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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4 A/ ^ S" ]( L5 y, G3 x
第I部分 设备与现象$ M2 O, A" y! J0 a* ?5 E+ N. o
第1章 简介. h; t7 ~! |! }6 K4 e$ k
1.1 为什么不是另一本书) R3 X. U9 j) o
1.2 电压稳定性
+ P9 L% K' i# j6 w, G' m* }( B 1.3 电力系统稳定性的分类. o" v) S( E/ E
1.4 本书的结构" I+ E1 [; y5 c3 B
1.5 符号
; A+ L0 ~0 Z# y- o! Q `. b g 第2章 传输系统方面
h. a* \# B3 S# ^ 2.1 单负荷无穷大母线系统
* n! W3 \5 M* { 2.2 最大可传输功率
8 P( s0 u' M/ b3 ]' ?* U 2.2.1 无约束最大功率
% K& L# k) s0 Z+ V6 `( `# ^9 _7 w 2.2.2 在一个给定负荷功率因数下的最大功率
} @* a$ }8 x! l( R! @ 2.2.3 从电力潮流方程推演的最大功率" K0 K) o" L/ V. | r
2.3 功率—压关系. u' l, l6 I% Z9 c5 j. P0 K
2.4 发电机无功功率要求2 H1 U5 D$ J: h* B) g' ~# B
2.5 对不稳定性机制的一个简单阐述9 m5 G5 ]0 O% U' J7 h9 z
2.5.1 与负荷PV特性相对的网络
& | r; Z: o8 ? e, F 2.5.2 不稳定性现象1 U( y* m" W5 M0 l2 R1 S7 b+ z
2.6 补偿的影响7 J4 d! m2 V: x H( @
2.6.1 线路串联补偿
# E: n, K1 Q$ n) f6 D2 v5 B; v2 a; n- x 2.6.2 并联补偿* c" n0 R m6 [$ [" |
2.6.3 静止无功补偿器3 r R+ [% L" W4 A! x
2.7 VQ曲线
* J* ~4 t1 i1 F" d, f; z 2.8 可调节变压器分接头比例的影响6 m1 p v" c1 N
2.9 习题
$ N# d v& ]' F6 D. ~ 第3章 发电方面 L6 M) N( a+ B$ V
3.1 同步发电机理论的回顾
/ G" \- ^. c$ F8 t; f4 S+ @0 z: V 3.1.1 基本的建模假设
% e% [0 o, G0 @+ O. A* @5 v 3.1.2 派克方程
. n" a# D/ \* N( g- r; m) w) b- B0 t 3.1.3 运动动态
" Z- W" n0 @) R% R% m 3.1.4 仅考虑励磁的简化建模
8 O0 v* l# Y% j0 R 3.1.5 相量表示法- v8 |1 F2 h+ Y5 i& Q& w, j% ], v
3.1.6 同步参考轴
$ m1 m/ y* B* q; w$ T' g 3.1.7 功率关系式8 R$ M9 A" O, M& W
3.1.8 饱和的建模( B" [4 P( A' d! L B, @7 ?
3.1.9 涉及饱和的稳态关系6 h% N5 U3 u) o4 D# |1 C: T2 s" v' x
3.1.10 关于标幺值系统0 k, Q) @! D1 m* b3 |; p Y. H+ L% r
3.2 频率和电压控制器% p) t! n0 x9 {# B. c
3.2.1 频率控制器概述6 s f9 \ p, T! u
3.2.2 自动电压调节器! p9 k7 K' v5 P+ I$ l/ T
3.2.3 二次电压控制% d8 h1 ^7 g& R
3.3 影响电压稳定性的限制装置6 c* z, b: C4 z# Z- C
3.3.1 过励磁限制器:描述+ J! I7 f( u& M. `: h& g9 Z
3.3.2 过励磁限制器:建模
2 @% x2 {) F2 O! l- _7 r- U; Y 3.3.3 电枢电流限制器
- Y( t" \7 N7 ]* r7 } 3.4 同步发电机的电压一无功特性1 Q% P, l# ~3 ~: `/ y3 }& R
3.4.1 在自动电压调节器控制下的发电机) I/ t& @1 O4 p) H( r: q* ?
