作者：(澳)贾汗季·侯赛因(Jahangir
页数：16,255页
出版社：机械工业出版社
出版日期：2019
ISBN：9787111631941
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
随着可再生能源并网不断增加, 光伏、风电的利用日益增多, 这给电网电压控制和无功功率补偿带来了新的挑战。本书重点介绍了风电、光伏的大规模渗透对电力系统动态电压稳定性的影响, 以及使用鲁棒控制技术提高稳定裕度的效果, 从而减少对电力系统性能的负面影响。本书内容包括电力系统电压稳定性与设备模型, 线性化和模态分析, 利用风力发电机和柔性交流输电系统 (FACTS) 设备进行动态电压失稳分析, 动态负荷下的电压稳定控制, 动态输电能力增强控制, 增强故障穿越能力的控制, 互连电力系统中双馈异步发电机的低电压穿越 (LVRT) 能力, 光伏发电单元在配电网中的交互等, 涵盖了提高输配电系统电压稳定裕度所涉及的内容。
本书特色
随着可再生能源并网不断增加，光伏、风电的利用日益增多，这给电网电压控制和无功功率补偿带来了新的挑战。本书重点介绍了风电、光伏的大规模渗透对电力系统动态电压稳定性的影响，以及使用鲁棒控制技术提高稳定裕度的效果，从而减少对电力系统性能的负面影响。
本书内容包括电力系统电压稳定性与设备模型，线性化和模态分析，利用风力发电机和柔性交流输电系统（ＦＡＣＴＳ）设备进行动态电压失稳分析，动态负荷下的电压稳定控制，动态输电能力增强控制，增强故障穿越能力的控制，互联电力系统中双馈异步发电机（ＤＦＩＧ）的低电压穿越（ＬＶＲＴ）能力，光伏发电单元在配电网中的交互等，涵盖了提高输配电系统电压稳定裕度所涉及的内容。
本书可作为电力系统工程技术人员的参考书，也适合作为相关专业的研究人员、管理人员以及高校研究生的参考资料。
目录
译者序
原书序
本书物理量符号
本书缩略语
第 １章 引言 １
１保 总则 １
１保 背景 １
１保 不同国家的可再生能源并网 情况 ６
１保 大型风力发电机和光伏发电 单元并网概述 ７
１保 风力发电机和光伏发电单元 控制概述 ８
１保 风力发电机和光伏发电单元 的鲁棒控制 ９
１保 本书的贡献 １０
１保 本书综览概述 １１
参考文献 １２
第 ２章 电力系统电压稳定性与 设备模型 １６
２保 简介 １６
２保 电力系统稳定性和电压 稳定性 １７
２保 电压和功角失稳 １８
２保 风力发电和电力系统 稳定性 １８
２保 电压失稳及其时间过程 １９
２保 电压稳定性 ２
２保 电压稳定性和非线性 ２０
２保 电压失稳的主要原因 ２１
２保 提高电压稳定性的方法 ２２
２保躬保 电压稳定性和励磁 控制 ２２
２保躬保 电压稳定性和 ＦＡＣＴＳ 设备 ２３
２保保 电力系统设备建模 ２４
２保保蔼保 同步发电机建模 ２５
２保保蔼保 励磁系统建模 ２６
２保保蔼保 电力系统稳定器 ２７
２保保蔼保 过励磁限制器 ２７
２保保蔼保 负荷建模 ２８
２保保蔼保 异步电动机建模 ２９
２保保蔼保 有载分接开关建模 ３０
２保保蔼保 风力发电机建模 ３０
２保保蔼保 负荷潮流表示 ３２
２保保蔼保保 风力发电机的动态 模型 ３３
