Переходные электромеханические процессы в электрических системах

Настоящая книга, сначала выпускавшаяся как монография (1958), а затем как учебник (1964, 1970 и 1978), в настоящем, четвертом, издании переработана так, что ее материал отвечает содержанию дисциплины «Переходные электромеханические процессы в электрических системах», читаемой на всех электроэнергетических специальностях в соответствии с программами, утвержденными Министерством высшего и среднего специального образования СССР в 1984 г. Книга в полном объеме является учебником для специальностей 0301, 0302, 0303а, 0304, 0650; с купюрами она может использоваться для специальностей 0307, 0311, 0314, 0315, 1510. Построение учебника — частично концентрическое предусматривает легко реализуемую возможность выборочного использования его материала во всех тех случаях, когда данная дисциплина почему-либо излагается в несколько измененной или сокращенной форме. При этом сохраняются идеи, главные для научного направления, отраженного в книге. Для этого направления наиболее существенным является особое внимание к физике явлений при наибольшем приближении трактовки их, по возможности простого, математического описания к практическим задачам инженера-энергетика. Настоящая дисциплина и соответствующий ей учебник не ставят задачи дать студенту подлое руководство к алгоритмированию, программированию и проведению современных, достаточно сложных расчетов электромеханических переходных процессов, осуществляемых инженером, как правило, на ЦВМ. При изучении этой дисциплины студент должен не столько получить навыки в технике расчетов, сколько выработать понимание допущений и ограничений, связанных с физикой явлений и заложенных в основе расчетных методов, научиться практически подходить к инженерной оценке полученных результатов. Давно высказанные крупнейшим инженером и математиком А. Н, Крыловым соображения о том, что настоящий инженер должен не просто пользоваться результатами математических формул, «перемалывающих, как мельница, то, что в них засыпано», но чувствовать и наглядно воспринимать их содержание, не только остаются в силе в наше время, но и приобретают новый смысл. Он заключается в требовании физической интерпретации тех формализованных решений сложных задач, которые относительно легко разрешаются как чисто математические с помощью современной вычислительной техники с ее колоссальными в этом отношении возможностями. Однако именно эти возможности стимулируют проблему апробации корректности не только тех алгоритмов и программ, с помощью которых выполняются быстрые «машинные решения», но и проблему достоверности получаемых результатов, их обозримости и удобства практических применений. Нерациональное использование вычислительных машин привело к.продолжению афоризма, высказанного выше и звучащего так: «Пусть мельница бездействует при отсутствии зерна, нежели перемалывает сорняки» ...

Инженер должен понимать, что вычислительная машина в зависимости от заложенного материала может одинаково быстро и эффектно выдать и ошибочные, и правильные ответы. И студентам, и преподавателям следует помнить слова П. А. Дирака, сказавшего, что математика есть орудие, специально приспособленное для овладения всякого рода абстрактными понятиями, и в этом отношении ее могущество беспредельно... Но не следует забывать, что математика есть только орудие и что нужно уметь владеть физическими идеями безотносительно к их математической форме. Тогда и только тогда вычислительная машина будет, как назвал ее У. Г. Эшбн, «усилителем мозга». Для этого будущему инженеру необходимо прежде всего воспитывать вкус и способности к физической интерпретации результатов анализа. В связи с этим при изучении научно-технической дисциплины и в настоящее время полностью сохраняется задача овладения простейшими, не формализованными методами и приемами исследований, такими, например, как способ площадей при оценке качаний генераторов, практические критерии статической устойчивости, связанные с пониманием физики текучести режима, и многими другими энергетическими научными представлениям», являющимися элементами инженерного мышления. Здесь существенна прежде всего ориентация на понимание физики явлений, а не на исследование, основанное на формализованном их описании, которое так эффектно проводится на базе современной вычислительной техники. Будущий специалист должен понять, что инженерное дело — это не только наука, дающая возможность получения формул, и ремесло (вычисление по этим формулам), но и искусство, позволяющее выбрать необходимые методы и приемы, которые дают достоверные результаты и наиболее быстро ведут к цели.........