3.4.2 在励磁电流限制下的发电机
8 f! _6 o8 r8 s 3.4.3 在电枢电流限制下的发电机
; b2 @# f( w& b2 a/ `3 m 3.4.4 讨论
# }2 [3 H1 f) h# L! \- `; \ 3.5 容量曲线
; ^6 V( ^5 A2 K1 ]( U# {. t 3.5.1 简化情况:非饱和隐极机$ o3 p* ]: z) j7 j7 Y9 X$ q
3.5.2 通常情况:详细建模; U/ i0 h, O# @9 ]1 b
3.6 关于可传输功率的发电机限制影响, |! ^. [( Y; O
3.7 习题
) s; A8 `" w% W2 P$ C/ P- g# R) { 第4章 负荷方面
" y0 m" |; ]( |, A! g 4.1 依赖于负荷的电压- d! s% g0 }6 n8 k5 z% x3 r
4.1.1 负荷特性
+ S4 m. a5 q3 S, W Y) Y 4.2 负荷恢复动态- e/ ~, t( A! @9 z, X" W
4.3 感应电动机& K5 N9 J3 ^/ k& \) i
4.3.1 感应电动机的重要性
; N" t6 R7 s& Y9 `: h# @6 ?$ m 4.3.2 电动机建模
9 }! O; Y# G: |) A1 ?& X' U 4.3.3 受机械转矩影响的电动机行为
6 W; w2 H/ p+ R+ V% Y7 Y 4.3.4 单相感应电动机2 q( W; X& T" k
4.4 有载分接头转换器
0 M; A: a4 g' j7 h0 P 4.4.1 描述
6 T/ i) m* q7 C2 _! K' T8 }) H 4.4.2 有载分接头转换器的建模
- S+ ^! z1 Y8 l/ C$ c: ?( F 4.4.3 通过有载分接头转换器实现的负荷恢复
* Z+ B5 q# Y/ J) R0 j y8 { 4.4.4 多级电力系统的有载分接头转换器' ~9 [* r- _' `. o* W5 N/ d
4.5 恒温负荷恢复! x$ a' P3 K: _( h$ e, o
4.6 一般的综合负荷模型
4 ^( [" W) }; R( Y 4.6.1 负荷综合! g) J) U5 Z- i& \+ t& B
4.6.2 自恢复负荷的通用模型- \* T2 u+ N1 ^+ [! H9 e: N
4.7 高压直流联络线路
t& @0 m ]3 n) j 4.8 习题; h; C- x" F" j# \: n% c) F" n+ L
第II部分 稳定性机制和分析方法
- u0 z3 W/ K% I1 M/ f7 O8 E 第5章 数学基础
( g/ g8 H5 E+ e) f 5.1 微分方程(定性理论)1 {* p% H+ Y: k2 m
5.1.1 解的存在性和唯一性
/ _4 c6 F8 Q! v: z. Z W 5.1.2 平衡及其稳定性$ j( }6 a7 H) j2 ~: C6 a
5.1.3 不变流形- |% U8 f/ F8 t( T8 A5 z
5.1.4 极限环及其稳定性( \! X( N, g! S! x7 W6 w
5.1.5 吸引域
% @* u# [/ y# ^% }3 f5 o2 U2 l$ o 5.2 分岔7 [# q0 y5 n5 ]8 r% D
5.2.1 什么是分岔
9 O# f# j: X: S! v 5.2.2 鞍结点分岔9 P0 m) Z' ~2 ~! e1 R: e3 E
5.2.3 霍普夫分岔0 E$ _5 g' _9 Q \
5.3 微分一代数系统
N8 l# ]- T9 O3 w/ X4 `( q: Q 5.3.1 平衡点与稳定性9 f3 C% g; F' M2 w
5.3.2 研究代数方程奇异性
* v" ]$ z% r* N) M* o% d 5.4 多时间标度
% D" n% J7 F7 f$ ]+ b# t2 }$ d 5.4.1 奇异摄动 {% M& H! g& N6 X) q
5.4.2 慢流形
& |: g( Z+ i* w% J0 t 5.4.3 慢动态和快动态
. w; v9 ~/ s8 [6 [( g6 C 5.4.4 例:分解的振荡器3 G0 N- m5 _0 z5 ^1 B( K. ~
5.4.5 在二时间标度系统中的奇异点! Q6 H a8 u- G4 z8 o2 T
第6章 建模:系统观点
4 Q. C5 ~8 W, w7 L 6.1 一般动态模型的概述
* l6 f) A6 c9 u1 s0 E 6.1.1 瞬时响应:网络4 W# r/ t- \. B* _5 k" f) p
6.1.2 短期动态
9 t2 [( Z1 [# k0 B 6.1.3 长期动态
0 G/ _% Y1 E2 z: n% g3 a 6.2 网络建模 k6 G/ p& ]' H9 t: M* {
6.2.1 向量形式的网络模型" S% S0 e+ | ~( ^' {1 e' i
6.2.2 双端口建模
