的序參數 1.4 電力系統零序網絡及零序導納矩陣 1.5 對稱分量法計算不對稱短路的方法 1.6 對稱分量法不對稱斷線故障分析 1.7 小結第2章 電力系統復雜故障分析 2.1 前言 2.2 雙端口網絡的端口參數方程 2.3 兩種端口參數方程的形式 2.4 電力系統雙重故障分析 2.5 N重復故障的計算 2.6 多端口網絡故障分析方法的改進算法 2.7 小結第3章 不對稱故障分析的其他方法 3.1 前言 3.2 相分量法 3.3 瞬時對稱分量法 3.4 小結第4章 不對稱故障時系統中各電氣量值的分布 4.1 前言 4.2 各序電流、電壓和功率分布計算基本方法及其分布規律 4.3 單側電源不對稱短路時各相電壓沿線路的分布情況 4.4 小結總結參考文獻第九篇 電力系統暫態分析基礎引言第1章 數值計算法 1.1 暫態穩定的數學模型 1.2 常用的數值計算法 1.3 算例分析第2章 直接法 2.1 電力系統經典模型 2.2 多機系統的暫態能量函數 2.3 臨界能量的求取 2.4 算例分析 2.5 直接法的優缺點第3章 簡單模型下的暫態穩定分析 3.1 初值計算 3.2 用直接法求解網絡方程 3.3 用改進歐拉法求解微分方程第4章 暫態穩定計算的在線應用 4.1 快速數值積分法 4.2 緊急擴展等面積法則第5章 魚形曲線 5.1 類比模型介紹 5.2 電力系統模型介紹 5.3 暫態能量方程 5.4 魚形曲線總結參考文獻