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电子图书
| 电子图书名: |
Voltage stability of electric power systems |
| 编者: |
(比)卡森(Cutsem,T.V.),(希)武尔勒斯(Vournas,C.) |
| 所属专业方向: |
电压稳定 |
| 内容简介: |
本书是一本在电力系统稳定性领域中极负盛名的著作,专门阐述非线性系统理论方法在电压稳定性分析中的应用。第1章介绍电力系统电压不稳定性的基本概念;第2章至第4章分别从与电压稳定性相关的三个方面,即传输系统、发电机和负荷,描述它们的数学模型;第5章是本书的关键点,介绍后续章节需要用到的非线性系统分析的基本概念,特别是分岔理论、奇异摄动理论、快流形、慢流形和时间标度分解:第6章从整个电力系统的角度讨论与电压稳定性相关的模型;第7章专注于载荷能力、灵敏度和分岔分析;第8章阐述稳定性机制和抑制措施;第9章说明电压安全评估的标准和方法,同时,通过仿真,验证时间标度分解的有效性。
本书取材广泛,叙述清晰,论证严谨,文字简洁流畅,适合作为电力系统自动化专业的研究生教材,也适合作为与电力系统自动化相关领域的学者和工程师的参考书。 |
| 出版社: |
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| 来源: |
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目录, _# N- [( x7 P6 `& }! g, S& q
第I部分 设备与现象
" p, h6 s0 I- r0 N! b( A. ?第1章 简介
) Y6 I; C" Q {2 C h% o1.1 为什么不是另一本书" d6 x5 Q4 s# K2 x$ H8 C$ d
1.2 电压稳定性
f% f' v {. ]- V' ~- n" f! a 1.3 电力系统稳定性的分类" `2 T/ V! S; ?5 H" G7 I
1.4 本书的结构
4 e2 Q/ J2 e; b: p2 i 1.5 符号8 C4 a% q! d0 l
第2章 传输系统方面& w& B3 P& \" k; G) t4 A
2.1 单负荷无穷大母线系统
) m: P1 w! V l, X 2.2 最大可传输功率
Q: ~. l* L @, r 2.2.1 无约束最大功率6 s5 O3 D: e* ^# U/ z
2.2.2 在一个给定负荷功率因数下的最大功率+ G G6 K. I: e8 d4 H/ _7 j
2.2.3 从电力潮流方程推演的最大功率
S# Z; r- C5 q6 d0 C0 c" ?: v! y 2.3 功率—压关系# e$ V7 _2 k. l- v& h" q2 o
2.4 发电机无功功率要求
$ g5 D2 `; U3 s9 X+ E& e$ @ 2.5 对不稳定性机制的一个简单阐述
, P, H9 S1 H0 E6 Q 2.5.1 与负荷PV特性相对的网络0 H, D' S9 y: h t8 P
2.5.2 不稳定性现象( A8 @4 e" k8 D! Y; i, `9 R
2.6 补偿的影响; Y# r2 L, v+ T
2.6.1 线路串联补偿
# D' v( `6 u" C 2.6.2 并联补偿+ `* A6 W. [0 k" n/ i) L+ h) |
2.6.3 静止无功补偿器
" W! Q* X3 ]1 v; A& t 2.7 VQ曲线% O9 B i: c: y2 a/ X
2.8 可调节变压器分接头比例的影响, h/ B3 T. A0 c+ O
2.9 习题: q l0 N* M8 b6 q
第3章 发电方面' j; A+ r: `+ G, E) O5 ?$ l
3.1 同步发电机理论的回顾8 z3 L: m) ]# S3 x; k4 C
3.1.1 基本的建模假设
9 t$ T! C k: s, r 3.1.2 派克方程1 m2 c8 e. l. h( q- u
3.1.3 运动动态9 i" B' f$ m' m6 a @, y
3.1.4 仅考虑励磁的简化建模
