電網(wǎng)絡理論演示

（優(yōu)選）電網(wǎng)絡理論第一章ppt講解本文檔共28頁；當前第1頁；編輯于星期二\17點9分電網(wǎng)絡分析:網(wǎng)絡元件和網(wǎng)絡基本性質網(wǎng)絡圖論基本理論

網(wǎng)絡的矩陣分析方法網(wǎng)絡的狀態(tài)變量分析方法非線性電路無源網(wǎng)絡的分析方法均勻傳輸線本文檔共28頁；當前第2頁；編輯于星期二\17點9分參考書：1、《網(wǎng)絡分析與綜合》俎云霄呂玉琴編著機械工業(yè)出版社2007.12、《電網(wǎng)絡理論》彭正未編著武漢水利電力大學出版社1999.33、《電網(wǎng)絡理論》周庭陽張紅巖編著機械工業(yè)出版社2008.64、《高等電力網(wǎng)絡分析》（第二版）張伯明陳壽孫嚴正著清華大學出版社2007.95、《電路》（第五版）邱關源著高等教育出版社2006.3本文檔共28頁；當前第3頁；編輯于星期二\17點9分第一章網(wǎng)絡元件和網(wǎng)絡特性§1網(wǎng)絡的基本概念一、網(wǎng)絡、電路與系統(tǒng)無論是電力系統(tǒng)的電力傳輸或電能轉換，還是電子技術、通信技術、計算機技術或控制技術中的信號傳輸與變換處理等等，都離不開網(wǎng)絡。所有這些網(wǎng)絡，從本質上講，都是電路。任何一個系統(tǒng)，其響應與激勵之間的關系，都是通過網(wǎng)絡建立起來的。所謂系統(tǒng)，是針對網(wǎng)絡、激勵和響應這三部分構成的整體而言的。對于任何一個具有某種特定功能的系統(tǒng)，其核心和關鍵部分就是網(wǎng)絡。本文檔共28頁；當前第4頁；編輯于星期二\17點9分二、二端網(wǎng)絡與單端口網(wǎng)絡任何只有兩個端鈕與外部聯(lián)接的網(wǎng)絡，稱為二端網(wǎng)絡。由KCL得知流入端的電流與流出端的電流相等，故又稱為單端口網(wǎng)絡。三、多端網(wǎng)絡與多端口網(wǎng)絡若網(wǎng)絡具有多個端鈕可與外部聯(lián)接，則稱為多端網(wǎng)絡。若網(wǎng)絡具有多個端口可與外部聯(lián)接，則稱為多端口網(wǎng)絡。其中任何端口的一對端鈕上，流入端的電流與流出端的電流在任何時候一定相等。+u

-ii′N+u2

-+u1

-i1i1′Ni2i2′ij′+uk

-ik′...i1′+u1

-i1Nik+uj

-ij...+un

-in′in本文檔共28頁；當前第5頁；編輯于星期二\17點9分§2網(wǎng)絡中的二端元件一、電阻元件（無源元件，耗能元件）線性電阻：iou非線性電阻流控型電阻：壓控型電阻：iouiouioui+u-Ri+u-單調型電阻：集總元件：流入與流出二端元件的兩個端鈕的電流在任何時刻總保持相等。本文檔共28頁；當前第6頁；編輯于星期二\17點9分αiouβ動態(tài)電阻：靜態(tài)電阻：動態(tài)電導：靜態(tài)電導：時不變電阻：時變電阻非線性電阻參數(shù)：線性時變電阻：非線性時變電阻：本文檔共28頁；當前第7頁；編輯于星期二\17點9分二、電容元件（無源元件，儲能元件）+i+u-q庫伏特性：壓控型電容：荷控型電容：單調型電容：伏安特性：時不變壓控電容線性非線性動態(tài)電容本文檔共28頁；當前第8頁；編輯于星期二\17點9分線性時變電容：三、電感元件（無源元件，儲能元件）韋安特性：i+u-Ψ流控型電感：磁控型電感：單調型電感：伏安特性：本文檔共28頁；當前第9頁；編輯于星期二\17點9分時不變流控電感線性非線性線性時變電感：實際中使用的電感會受到磁滯特性的影響，其ψ-i或i-ψ具有磁滯特性，某一時刻的工作狀態(tài)與前期狀態(tài)有關。動態(tài)電感本文檔共28頁；當前第10頁；編輯于星期二\17點9分§3多端元件及受控電源一、多端元件i2+

u23-i3i1123+-u12u31+-如三端元件：只有4個獨立變量∴對于n端元件，分別有（n-1）個獨立電流變量、（n-1）個獨立電壓變量，共2(n-1）個獨立變量。以晶體管為例，在低頻條件下：+uce-ibicebc+ube-eieH參數(shù)表示該二端口本文檔共28頁；當前第11頁；編輯于星期二\17點9分+uce-ibicebc+ube-eie二、受控電源βibrbe+uce-ibic+ube