２保保蔼保保 转子模型 ３３
２保保蔼保保 轴系模型 ３４
２保保蔼保保 异步发电机模型 ３５
２保保蔼保保 ＤＦＩＧ建模 ３６
２保保蔼保保 风力发电机聚合模型 ３６
２保保蔼保保 光伏发电单元 建模 ３７
２保保蔼保保 ＦＡＣＴＳ设备 建模 ３９
２保保蔼保保 ＳＴＡＴＣＯＭ模型 ３９
２保保蔼保保 ＳＶＣ建模 ４２
２保保蔼保玻 晶闸管控制的串联 电容器 ４３
２保保蔼保玻 储能装置 ４４
２保保蔼保玻 电网潮流模型 ４４
２保保蔼保玻 电力系统建模 ４５
２保保 本章小结 ４５
参考文献 ４６
第 ３章 线性化和模态分析 ４８
３保 简介 ４８
３保 传统线性化 ４８
３保勃保 扰动线性化 ５１
３保 设计的线性化 ５１
３保唱保 中值定理 ５２
３保唱保 公式重构方法 ５３
３保唱保 设计的技术在简单系统 中的应用 ５５
３保 电力系统模态分析 ５９
３保 特征值灵敏度 ６１
３保 参与矩阵 ６１
３保 留数 ６２
３保 母线参与因子、特征值和 电压稳定性 ６２
３保 本章小结 ６３
参考文献 ６４
第 ４章 利用风力发电机和 ＦＡＣＴＳ 设备进行动态电压 失稳分析 ６５
４保 简介 ６５
４保 案例研究 ６８
４保勃保 高输入负荷区 ６９
４保勃保 ＤＦＩＧ型风电场和若干 同步发电机 ６９
４保勃保 不同 ＦＡＣＴＳ设备之间 的交互 ７２
４保勃保 带有串联补偿的少量 大容量输电线路 ７２
４保勃保 中间具有并联补偿的 纵向系统 ７３
４保勃保 不同补偿装置的 比较 ７４
４保勃保 靠近负荷中心的传统 发电 ７４
４保勃保 大型 ＦＳＷＴ并网的 影响 ７５
４保勃保 使用 ＳＴＡＴＣＯＭ进行的 ＦＳＷＴ并网 ７７
４保 本章小结 ７８
参考文献 ７９
第 ５章 动态负荷下的电压稳定 控制 ８１
５保 简介 ８１
５保 电力系统稳定性和励磁 控制 ８３
５保 电力系统模型 ８４
５保 测试系统和控制任务 ８６
５保 线性化和不确定性建模 ８８
５保 极小化极大 ＬＱＧ控制 ８９
５保 控制器设计和性能评估 ９０
５保藩保 意外事故Ⅰ：一条输 电线路中断 ９２
５保藩保 意外事故Ⅱ：三相 短路 ９３
５保藩保 意外事故Ⅲ：负荷突变 ９４
５保 本章小结 ９６
参考文献 ９６
第 ６章 动态输电能力增强 控制 ９９
６保 简介 ９９
６保 电力系统模型 １０２
６保 计算输电能力的目的 １０３
６保 限制输电能力的因素 １０４
６保椽保 温升极限 １０４
６保椽保 电压极限 １０４
６保椽保 稳定性极限 １０５
６保 动态 ＡＴＣ评估算法 １０５
６保 案例研究 １０５
６保丢保 案例Ⅰ：发电机无功 功率限值 １０６
６保丢保 案例Ⅱ：动态负荷的 影响 １０６
６保丢保 案例Ⅲ：故障切除时 间的影响 １０６
６保丢保 案例Ⅳ：静态和动态 补偿的影响 １０７
６保丢保 案例Ⅴ：动态补偿装置 比较 １０８
６保丢保 风力发电机并网对 ＡＴＣ 的影响 １０８
６保丢保 由 ＦＳＩＧ恢复 ＡＴＣ的 补偿 １１０
６保 分散式鲁棒控制 １１０
６保 测试系统的控制器设计 １１２
６保釜保 子系统①和② １１３
６保釜保 子系统③ １１４
６保 控制器性能评估 １１５
６保躬保 一条输电线路中断 １１５