5 \4 d* h( s2 M! G 3.1.5 相量表示法
/ d0 a5 Q. q6 S& l* `1 g: r 3.1.6 同步参考轴6 C$ J( B' f8 \
3.1.7 功率关系式1 \! w+ m- r" ?1 N# ]1 D9 U
3.1.8 饱和的建模
6 o7 H, {1 e9 Z 3.1.9 涉及饱和的稳态关系3 y2 j. N* t J1 G
3.1.10 关于标幺值系统
* F( K2 t/ { O9 ^( { j$ I9 Y 3.2 频率和电压控制器& T, q' {5 ?3 O8 w& q
3.2.1 频率控制器概述
, s7 n' \. Z" I 3.2.2 自动电压调节器
% C( I2 \8 f% ]4 ^. l 3.2.3 二次电压控制
6 e9 _6 v( X4 {4 C% c: x& u! ~ 3.3 影响电压稳定性的限制装置
. b; w9 T/ P5 |" t+ d+ M 3.3.1 过励磁限制器:描述% T1 h! j( Q# D; L
3.3.2 过励磁限制器:建模- }8 l* u* Y( u$ L
3.3.3 电枢电流限制器
% Z1 f1 \5 d" T1 l4 @7 j1 t$ x 3.4 同步发电机的电压一无功特性; }# \: N; h' p
3.4.1 在自动电压调节器控制下的发电机
( q W6 a0 X8 S1 U 3.4.2 在励磁电流限制下的发电机 P% {0 C$ |8 ?4 T
3.4.3 在电枢电流限制下的发电机
" ~0 W- ^1 S# F! K5 | [ 3.4.4 讨论
' K$ L0 `# p R" I* q9 } ]' h( t 3.5 容量曲线
5 V! \% @* a- y 3.5.1 简化情况:非饱和隐极机# x& i. |% ?, H8 k1 C# v
3.5.2 通常情况:详细建模. `& V! j' S7 Z5 d: Y2 C2 g
3.6 关于可传输功率的发电机限制影响. \2 E* f6 x5 o, _' P. d
3.7 习题. n* U# F$ P" K; C" Y; {& n7 q
第4章 负荷方面' `3 d K. _$ q. }2 ]
4.1 依赖于负荷的电压2 I# V! C# m/ C/ z# L/ Q& i
4.1.1 负荷特性
! X! Q+ D5 B% c# K( s 4.2 负荷恢复动态9 v3 n: u% G. I2 F! R. Y0 t
4.3 感应电动机
. Y* Z5 B) {( R 4.3.1 感应电动机的重要性
7 a! ~& G n# E3 W( k& T$ E6 E 4.3.2 电动机建模
4 {4 X* h- U# n# ]1 W 4.3.3 受机械转矩影响的电动机行为8 ~, K8 d; w, M' ^
4.3.4 单相感应电动机9 d" M9 a+ f" D# S/ l0 ]" J4 }
4.4 有载分接头转换器
7 ]& I2 |2 p/ i& `) o& _ 4.4.1 描述
! B1 ]: u' {/ `9 A 4.4.2 有载分接头转换器的建模$ Y. I/ m! ?; k4 {1 P& m% e) g8 H* g
4.4.3 通过有载分接头转换器实现的负荷恢复* f- y8 m- k) r7 O4 ~
4.4.4 多级电力系统的有载分接头转换器$ m% l% q( n+ p; H# O' |
4.5 恒温负荷恢复; A- O' o3 c8 o" A" |
4.6 一般的综合负荷模型+ D/ \# B5 H; r G
4.6.1 负荷综合. T* ~, o6 X; m# g7 t3 }
4.6.2 自恢复负荷的通用模型/ y! @9 D" t: |' h' t% s
4.7 高压直流联络线路1 _$ J/ i7 ^# o
4.8 习题
, ~( \, y7 I' s, C/ V/ ^) V5 w7 `第II部分 稳定性机制和分析方法1 U$ Y8 Q* D" y; a$ q8 ~( V
第5章 数学基础
; @/ W1 o+ b h: G ^- B5 O 5.1 微分方程(定性理论)
3 v2 t" D/ f8 n7 h, s 5.1.1 解的存在性和唯一性 r8 k3 Z* C- [( m9 P( u, X. H
