译者序
智能电网、可再生能源、电力市场、通信和控制技术的发展给电力系统带来新的挑战和机遇。熟悉并掌握这些新技术成为现代电气技术人员的一个基本要求。
本书是北卡罗来纳州立大学荣誉教授John J. Grainger 和已故的William D. Stevenson教授所著的 《电力系统分析和电力系统元件》 一书的改版。它不但对电力系统的基本原理和方法进行了详细介绍，而且对电力系统的新发展和新概念进行了综述。此外，书中还提供了大量配套的讨论、案例和练习题。读者可以借助MATLAB的分析能力，深入了解电力系统分析的基本概念。
本书由我（浙江工业大学信息学院王晶博士）和昆明理工大学电力学院孙向飞博士合译。其中，我负责全稿初译工作，孙向飞博士负责继电保护相关的翻译工作。
本书的翻译工作历时一年多，交稿时百感交集。整个过程时间太长、变化太快、挑战太多。所幸朋友多方支持和帮助，使我在斗转星移、昨是今非、沧海桑田中学会坚强。感谢孙向飞博士在我最需要的时候鼎力相助，感谢Martha、Emma给予的无微不至的照顾，感谢我年迈的父母永远欣赏、慈爱的关注，感谢杨博编辑给予的无条件协助。
最后，感谢我的丈夫和一对可爱儿女的陪伴及坚定不移的支持。
由于本书涉及电力系统的各个领域，内容非常丰富，而译者水平有限，难免存在错误和疏漏的地方，希望得到读者的不吝赐教。
王晶于杭州

前言
本书译者针对部分与国内情况不一致的内容和知识点进行了修改。本书部分符号正、斜体与原书保持一致。
过去的二十年间，现代电力系统发展迅速，传统的电力设施捆绑服务发展成一个宽松的市场化环境。大型集中式的化石燃料发电发展成利用可再生能源的小型分布式发电。由于电网实时监控和控制的需要，电力系统的智能化运行已从依靠运行人员的、基于经验的经典信息和通信技术时代发展到智能电网时代，从而避免了大范围停电，并给系统带来了实时控制的能力。虽然现代电力系统日趋复杂，但对系统可靠和高效运行的要求仍然保持不变。
本书是北卡罗来纳州立大学荣誉教授John J. Grainger 和已故的William D. Stevenson教授所著的 《电力系统分析和电力系统元件》 一书的改版。为了与电力工程的最新发展保持同步，作者对原书的内容进行了修订，加入了一些新的内容，从而向正在学习电力系统的本科生或研究生提供全面而基础的知识，以帮助他们了解当今电力系统分析遇到的主要问题。本书通过对实际案例的分析，使读者能深入理解现代电力系统元件的基本原理，包括发电、输电、运行和控制。
本书的第1章简要介绍了现代电力系统的主要研究内容，包括现代电力系统的演变、主要元件，以及控制与运行。本章还对电网的分散管理和智能电网的概念进行了介绍。第2章对单相和三相交流电路的基本原理进行了介绍。第3章对变压器和同步电机的稳态运行进行了分析。第4章对输电线路的参数进行了推导，第5章对不同长度的线路建立了等效的电路模型。第6章介绍了网络分析的原理，以形成用于潮流分析的节点导纳矩阵和阻抗矩阵。第7章介绍了几种常用的潮流分析方法，第8章到第10章研究故障分析和对称分量法，对电力系统在异常状态下短路电流和电压的计算进行了分析。第11章着重介绍保护原理和对电力系统不同元件进行保护的设备。第12章在考虑输电线路损耗的情况下，讨论了发电厂内及不同发电厂之间发电机组的经济调度问题，同时介绍了电厂的现代自动发电控制。第13章重点分析了电力系统遭受不同程度的扰动时发电机的行为，首先分析了经典的两机问题，然后提出了暂态稳定分析的数值方法。
本书在各章结尾处提供了实例、复习题和习题。本书中的大多数实例都附有在GUIDE(图形用户界面开发环境)下开发的MATLAB程序，以方便读者理解基本概念，并通过软件包学习仿真技术。MATLAB可以帮助读者轻松、快速地计算电力系统中的问题。手工计算结果也可以通过该工具建模来验证。MATLAB可以实现对不同向量矩阵和数值分析方法的处理，并获得电力系统问题的解决方案。建议读者进入在线学习中心时，使用MATLAB 2013a 或更新的版本。
在本书的成书过程中，我要感谢我的研究生，Bob Chang，Shone Chen，JianHua Chiao，ChengYu Yu，Zoe Tang，Jeffrey Chen，YiYing Chen，Henry Hong，Derek Yeh，YuLuh Lin，JouWen Chen和Sandy Lin。感谢他们热心地参与MATLAB代码和其他习题的编写。
同时，感谢我的妻子FuNien，她对我的这个长期项目给予了极大的支持。感谢我的儿子Brian和我的女儿Emily在我成书过程中表现的耐心和帮助。
除了McGrawHill教育(亚洲)公司和几位匿名审稿者对本书提供的宝贵意见和建议，我还要感谢中国台湾电力公司向本书提供了各种设备的照片。
Gary W.Chang，博士，高级工程师IEEE会士