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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0 L# a' S" E. E p. {1 q9 z
第I部分 设备与现象; B- P/ b. ^( }" N; O! Z2 m
第1章 简介
+ D; I1 {/ t0 q$ P1.1 为什么不是另一本书$ Y; Y0 n" k, |6 O) `
1.2 电压稳定性
; ?" g: I# p5 _: }6 [" @) E* t 1.3 电力系统稳定性的分类2 J0 ]* U1 _" {" k2 H8 m
1.4 本书的结构
8 g1 Y6 r$ }. b$ d9 o% W7 q* I 1.5 符号6 E6 [/ M) ~3 Z/ N7 T5 b
第2章 传输系统方面
. t3 m- z- u% F; {4 ^. o& W1 W, f 2.1 单负荷无穷大母线系统& t8 n! ~- k1 b0 L
2.2 最大可传输功率% N( B9 z! ?' K( u7 ~) J
2.2.1 无约束最大功率
: ~9 g, X% c! J 2.2.2 在一个给定负荷功率因数下的最大功率( ?" ?; ^: F3 b0 w( }
2.2.3 从电力潮流方程推演的最大功率
: x0 h% c; B: f. R1 u7 s5 z 2.3 功率—压关系- R8 T+ y$ @, u
2.4 发电机无功功率要求: ^7 m* p: l* r' I
2.5 对不稳定性机制的一个简单阐述
: s2 A& t3 i0 `# Y; C! l7 ^ 2.5.1 与负荷PV特性相对的网络/ z8 p3 S; Y2 C7 X8 @' Z
2.5.2 不稳定性现象+ N5 N3 v! B s# n4 X [/ i+ @
2.6 补偿的影响
0 [' a" k9 P4 j9 C L/ ~0 } 2.6.1 线路串联补偿
* \+ ?: |3 v# w. ]- T: o6 n 2.6.2 并联补偿
' Q2 {! c, }1 p7 I 2.6.3 静止无功补偿器
$ E# s" t- Q7 O5 d% M/ Y 2.7 VQ曲线7 n' s( K2 G9 I2 n% ]$ h
2.8 可调节变压器分接头比例的影响
8 r" p0 I: k! [% |1 V 2.9 习题5 n3 w6 B6 j9 `* r9 k# \# o
第3章 发电方面
$ G! C0 m, F. ` 3.1 同步发电机理论的回顾" M% C1 W. _& b, X6 F
3.1.1 基本的建模假设& A7 o n6 \$ D6 E# o4 g
3.1.2 派克方程
3 g5 w( C. H; ?! h- R 3.1.3 运动动态" b( o- z6 b- q' r8 Q
3.1.4 仅考虑励磁的简化建模4 ]: s1 E, K; `2 h+ V( [7 O
3.1.5 相量表示法$ P& Y2 v+ I5 G
3.1.6 同步参考轴
' c F: d# y1 \) J' s% E 3.1.7 功率关系式
" m/ N' E+ g( M" U) G 3.1.8 饱和的建模, _( Z+ e- `% k# L, g# ^( l, L$ L- P8 y
3.1.9 涉及饱和的稳态关系
+ E! j" I) \" }" E# F 3.1.10 关于标幺值系统
/ j% @& {3 m) w4 j& U 3.2 频率和电压控制器
+ c# g! S, G. i$ t& ~: v 3.2.1 频率控制器概述
( r0 Z! A8 u/ q4 o) A: w 3.2.2 自动电压调节器1 c. J& q' K' ~; j; d( N$ l3 L
3.2.3 二次电压控制
3 m& M. n5 D' O( G 3.3 影响电压稳定性的限制装置
( [; f" `: q7 y* Z4 B+ w 3.3.1 过励磁限制器:描述, ]% A. U v+ }
3.3.2 过励磁限制器:建模* p9 Q+ p) D \1 g' d5 U' a
3.3.3 电枢电流限制器
( I$ h. ]4 `2 O 3.4 同步发电机的电压一无功特性
1 [3 e9 }( Q& b3 B$ P' x 3.4.1 在自动电压调节器控制下的发电机4 K* s5 y7 {8 k! d2 d# \ y
3.4.2 在励磁电流限制下的发电机2 ^6 e, m9 M r* u0 \! s
3.4.3 在电枢电流限制下的发电机8 m% k- L9 x0 U! k* Z# x
3.4.4 讨论* S4 c" U7 C3 G9 q& \& |8 K
3.5 容量曲线: }( }# b! a. j' X, d" }" D
3.5.1 简化情况:非饱和隐极机* ]9 g& Q, H) z: z