# e& P8 T' ?+ J! ?& ^ 6.2.3 复电流公式( h' v) V1 w Q
6.2.4 实电流和虚电流公式 N: A8 V& r, g3 [+ b z' _
6.2.5 有功电流和无功电流公式: E( u/ l n$ z
6.3 一个详细的例子
% `' w- s' a$ J( Z: } 6.3.1 全面描述
$ L5 K! O7 e3 {9 ^) ~& E% M 6.3.2 主要的建模假设" J. L' g7 _* i& X
6.3.3 网络建模
z+ @) [* u: ` 6.3.4 发电机建模 H3 O) ]7 g$ x) x8 c' \+ \/ Z* l
6.3.5 负荷建模; A I* u5 Z/ n) {
6.3.6 总结) Q* ^( T4 _* s9 B, _4 O
6.4 时间标度分解透视
6 q% P; C% B% j" P% \, Q 6.5 电压稳定性研究的平衡方程
6 M: A7 [3 a) R4 U3 e n; ^ 6.5.1 短期动态平衡
* {( M" j, O' X 6.5.2 长期动态平衡# L7 b. G: G( H; p. P! Z9 k- N
6.5.3 将平衡方程约简到仅存网络方程4 a6 o! Z/ J, P$ `, m/ K
6.5.4 关于电力潮流方程的应用5 c& ?; b2 ^0 F1 B) D( ]
6.6 详细的例子(续):平衡公式% @1 k4 X& F T7 k7 w& ?. m
6.6.1 网络方程
& A1 u9 U+ P4 X5 t L 6.6.2 发电机平衡方程
$ a! R( h8 ]/ l' ^" { y# f 6.6.3 负荷平衡方程
4 x% U- J" s3 M" M5 `/ j 6.7 数据处理问题
' b5 K! u$ ~; s 第7章 载荷能力、灵敏度和分岔分析; X, V, C! v, Y5 r4 D
7.1 载荷能力限制5 `/ K" w6 f( h. \9 q1 Y! y: z
7.1.1 负荷特性的影响- o: y3 Y6 Q; D* I8 Z& |
7.1.2 载荷能力限制的特性% t- ^8 A4 S) w8 Z7 S
7.1.3 关于两母线系统的例证 d( ~; }* L- I9 i
7.2 灵敏度分析
8 ?5 ? V7 I9 s( X- T, z2 C6 |3 M 7.2.1 灵敏度的推导0 F: c! v1 K- |' J4 z
7.2.2 关于两母线系统的例证
1 V! r& y. ^2 p8 S& ]6 @. r 7.3 分岔分析6 d. H5 A* }' h& q# Q
7.3.1 建模需要考虑的事项; T2 L4 F' F8 L3 U. k7 M
7.3.2 短期动态的鞍结点分岔
) D4 U' R- q0 R) b. H: a, ?# {; Q- z 7.3.3 例子6 y- Y" @& j5 J* G
7.3.4 长期动态的鞍结点分岔
3 S& Y/ a2 |3 J: G8 i, b 7.3.5 例子$ Y6 L' L4 L8 O4 I4 X( a* X
7.3.6 时间标度之间的相互作用8 D: U5 C! u. Q- j
7.3.7 例子+ g& ~% y& {% }- n/ Z" m
7.4 特征向量和奇异向量特性
/ G* `, ?- x$ l5 p/ P8 t( } 7.4.1 关于特征向量的应用' h9 P* q% t. v$ ~# W ]
7.4.2 关于奇异值分解
% V9 i/ ~+ k( l% T 7.5 载荷能力曲面或分岔曲面* R7 j5 [# o1 p; P- O& b
7.5.1 参数空间3 x* K! [- L. N( m n
7.5.2 法向量和最近分岔点
- E' _$ H* j6 W% e% A* _) c9 T 7.5.3 对参数裕度的灵敏度
3 B/ Q4 W5 Y+ X3 a2 m0 } 7.6 存在不连续性的载荷能力限制
' o3 p; ^# z: e/ X/ n) J% w 7.6.1 不等式约束公式, {# i0 C Q, @* G, V4 I8 P/ E$ ~
7.6.2 对受限发电机的应用
$ o& m8 N; z! p* _) g/ k 7.6.3 关于灵敏度的影响
; z1 o0 y% j4 B- ]: O 7.7 习题
0 q$ r2 e0 K% R 第8章 不稳定性机制及抑制措施
3 v2 Z& w v$ e+ b, _0 y 8.1 措施类型$ }* a0 S( h) C% i9 L& R
8.2 不稳定性机制的分类
/ p9 z4 Z% G8 b$ K1 J2 Q' j 8.2.1 短期电压不稳定性* y) n; G. Q/ E7 ]
8.2.2 长期电压不稳定性+ g3 b+ j) Z4 z$ T2 ^
8.2.3 由长期动态诱导的短期不稳定性
5 f. ?8 l+ a1 ?# @0 ]9 N 8.3 短期电压不稳定性的例子
! w! }( [4 M# e3 j0 L* y }5 \ l 8.3.1 例1:短期1不稳定性
5 f G' a# N) P7 D* n 8.3.2 例2:短期2不稳定性