６保躬保 三相短路 １１５
６保躬保 对比所设计的 ＳＴＡＴＣＯＭ
控制器与基于 ＰＩ的 ＳＴＡＴ ＣＯＭ控制器 １１６
６保保 本章小结 １１９
参考文献 １２０
第 ７章 增强故障穿越能力的 控制 １２２
７保 简介 １２２
７保 风电场接入电网的规范 要求 １２６
７保勃保 故障穿越 １２７
７保勃保 功率 －频率变化 １２７
７保勃保 频率控制 １２７
７保勃保 无功功率调节能力 １２７
７保勃保 电压控制 １２７
７保 风力机的故障穿越方案 １２７
７保 临界切除时间和临界 电压 １２９
７保 具有非结构化不确定性的 鲁棒 ＳＴＡＴＣＯＭ控制 １３０
７保氮保 测试系统 １３１
７保氮保 线性化和不确定性 建模 １３２
７保氮保 极小化极大 ＬＱＧＳＴＡＴＣＯＭ 控制器 １３３
７保氮保 案例研究 １３５
７保氮保 控制设计算法和性能 评估 １３８
７保 同步 ＳＴＡＴＣＯＭ和桨距角 控制 １４０
７保丢保 控制器性能评估 １４４
７保 具有结构不确定性的风电 场 ＳＴＡＴＣＯＭ控制器 １４８
７保藩保 测试系统和控制 工作 １４９
７保藩保 ＳＴＡＴＣＯＭ控制 策略 １５０
７保藩保 线性化和不确定性 建模 １５１
７保藩保 ＳＴＡＴＣＯＭ控制器 设计 １５３
７保藩保 控制器设计算法 １５４
７保藩保 控制器性能评估 １５５
７保藩保 低电压期间的 稳定性 １５５
７保藩保 风力发电机对风速 变化的响应 １５７
７保 分散式 ＳＴＡＴＣＯＭ／ＥＳＳ 控制器 １５９
７保釜保 测试系统和控制 工作 １６０
７保釜保 问题描述 １６２
７保釜保 使用秩约束 ＬＭＩ的分 散式控制器设计 １６３
７保釜保 控制器设计算法 １６７
７保釜保 控制器性能评估 １６８
７保釜保 电压的升高和暂态稳 定裕度 １６９
７保釜保 低电压期间的有功和 无功输出功率 １７１
７保釜保 与标准 ＬＶＲＴ要求的 比较 １７２
７保釜保 不同运行条件下的 性能 １７２
７保釜保保 添加超级电容器的 影响 １７２
７保 本章小结 １７５
参考文献 １７５
第 ８章 互联电力系统中双馈 异步发电机的低电压穿越能力 １７９
８保 简介 １７９
８保 电力系统模型 １８０
８保 测试系统和控制工作 １８２
８保 问题描述 １８６
８保 使用秩约束 ＬＭＩ的分散式 控制设计 １８９
８保 控制设计算法 １９０
８保 控制器性能评估 １９１
８保藩保 电压的升高和暂态稳 定裕度 １９２
８保藩保 鲁棒 ＬＱ和 ＰＩ控制器 的比较 １９２
８保藩保 在风电场附近的严重 低阻抗故障 １９４
８保藩保 对比低电压穿越 标准 １９５
８保藩保 风力机对风速变化的 响应 １９５
８保藩保 不同运行条件下的 鲁棒性 １９８
８保藩保 多个双馈异步发电机控制 器之间的动态交互 １９８
８保藩保 不对称故障 １９９
８保 结论 ２００
参考文献 ２０１
第 ９章 光伏发电单元在配电网 中的交互 ２０４
９保 简介 ２０４
９保 光伏系统模型 ２０５
９保 案例研究 ２０８
９保唱保 小信号分析 ２１０
９保唱保 基于正规形理论的交 互指标 ２１１
９保唱保 时域仿真 ２１３
９保 用于非交互控制的问题 描述 ２１３