3.5.2 通常情况:详细建模
# r8 B4 C: c7 _ f, p$ K1 Y8 J1 X 3.6 关于可传输功率的发电机限制影响# @+ Z. M2 M6 ?& B3 Z
3.7 习题
+ F4 t, U3 E* {8 M4 N% w 第4章 负荷方面4 Q: L/ I( @6 A
4.1 依赖于负荷的电压% b2 Y& B8 n4 J8 `" O0 l
4.1.1 负荷特性# n6 ^! j) F! O* I
4.2 负荷恢复动态 B" L/ S1 g3 c" R, e
4.3 感应电动机
. k2 Z9 S, E3 H, | 4.3.1 感应电动机的重要性
[' _. v, ~4 o, }* E 4.3.2 电动机建模7 j3 C- v; A( W, E
4.3.3 受机械转矩影响的电动机行为
5 J: {. p5 k# X: _* D 4.3.4 单相感应电动机
/ y/ a" a2 b* v9 w) n: A 4.4 有载分接头转换器
8 C+ @) @: z! y5 u. u/ \ 4.4.1 描述$ Z( Z3 \+ c& m; ]& m3 O
4.4.2 有载分接头转换器的建模7 u/ {$ ]" `8 b1 N8 \8 B
4.4.3 通过有载分接头转换器实现的负荷恢复6 g4 H$ p. [# B6 O. [$ s
4.4.4 多级电力系统的有载分接头转换器
" U- L# [7 ? ~2 b' \4 F 4.5 恒温负荷恢复
2 w) h4 s; i* w" _ 4.6 一般的综合负荷模型7 j3 v! T5 W {- z2 h P2 X0 T' \
4.6.1 负荷综合$ a" u, T" F% v& X; g/ G
4.6.2 自恢复负荷的通用模型# Z! i2 E: z, d" B. N+ L3 J
4.7 高压直流联络线路
" a h, \) S% u/ G+ o; }% U 4.8 习题" i/ N) k2 |( K0 k+ y; ~1 Z
第II部分 稳定性机制和分析方法( N% A0 c9 p5 B9 F4 K+ b2 E/ x+ `
第5章 数学基础
" ]. t/ R3 U) M 5.1 微分方程(定性理论)
: p& V+ u% D5 I 5.1.1 解的存在性和唯一性4 i. I; B' Z6 z
5.1.2 平衡及其稳定性; F5 ]' c N' z) H! {, V
5.1.3 不变流形- ]- Y8 B" \ v4 j8 y, \$ \- A' ?
5.1.4 极限环及其稳定性
, ]) L9 c3 g! X 5.1.5 吸引域! a6 l& T0 ], A+ L5 a7 K
5.2 分岔% G8 H6 U/ v6 | D8 \- H! l# Z3 X
5.2.1 什么是分岔' H: ?' \! }: [! Y
5.2.2 鞍结点分岔
( N8 t7 ^4 @ `' ]1 W 5.2.3 霍普夫分岔9 M6 V% V8 t% a+ S, m5 t& F9 O0 |
5.3 微分一代数系统
" R- l3 g3 ^9 M 5.3.1 平衡点与稳定性. Q7 F+ V% ?5 R# V/ N- s
5.3.2 研究代数方程奇异性
. z! y5 n1 {/ z# `0 N3 H1 o 5.4 多时间标度9 ], `6 @8 E/ t0 M% k
5.4.1 奇异摄动
4 i) ^* J0 x& V$ t7 D: h8 N 5.4.2 慢流形; l3 A$ K- i l
5.4.3 慢动态和快动态
2 {; K0 K, R# [! _9 P" [+ f 5.4.4 例:分解的振荡器
, l7 [7 o) c% l 5.4.5 在二时间标度系统中的奇异点
# A' D# Z4 I) {7 C$ U7 A- a6 G 第6章 建模:系统观点1 z: v: g+ [2 o8 C+ Y8 K% Q' O: ^
6.1 一般动态模型的概述
9 }3 h T6 {: |$ H( C4 i& x 6.1.1 瞬时响应:网络) k, Q5 C1 _$ v( U& }
6.1.2 短期动态2 _8 t7 O& f& V, I
6.1.3 长期动态
& i3 {/ t$ d) | 6.2 网络建模
* A1 r8 U: n1 t1 ?. N 6.2.1 向量形式的网络模型
- @. n6 p& t, Z* x$ _1 |; U) k! r& e9 @8 I 6.2.2 双端口建模
. v' i% ]; @5 q6 o2 I' d7 b 6.2.3 复电流公式' [* F: x! \; ^+ r! t
6.2.4 实电流和虚电流公式( h4 G+ C: P9 o9 V4 X5 c" O F
6.2.5 有功电流和无功电流公式
) M: c5 ?. T" p( o1 |% T' d' P! e' ? 6.3 一个详细的例子/ X# A; u" w( c