5.1.2 平衡及其稳定性
3 d) ]7 n; V3 N" w 5.1.3 不变流形, {, f i- j, m8 E' i, O
5.1.4 极限环及其稳定性
- ^4 H g! G2 Z' Y5 B( L8 G z6 x 5.1.5 吸引域
5 `- ^5 X/ Y2 q( Y2 ^% t! Q5 d 5.2 分岔0 G6 N! d( r/ @) `7 v' F& t* ~
5.2.1 什么是分岔0 z% \; ?! v' U5 u6 o# R
5.2.2 鞍结点分岔
* W5 C% w" ?5 X( G& ^$ P8 m 5.2.3 霍普夫分岔
7 I8 h8 v3 b! R1 U 5.3 微分一代数系统/ F) ^' |! [3 b$ }9 j" E
5.3.1 平衡点与稳定性4 e& A0 q O+ _8 a) e3 T0 B. m( a
5.3.2 研究代数方程奇异性. \4 O$ w) \3 }- W8 ~( J
5.4 多时间标度4 z2 ]1 U) d0 b7 Y
5.4.1 奇异摄动" y( \" ^* Y0 h0 ^( V6 K: v1 l
5.4.2 慢流形
2 K/ @4 q `. |, I& B4 R 5.4.3 慢动态和快动态
( f% d9 g( R! | 5.4.4 例:分解的振荡器0 e# @ n% Q0 j2 y3 K/ {+ ]' g" {. E
5.4.5 在二时间标度系统中的奇异点
" h' f9 W- j9 T# T6 |4 k# w6 W* p 第6章 建模:系统观点8 z( d* ]' n# _- G. q
6.1 一般动态模型的概述% g5 p. u% T8 B7 P
6.1.1 瞬时响应:网络
" G0 z& y; M# Y5 R 6.1.2 短期动态
6 R9 @9 M5 f$ R1 d _3 o 6.1.3 长期动态
0 M. v% D6 Z) `" y* W 6.2 网络建模
/ h) b5 b& l9 Y- _" n 6.2.1 向量形式的网络模型- G1 V4 o ?* z
6.2.2 双端口建模
8 M5 Z4 |" J: W6 R% s( c( ?; X 6.2.3 复电流公式
# P$ P" f2 Z, j7 s, b3 h4 x% f0 b 6.2.4 实电流和虚电流公式9 ^' R2 o% V- B7 ]. S8 w& s
6.2.5 有功电流和无功电流公式3 |5 O( c* W m8 z+ u
6.3 一个详细的例子3 S! D/ A8 W1 V( r: b- B S6 }8 Q
6.3.1 全面描述
6 w6 d' {+ B: S 6.3.2 主要的建模假设
, l m: q$ \) J3 ~: | 6.3.3 网络建模: d' U1 F2 C6 l1 F; _# Y' s1 G8 ^
6.3.4 发电机建模, O& I2 F" X" r5 ]' {6 M- \$ F
6.3.5 负荷建模
/ z: y7 e2 x0 M; ]! R2 \, }4 G$ ^+ X 6.3.6 总结1 E6 B! |, X# p3 C( E+ {% P3 |
6.4 时间标度分解透视
; g# N' b n5 a' G 6.5 电压稳定性研究的平衡方程
8 ~( E* G7 C* Z+ N$ d0 N1 } 6.5.1 短期动态平衡
1 S! Y8 Q$ q6 t a9 Q$ u( g 6.5.2 长期动态平衡
7 j8 m5 v: Q( N! M5 E2 U$ S8 C3 J 6.5.3 将平衡方程约简到仅存网络方程
- a. g6 O E+ I v 6.5.4 关于电力潮流方程的应用: @" C8 r# @5 }# o: C: R
6.6 详细的例子(续):平衡公式- V) q$ _( R5 f. w7 j* L
6.6.1 网络方程
/ U7 g- p2 e" X. r% ? 6.6.2 发电机平衡方程0 j: [4 Y& g2 O& d
6.6.3 负荷平衡方程+ D3 C U4 d; o. P: T1 r) X" J
6.7 数据处理问题