% h, Q& l+ [9 R; s. O; G; G T 8.3.3 例3:短期3不稳定性* e% c& r1 i( Q1 f* i
8.4 短期不稳定性的抑制措施
$ G! s9 \5 N2 M( M" a3 Y 8.4.1 快速电容器投切
9 ]8 |2 {1 L- a; A9 r, Q2 v' @6 e 8.4.2 静止无功补偿器6 `( s* l3 I( s
8.4.3 高压直流调节
/ W! Q+ }, Y3 S 8.4.4 快速故障清除! ~0 g+ x2 z, d9 a# y* t; U! c, K
8.4.5 快速甩负荷: U5 W0 r+ z+ u
8.5 长期电压不稳定性的情况研究8 g6 k2 i7 T" K- n
8.5.1 案例1:长期1不稳定性1 R% T) W& |9 _! B: g
8.5.2 案例2:短期一长期1发电机不稳定性: D* [$ e# Y% T3 N: z
8.5.3 案例3:短期一长期1电动机不稳定性
) u. e' @- y/ `0 Y 8.6 抑制长期不稳定性的校正措施
! B# E6 p; [7 r7 K$ M 8.6.1 措施的目的0 a& p% f" ~+ {+ [1 ]- Y2 p) b
8.6.2 长期平衡恢复:何地动作4 _# k: o+ V9 l' p
8.6.3 长期平衡恢复:何时动作
4 ^" t' h5 E/ O! c9 O$ S$ e9 b 8.6.4 校正措施:数量对时间的问题
$ T$ u/ m7 _$ w+ n% q4 j 8.7 习题8 ]: K2 c! m( }9 W* a/ V0 _2 n& x
第9章 电压安全评估的标准和方法
z) B, T* Z. ^, [! K$ |/ T) M( Z' W8 Y 9.1 电压安全:定义和标准
+ a ]0 m: A5 G7 L9 N: @ 9.1.1 运行状态3 G3 o! j- N- B2 u
9.1.2 安全分析
1 Z+ P- x4 s" o. A* [* F0 k 9.1.3 安全裕度确定1 w& r6 q, L% X* \; @3 A: I: A
9.1.4 静态方法的符号& S$ Y- r1 y# E: i" K
9.2 意外事故估计$ |" \; k J. z6 t
9.2.1 意外事故后的电力潮流, G# k6 f0 L+ [0 s% Y$ l
9.2.2 不可解情况的电力潮流方法
2 ^) {( U8 Z" c 9.2.3 VQ曲线
/ [! C& |9 P8 s) J" F& [ 9.2.4 多时间标度仿真方法7 E# S( W2 o$ c1 W
9.2.5 准稳态长期仿真
, i# V6 M, `# W/ H 9.3 载荷能力限制计算3 W+ R8 t! g/ I3 K& I
9.3.1 定义及问题的陈述
. @! p% N0 w2 s8 d) z. M6 G- D 9.3.2 连续方法
}3 q- ^" K& }% q 9.3.3 最优化方法
& y+ G& B% J' _- f 9.3.4 结合灵敏度分析的时间仿真
) i, k6 a4 {% u7 f 9.3.5 基于多电力潮流解的方法- d9 J) b5 T+ f3 \2 b' a( C
9.4 安全运行限制决策
( X& j7 V7 v' I 9.4.1 定义及问题陈述! l9 I9 t* R# `( ?+ O6 X
9.4.2 二分搜索, h3 k1 C# I: y) A3 E
9.5 不稳定性诊断的特征分析法
7 t0 B7 ]2 O" P) N* O# p& r9 n 9.5.1 特征向量分析
; w! _! q2 u- a9 w& X- p 9.5.2 特征向量计算方法1 Z4 R6 @% m+ `5 U( l
9.6 源白实际系统的例子! j; ^& {) m! Y* t% Q' ~
9.6.1 魁北克水电系统的电压稳定性
* @6 {5 k/ T0 n& O 9.6.2 系统建模! X: B, R/ B$ p" }, p( d6 c
9.6.3 准稳态仿真的有效性
# @$ k% g% R5 ?1 y7 x+ I+ k2 l$ z 9.6.4 不稳定性机制和抑制措施的例子/ y m. l6 ?3 f
9.6.5 安全运行限制决策! @5 w) o0 n: [% a7 D* S k5 ]
9.6.6 载荷能力限制决策, A" T2 ~, G3 [( B
9.6.7 临界点识别5 V$ T6 {/ H% j- k4 n$ E; S7 N- i
9.7 实时问题7 ]8 I8 }$ K8 x2 r
9.7.1 意外事故选择
3 B0 ~3 n; [, o8 h+ B 9.7.2 电压稳定性指标0 R& }" I, @! X# d# {, q" f
9.7.3 自动学习方法- H2 @! K0 L/ V. q' i
参考文献' l, w! j6 B% X8 }9 L/ `, N8 T1 Z3 h
索引 |
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