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內容簡介

電力係統低頻振蕩嚴重時會危害到係統的安全穩定運行，是一個長期未得到有效解決的、復雜的工程科學問題。模式分析應用於電力係統低頻振蕩分析與控製，具有數學基礎嚴謹、應用麵廣、效果顯著的特點，一直在不斷發展之中，並被廣泛應用於電力係統工程實踐。本書在介紹模式分析的基本理論和方法的基礎上，係統總結瞭著者二十多年來對模式分析理論和應用的研究成果，包括模式分析應用於靈活交流輸電係統穩定性分析與控製、儲能係統穩定控製、以及風電接入電力係統穩定性分析的*新研究成果。

目錄

前言

第1章 電力係統小乾擾功角穩定性
1.1 電力係統小乾擾功角穩定性的基本概念
1.2 電力係統低頻功率振蕩研究迴顧
1.2.1 早期對單機無窮大電力係統小乾擾功角穩定性的研究(1970年前)
1.2.2 對電力係統低頻功率振蕩分析與阻尼控製研究的發展時期(1970～2000年)
1.2.3 含大規模新能源高滲透率接入的電力係統低頻功率振蕩分析
1.3 電力係統低頻功率振蕩分析與阻尼控製研究專題迴顧
1.3.1 穩定器反饋信號和安裝地點的選擇
1.3.2 多機電力係統中穩定器的協調設計
1.3.3 機電波方法
1.3.4 廣域阻尼控製
1.3.5 電力係統小於擾功角概率穩定性
參考文獻

第2章 模式分析的基本理論與方法
2.1 單機無窮大電力係統綫性化模型
2.1.1 詳細綫性化模型
2.1.2 簡化Heffron.Phillips模型
2.2 模式分析
2.2.1 模式分析理論基礎
2.2.2 模式分析理論與方法的應用
2.3 阻尼轉矩分析
2.3.1 阻尼轉矩和同步轉矩
2.3.2 相位補償法設計PSS
2.4 舉例——單機無窮大電力係統
2.4.1 建立綫性化模型
2.4.2 模式分析過程
2.4.3 阻尼轉矩分析和模式分析的等效性
2.5 變增益穩定器
2.5.1 變增益穩定器的設計
2.5.2 舉例——單機無窮大係統的仿真
參考文獻

第3章 多機電力係統的綫性化模型
3.1 裝有PSS的多機電力係統綫性化模型
3.1.1 一般綫性化模型
3.1.2 Heffron-Phillips模型
3.2 裝有晶閘管控製型FACTS裝置的多機電力係統綫性化模型
3.2.1 發電機的綫性化模型
3.2.2 靜態無功補償器(SVC)的綫性化模型
3.2.3 晶閘管控製型串聯補償器(TCSC)的綫性化模型
3.2.4 晶閘管控製型移相器(TCPS)的綫性化模型
3.2.5 裝有晶閘管控製型FACTS裝置的JV機電力係統的綫性化模型
3.3 裝有VSC控製型FACTS裝置的多機電力係統的綫性化模型
3.3.1 裝有並聯VSC控製型FACTS穩定器的多機電力係統的綫性化模型
3.3.2 裝有UPFC的多機電力係統的綫性化模型
3.3.3 裝有采用矢量控製的UPFC的多機電力係統綫性化模型

第4章 模式分析方法在多機電力係統中的基本應用
4.1 多機電力係統中的模式分析
4.1.1 參與因子、機電迴路相關比和模態分析
4.1.2 留數指標
4.2 多機係統中穩定器的協調設計
4.2.1 多機係統中穩定器安裝地點和反饋信號的選擇
4.2.2 多機係統中多個PSS的參數協調整定
4.3 降階模式分析
4.3.1 振蕩模式的降階計算
4.3.2 PSS降階協調設計方法
4.4 UPFC附加穩定器阻尼低頻振蕩
4.4.1 UPFC附加穩定器附加控製迴路的選擇
4.4.2 多個UPFC附加穩定器的協調設計
4.4.3 利用UPFC附加穩定器阻尼多模式振蕩
參考文獻

第5章 多機電力係統中模式分析方法的擴展應用與阻尼控製
5.1 魯棒穩定器設計
5.1.1 穩定器魯棒安裝地點和反饋信號
5.1.2 基於調速係統實現的自適應魯棒穩定器
5.2 固定模式問題
5.3 緊急阻尼控製
5.3.1 緊急阻尼控製策略
5.3.2 舉例——16機電力係統
5.3.3 舉例——實際電力係統
5.4 廣域阻尼控製
5.4.1 模式分析和穩定器參數設計
5.4.2 本地信號的重構算法
5.4.3 舉例——四機兩區域係統
參考文獻

第6章 風電接入影響電力係統小乾擾穩定性分析
6.1 風力發電機模型
6.1.1 永磁直驅風力發電機電氣模型
6.1.2 雙饋感應風力發電機的電氣數學模型
6.2 雙饋感應風力發電機接入對電力係統小乾擾穩定性的影響分析
6.2.1 含雙饋感應風力發電機的電力係統綫性化模型
6.2.2 雙饋感應風力發電機與電力係統動態交互對係統小乾擾穩定性的影響
6.2.3 舉例——含DFIG的電力係統
6.3 永磁同步風力發電機接入影響電力係統小乾擾穩定性分析
6.3.1 電壓源換流器控製的影響
6.3.2 舉例——含PMSG的電力係統
6.4 含並網風電的電力係統小乾擾功角概率穩定性
6.4.1 並網風力發電隨機波動的概率分布函數及相關參數
6.4.2 機電振蕩模式阻尼概率分布函數的構造
6.4.3 風電源之間的空間相關性
6.4.4 機電振蕩模式阻尼分布函數區間端點值的處理
6.4.5 多點綫性化
6.4.6 聯閤風功率並協性的方差指標
6.4.7 舉例——概率小乾擾功角穩定性
6.5 風電接入影響電力係統小乾擾功角穩定性的機電波分析方法
6.5.1 電力係統連續體模型
6.5.2 風力發電機替換同步發電機造成的低頻功率振蕩中心漂移
參考文獻
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