8 @. p T* R( O. z: O 第7章 载荷能力、灵敏度和分岔分析, m/ k6 v" u2 @- Y7 U6 Q
7.1 载荷能力限制5 }; s. x9 w0 n, @0 V+ W! R
7.1.1 负荷特性的影响
; y- x2 T, K( Y r1 T+ K4 A5 O 7.1.2 载荷能力限制的特性
) e& o7 `& U" Y 7.1.3 关于两母线系统的例证
8 ], T- T- O+ }3 o3 D# r% F 7.2 灵敏度分析* _- B0 S! b5 c: S9 O6 q9 u- k' l
7.2.1 灵敏度的推导
( z# B B" N8 ]# k: E 7.2.2 关于两母线系统的例证
+ k8 y8 X; U. a 7.3 分岔分析1 D5 i" W/ p( H8 F, l& V) t
7.3.1 建模需要考虑的事项
3 B! L* \8 \1 J5 t: h 7.3.2 短期动态的鞍结点分岔
7 t4 k2 u+ i7 D- J3 ` 7.3.3 例子
; Z0 c9 k6 X. W7 ]# I4 b% X) t% v 7.3.4 长期动态的鞍结点分岔
4 L% K* K; ]1 V9 S* u# T& @3 `7 @ 7.3.5 例子: X1 U2 N4 f$ }# }8 | Z% L. J" t8 z
7.3.6 时间标度之间的相互作用
7 p0 w \7 \9 I+ |: o8 v' a" @ 7.3.7 例子
8 s, O9 }' O3 Q. ~ @* f0 m 7.4 特征向量和奇异向量特性- A8 k( [4 y( t! [+ w
7.4.1 关于特征向量的应用
! H" Q9 G- }6 ?8 O9 i; g W+ z 7.4.2 关于奇异值分解
9 T( g4 ~5 ^5 C5 }9 P v 7.5 载荷能力曲面或分岔曲面 l$ i4 L( r$ k8 o4 g' a: B
7.5.1 参数空间 M& B3 {: e; _: X; D& p/ B0 i
7.5.2 法向量和最近分岔点7 u. V& @' O% D9 s( y
7.5.3 对参数裕度的灵敏度1 G8 K* i3 Q% d5 l2 k
7.6 存在不连续性的载荷能力限制7 S3 B5 n; \1 v9 }* Z; {2 D x
7.6.1 不等式约束公式
1 P& `2 h* x+ V4 a* j3 W8 Q/ c0 K 7.6.2 对受限发电机的应用6 y; j( O' J' \ Z
7.6.3 关于灵敏度的影响
" K. A2 i8 O& Y 7.7 习题
5 B0 T/ u3 S" R# t k. G. B5 K 第8章 不稳定性机制及抑制措施
( ]5 J& x$ }/ K3 Y/ E- [) p 8.1 措施类型2 T" U. P8 C$ h
8.2 不稳定性机制的分类
+ W6 E7 L' g9 V 8.2.1 短期电压不稳定性- \ d# N' ?* p2 |
8.2.2 长期电压不稳定性0 f8 _7 w- M% N. m
8.2.3 由长期动态诱导的短期不稳定性 V4 q8 o2 D: x$ K, @; ?( E
8.3 短期电压不稳定性的例子
* b% B2 f; p* T- z 8.3.1 例1:短期1不稳定性% V, _+ i9 P5 p' f! T5 G& a3 G! }
8.3.2 例2:短期2不稳定性
5 r: F, N/ m0 I- d* J 8.3.3 例3:短期3不稳定性9 u1 l9 O# Z# t7 z7 P
8.4 短期不稳定性的抑制措施
1 f5 g$ e- n" M) c 8.4.1 快速电容器投切
" L y5 K9 X" Q8 o7 F! k- ]6 B 8.4.2 静止无功补偿器% {8 s' Y) I: x0 S1 O
8.4.3 高压直流调节
6 l: [2 p6 G$ i* {4 G0 q 8.4.4 快速故障清除8 B8 l9 L2 p# Q8 _ J, U B8 y. c
8.4.5 快速甩负荷) [* m: M/ t+ f8 U
8.5 长期电压不稳定性的情况研究
2 T$ z/ V7 e, j4 b# w 8.5.1 案例1:长期1不稳定性, g* p7 Y5 e% T! O4 Q# s% F: N