-受控電源又稱“非獨立”電源，因其電壓或電流的大小不是獨立的，而受電路中某部分電壓或電流控制。受控電源也是從電子器件抽象而來的理想元件。本文檔共28頁；當前第12頁；編輯于星期二\17點9分+μu1-+u2-i1i2+u1-電壓控制電壓源（VCVS)電流控制電壓源（CCVS)+ri1-+u2-i1i2+u1-例如：晶體管的集電極電流受基極電流控制；CCCS場效應管漏極電流受柵極電壓控制；VCCS運算放大器的輸出電壓受輸入電壓控制；VCVS特別是運算放大器可組成四種受控源的形式。本文檔共28頁；當前第13頁；編輯于星期二\17點9分電壓控制電流源（VCCS)gu1+u2-i1i2+u1-電流控制電流源（CCCS)βi1+u2-i1i2+u1-三、運算放大器u+u--+uo+A(u+-u-)-Ri+uo-iiu-u+Ro理想運放：虛短：虛斷：外接負反饋：ui-+uoRSRfifis本文檔共28頁；當前第14頁；編輯于星期二\17點9分四、負阻抗變換器（NIC)電流反向型(CNIC)電壓反向型(VNIC)NIC能將接在一個端口的阻抗變換成另一端口的負阻抗+U2-I1I2+U1-Z2Z1端口2接入阻抗Z2:對于CNIC:對于VNIC:本文檔共28頁；當前第15頁；編輯于星期二\17點9分如輸出端接電感元件L:則從端口1看進去相當于一個的電感如輸出端接電容元件C:則從端口1看進去相當于一個的電容如輸出端接電阻R:則從端口1看進去相當于一個的電阻本文檔共28頁；當前第16頁；編輯于星期二\17點9分負電阻的應用之一：在RLC串聯(lián)二階電路零輸入響應中，由于電阻的存在，呈現(xiàn)非振蕩放電或振蕩放電現(xiàn)象。（即使不加電阻，但線圈中含有電阻）+uc-CLS(t=0)R+uL-i串聯(lián)NIC，利用NIC產(chǎn)生負電阻，與線圈電阻抵消，使響應為等幅振蕩。本文檔共28頁；當前第17頁；編輯于星期二\17點9分+-I1I3I5I6I4I2+U1-+U2-ZLR1R2實際中通常采用運算放大器來實現(xiàn)NIC根據(jù)“虛短”得：根據(jù)“虛斷”得：(CNIC)電流反向型(CNIC)本文檔共28頁；當前第18頁；編輯于星期二\17點9分五、回轉器+u2-i1i2+u1-或+-ri2-+ri1-+u2-i1i2+u1-回轉器具有將一端口電流“回轉”成另一端口電壓，或將一端口電壓“回轉”成另一端口電流的特性。利用這一特性，可方便地將電容回轉成電感。+U1-+U2-I1I2C若在2側端口接電容:則即從1側端口看等效為一個電感r：回轉電阻g：回轉電導I1+U1-Leq本文檔共28頁；當前第19頁；編輯于星期二\17點9分回轉器可以由運算放大器等有源器件構成(1)用兩個負阻抗變換器來實現(xiàn)的回轉器電路

+-I1I5I7I6+U1-R0R0+-II3I4I2+U2-ZLR0R0RRR其端口特性：根據(jù)回轉器定義式，可得g＝1/R本文檔共28頁；當前第20頁；編輯于星期二\17點9分+-I1I5I7I6+U1-R0R0+-II3I4I2+U2-ZLR0R0RRR本文檔共28頁；當前第21頁；編輯于星期二\17點9分I1+U1—R+-+-RRZRU2U3(2)Riordan電路（里奧登電路）以阻抗Z為“回轉”對象的回轉器電路I1+U1-Leq本文檔共28頁；當前第22頁；編輯于星期二\17點9分六、互感器若為非線性時不變互感元件若為線性時不變互感元件L1、L2為兩線圈自感，M為兩線圈間的互感當線圈電流參考方向同時從同名端流入或流出時，M取“+”，反之取“-”i2+u2-i1+u1-sL2sL1I2I1+sMI2-+sMI1-+U2-+U1-L2L1i2+u2-i1+u1-M本文檔共28頁；當前第23頁；編輯于星期二\17點9分兩線圈的耦合因數(shù)k若是理想變壓器，k=1,有電壓比若線圈無初始電流，則初級、次級線圈電流關系本文檔共28頁；當前第24頁；編輯于星期二\17點9分L1+u2-i1i2+u1-只有在L1→∞，從而L2→∞M→∞時如果有n個彼此具有互感的線圈，在線性時不變條件下，本文檔共28頁；當前第25頁；編輯于星期二\17點9分七、理想變壓器理想化條件：無損耗;全耦合k=1；保持為定值且L1→∞，L2→∞，M→∞理想變壓器不僅能變壓、變流，還能變換阻抗。若次級輸出端接阻抗Z2，n:1+u2-i1i2+u1-N1N2Z2ZinT參數(shù)本文檔共28頁；當前第26頁；編輯于星期二\17點9分§4網(wǎng)絡的基本性質一、線性與非線性以單端口網(wǎng)絡為例，激勵u(t)，響應i(t)若u(t)→i(t)，當α為某一定值時，有α

u(t)→

α

i(t)-------齊次性且當，時，或當α、β皆為定值時，有-------可加性有-