6.3.1 全面描述
( e) [) s2 L, Q- N 6.3.2 主要的建模假设4 h' V- b5 b5 [( N' K2 Q
6.3.3 网络建模
0 l9 N# t/ b. _0 F8 ?- H4 ~ 6.3.4 发电机建模
6 Y* A/ ~# u- h8 n# m! I" L- J 6.3.5 负荷建模/ n/ g9 @ S: |7 a( z7 [. g6 f, _
6.3.6 总结4 V6 d, G/ N3 }, O
6.4 时间标度分解透视
" x7 S/ F6 T, z/ x0 t( b: J 6.5 电压稳定性研究的平衡方程& ]$ }0 X# u; E' S4 G/ G
6.5.1 短期动态平衡
5 ?+ V( {2 R: S1 O( i 6.5.2 长期动态平衡" c/ Y$ F) f+ P) B4 J+ C1 f
6.5.3 将平衡方程约简到仅存网络方程
' n6 p8 _7 I8 u$ H5 e3 K 6.5.4 关于电力潮流方程的应用 T) H5 b6 y3 J) Z4 |. C6 t
6.6 详细的例子(续):平衡公式
2 V/ ?* s2 D0 Y% t0 t+ k2 R9 M 6.6.1 网络方程$ R) f! W2 _' G
6.6.2 发电机平衡方程
6 g/ G6 V3 s% ]; _! V: c) [ 6.6.3 负荷平衡方程+ `+ R7 m/ n1 M# J
6.7 数据处理问题: u- h, F V, [
第7章 载荷能力、灵敏度和分岔分析) L" ` O, B# T; ?9 X ]
7.1 载荷能力限制
( _0 } T+ ?7 T/ ?% ^ 7.1.1 负荷特性的影响# H4 ]$ S# [# Q/ c+ {
7.1.2 载荷能力限制的特性6 v* n. H- I: V* c
7.1.3 关于两母线系统的例证
6 L) `; @, r2 \7 d2 S 7.2 灵敏度分析1 _1 L( q% k' x7 L+ J: O, b
7.2.1 灵敏度的推导$ U) a9 K4 Y4 L
7.2.2 关于两母线系统的例证, v8 u* @5 W! P$ b6 X
7.3 分岔分析2 t% W4 b$ o/ ]+ Y5 D
7.3.1 建模需要考虑的事项
- i, r6 x6 I; z4 D; j8 C 7.3.2 短期动态的鞍结点分岔: A' y0 X/ v0 y3 v6 V9 B4 a
7.3.3 例子
, u% n3 [- M& Y 7.3.4 长期动态的鞍结点分岔% |/ r. |" J5 }$ P3 N
7.3.5 例子
! |, W4 b/ H$ N; }- v: k 7.3.6 时间标度之间的相互作用
% l3 L( C4 C. d" H6 P: M8 O6 U. f 7.3.7 例子' m l; A, H% A1 E d; T N
7.4 特征向量和奇异向量特性
# Z; ]' r$ R: ?8 [ 7.4.1 关于特征向量的应用
. i: g ]3 }" B6 W) e 7.4.2 关于奇异值分解
E( }) o) M# Z; ]) @; z* H- J 7.5 载荷能力曲面或分岔曲面
5 ]: t$ P4 B4 N: f 7.5.1 参数空间
- P T. g% [' X& m1 K- P 7.5.2 法向量和最近分岔点( s8 i6 }* U, [: ~) `1 @2 B+ i
7.5.3 对参数裕度的灵敏度9 W% r, C6 A# ?& U$ N- L
7.6 存在不连续性的载荷能力限制" i- u Z: ?, _7 x. t
7.6.1 不等式约束公式1 }4 W7 Y( j/ p. h+ r( R
7.6.2 对受限发电机的应用7 A* f- W( ^+ d1 |+ [) R1 R
7.6.3 关于灵敏度的影响/ k; l) q" X+ r: f' U
7.7 习题
+ p1 T& M* O# x/ K; F; R& M 第8章 不稳定性机制及抑制措施; t# I+ B4 J0 a7 y( m+ n8 [
8.1 措施类型
- s; c$ p+ r* U) g9 o 8.2 不稳定性机制的分类' R, Y$ q' F, L
8.2.1 短期电压不稳定性
0 v1 q/ L {: s8 U 8.2.2 长期电压不稳定性& x. F% \( v: i+ h) V
8.2.3 由长期动态诱导的短期不稳定性3 \2 G8 Z$ D6 m3 c
8.3 短期电压不稳定性的例子 [7 s: B& s# v* c
8.3.1 例1:短期1不稳定性1 H7 N* M7 s1 b0 }) W
8.3.2 例2:短期2不稳定性
+ ]5 h; [/ Y9 P3 \. r 8.3.3 例3:短期3不稳定性
' Y) ]) X0 `5 H+ Z 8.4 短期不稳定性的抑制措施