8.5.2 案例2:短期一长期1发电机不稳定性. {# k }& G; p% M. f
8.5.3 案例3:短期一长期1电动机不稳定性
% C% T% R* B* w' M 8.6 抑制长期不稳定性的校正措施
: i; j$ u6 Q' S5 J, }! a. R3 Q$ j" p0 { 8.6.1 措施的目的
H( _1 _5 x. Y1 Z 8.6.2 长期平衡恢复:何地动作+ S) r! V, Z) W ]; Y
8.6.3 长期平衡恢复:何时动作; Q; r# m: k* ?8 W+ }
8.6.4 校正措施:数量对时间的问题" s8 K& ]/ A. {( r
8.7 习题, ^+ o2 B, O. I. }$ m: a
第9章 电压安全评估的标准和方法2 B9 p F! G% e. |
9.1 电压安全:定义和标准
: d; [3 b: l! D7 v* m' d2 ] 9.1.1 运行状态
1 h& [; b' t# Z: N 9.1.2 安全分析
! \- [. w4 [; b: [8 ~ 9.1.3 安全裕度确定
% X; D- l: w) x0 u6 ?, ^; M" { 9.1.4 静态方法的符号, D4 e: H F1 Y7 W; P+ }2 m+ R
9.2 意外事故估计
% Z, u2 r. D* B9 U5 i 9.2.1 意外事故后的电力潮流
0 [/ q, Q% F% J- X V4 Z0 H6 V+ y 9.2.2 不可解情况的电力潮流方法
2 ~: k3 p# r l( r6 } 9.2.3 VQ曲线% @5 Y# g* n# j
9.2.4 多时间标度仿真方法. E3 a. w+ ^& e
9.2.5 准稳态长期仿真
0 s% L: i) w6 [! A 9.3 载荷能力限制计算
4 L8 X3 b# S+ v' }" R6 Q) a 9.3.1 定义及问题的陈述
: h) A0 F1 D& z1 J4 L: v; t( u 9.3.2 连续方法 n* S A3 t5 Y, ?& y+ J) C- [; H
9.3.3 最优化方法0 F# r; P& I, t+ ~: ?, U6 w
9.3.4 结合灵敏度分析的时间仿真
! f- F/ E* }* `+ n 9.3.5 基于多电力潮流解的方法
3 O8 {" i5 y9 Q7 ~% E3 p ]+ | 9.4 安全运行限制决策
$ C2 Y9 u, N6 m2 ~* h6 x 9.4.1 定义及问题陈述
6 l' T! {$ G: @9 h! o 9.4.2 二分搜索% E& a' E4 P5 w0 V( z
9.5 不稳定性诊断的特征分析法
/ @- }' B2 \# S 9.5.1 特征向量分析
! Q8 @. q% S+ u: A& p4 y 9.5.2 特征向量计算方法
$ G {7 z" o% ]0 h" {& b$ Y* o- b 9.6 源白实际系统的例子
( s* S& Z7 _$ Z9 _9 C6 Z7 A 9.6.1 魁北克水电系统的电压稳定性 {/ U$ R/ L d$ n& S
9.6.2 系统建模. N) O5 Y5 [: b D
9.6.3 准稳态仿真的有效性) g( T2 q6 b2 R( G! A. _) I
9.6.4 不稳定性机制和抑制措施的例子* o. n% `' _: q
9.6.5 安全运行限制决策
# z8 ?) d# ?$ v" P% ~6 P 9.6.6 载荷能力限制决策
* b: \- v$ P3 y7 \9 J' U4 c8 P 9.6.7 临界点识别7 {( g% a* J6 ~+ z ]+ S
9.7 实时问题3 m" ^ N# u% j& |( G8 H
9.7.1 意外事故选择
! q: U, ~9 [" ]1 m/ F8 U7 n 9.7.2 电压稳定性指标' s0 [4 [/ E( z. W: F
9.7.3 自动学习方法
v T( J+ W$ B4 U' K z) w ~) }+ c0 E参考文献
& u; I/ ~; t9 \; T索引 |
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