" P: u/ a2 g+ O3 o4 L% _( W 8.4.1 快速电容器投切
) U' M7 U6 _2 e& M3 h/ ] 8.4.2 静止无功补偿器: F0 C/ Z# n2 y3 o- e/ P: a" o
8.4.3 高压直流调节! h4 h: }- i+ [/ X3 B2 D- Z
8.4.4 快速故障清除
6 h+ e* K- b6 B: P0 { 8.4.5 快速甩负荷- H" d: S1 {8 e; R8 G1 C/ u
8.5 长期电压不稳定性的情况研究
& N( Z* o! }7 d6 t( G2 a+ _1 B0 [0 q 8.5.1 案例1:长期1不稳定性, `1 N& A7 [. X) K9 A5 n
8.5.2 案例2:短期一长期1发电机不稳定性
" d4 r; X# b5 N0 Q% W5 F 8.5.3 案例3:短期一长期1电动机不稳定性0 {2 v; ]$ e9 ]* w: Q
8.6 抑制长期不稳定性的校正措施
) X" }9 n' a* f 8.6.1 措施的目的' `3 V+ d4 r/ w; c$ h0 X, S
8.6.2 长期平衡恢复:何地动作) z# w- V7 s2 ]
8.6.3 长期平衡恢复:何时动作
( L9 [: D+ I* k, M ]: h 8.6.4 校正措施:数量对时间的问题
3 U" k6 F: _; e0 C1 r7 e4 D 8.7 习题
! b g, H) k: g4 A0 D 第9章 电压安全评估的标准和方法
! T2 V$ W! J( X+ H 9.1 电压安全:定义和标准" f4 j& u W) B
9.1.1 运行状态
5 O; u) j; I3 Y3 B 9.1.2 安全分析
( r# ?' j `9 v/ g( S 9.1.3 安全裕度确定
" X* H$ R+ s K W: r 9.1.4 静态方法的符号5 q4 a/ l2 r$ I, X9 J5 n
9.2 意外事故估计2 k2 n( u) a6 _
9.2.1 意外事故后的电力潮流7 }' D2 Q2 f8 V6 \
9.2.2 不可解情况的电力潮流方法' T; t) A; x8 X6 R. a
9.2.3 VQ曲线+ c; m* s1 Z! t2 x+ k/ p {# g; P
9.2.4 多时间标度仿真方法
- V) |' d6 c f7 p2 v 9.2.5 准稳态长期仿真
9 q. s2 b; j: S# ^! y 9.3 载荷能力限制计算
5 E" S3 A7 P& a8 v. l& G h8 V" B 9.3.1 定义及问题的陈述
' u. A) Y7 p* J) h+ L; n6 b. A. [ 9.3.2 连续方法
! v( p. `3 F$ N: Y 9.3.3 最优化方法- W1 q% q/ F1 X* r' i \* T+ G* L
9.3.4 结合灵敏度分析的时间仿真
- ?- v2 d; E" \ D& a! @ j 9.3.5 基于多电力潮流解的方法% v; I, z; n) `8 u9 ~
9.4 安全运行限制决策
c; Q$ ^1 s) ] 9.4.1 定义及问题陈述& C9 r' W( _9 {: e/ u* R
9.4.2 二分搜索# _8 U* d4 N' r5 D1 G" v
9.5 不稳定性诊断的特征分析法
# v/ W2 s, u! d, w! ^: P 9.5.1 特征向量分析
3 Y J/ Z6 @. @+ S/ C) y4 v2 H 9.5.2 特征向量计算方法7 J% p; Y! ] T
9.6 源白实际系统的例子
0 k3 h9 ~: {9 ~( F; B; ?& P 9.6.1 魁北克水电系统的电压稳定性
, B" Q3 D# Z( q t* k! A 9.6.2 系统建模$ K* U7 l" @5 x0 R4 B! w N% Q/ \6 _/ d
9.6.3 准稳态仿真的有效性% B5 P+ y- ?; O
9.6.4 不稳定性机制和抑制措施的例子
4 M4 a" l9 L, |# H 9.6.5 安全运行限制决策' C6 W- {% N" R4 m* f8 ^
9.6.6 载荷能力限制决策
, Q4 M u' v! S+ z! e' G$ H 9.6.7 临界点识别! ?$ P6 T' p: k: G( W& P
9.7 实时问题
9 w" n9 m/ P) o7 Q/ b* Z 9.7.1 意外事故选择
: Y( c/ j$ ~- h4 m; B/ y' T. {2 z 9.7.2 电压稳定性指标* [. a8 b# ]& E
9.7.3 自动学习方法
1 s2 N% C* k! u) ^8 F1 ^参考文献4 M# p% |$ U9 r: I0 c
索引 |
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