９保 光伏控制设计 ２１４
９保 控制设计算法和性能 评估 ２１６
９保丢保 三相故障 ２１８
９保丢保 连接的负荷突然 变化 ２１８
９保丢保 参考点变化 ２２０
９保丢保 光照急剧变化 ２２０
９保 结论 ２２２
参考文献 ２２２
第 １０章 结论 ２２４
１０保 未来研究方向 ２２６
第 １１章 附录 ２２７
１１保 附录Ⅰ：具有大型异步
电动机的单机无穷大容
量母线系统的潮流和动
态数据 ２２７
１１保 附录Ⅱ：异步电动机方程到 通用坐标系的变换 ２２７
１１保 附录Ⅲ：用于励磁控制 设计的 嫉谋泶锸 ２２８
１１保 附录Ⅳ：３机 ２区测试系 统的潮流和动态数据 ２３０
１１保 附录Ⅴ：单一风电场无
穷大容量母线测试系统
潮流和动态数据 ２３２
１１保 附录Ⅵ：具有非结构不
确定性表示的 ＳＴＡＴＣＯＭ控
制器的 急泶锸 ２３３
１１保 附录Ⅶ：同步 ＳＴＡＴＣＯＭ
和桨距角控制的 己 ψ
表达式设计 ２３４
１１保 附录Ⅷ：具有结构不确定
性表示的 ＳＴＡＴＣＯＭ控制
设计的 己 ψ表达式 ２３７
１１保 附录Ⅸ：分散式 ＳＴＡＴＣＯＭ／
ＥＳＳ控制设计的 己 ψ
表达式 ２４２
１１保保 附录Ⅹ：１６机 ５区测试
系统的潮流和动态
数据 ２４８
１１保保 附录Ⅺ：１０机新英格兰系 统的潮流和动态数据 ２５３
原书序
本书物理量符号
本书缩略语
第 １章 引言 １
１保 总则 １
１保 背景 １
１保 不同国家的可再生能源并网 情况 ６
１保 大型风力发电机和光伏发电 单元并网概述 ７
１保 风力发电机和光伏发电单元 控制概述 ８
１保 风力发电机和光伏发电单元 的鲁棒控制 ９
１保 本书的贡献 １０
１保 本书综览概述 １１
参考文献 １２
第 ２章 电力系统电压稳定性与 设备模型 １６
２保 简介 １６
２保 电力系统稳定性和电压 稳定性 １７
２保 电压和功角失稳 １８
２保 风力发电和电力系统 稳定性 １８
２保 电压失稳及其时间过程 １９
２保 电压稳定性 ２
２保 电压稳定性和非线性 ２０
２保 电压失稳的主要原因 ２１
２保 提高电压稳定性的方法 ２２
２保躬保 电压稳定性和励磁 控制 ２２
２保躬保 电压稳定性和 ＦＡＣＴＳ 设备 ２３
２保保 电力系统设备建模 ２４
２保保蔼保 同步发电机建模 ２５
２保保蔼保 励磁系统建模 ２６
２保保蔼保 电力系统稳定器 ２７
２保保蔼保 过励磁限制器 ２７
２保保蔼保 负荷建模 ２８
２保保蔼保 异步电动机建模 ２９
２保保蔼保 有载分接开关建模 ３０
２保保蔼保 风力发电机建模 ３０
２保保蔼保 负荷潮流表示 ３２
２保保蔼保保 风力发电机的动态 模型 ３３
２保保蔼保保 转子模型 ３３
２保保蔼保保 轴系模型 ３４
２保保蔼保保 异步发电机模型 ３５
２保保蔼保保 ＤＦＩＧ建模 ３６
２保保蔼保保 风力发电机聚合模型 ３６
２保保蔼保保 光伏发电单元 建模 ３７
２保保蔼保保 ＦＡＣＴＳ设备 建模 ３９
２保保蔼保保 ＳＴＡＴＣＯＭ模型 ３９
２保保蔼保保 ＳＶＣ建模 ４２
２保保蔼保玻 晶闸管控制的串联 电容器 ４３
２保保蔼保玻 储能装置 ４４
２保保蔼保玻 电网潮流模型 ４４
２保保蔼保玻 电力系统建模 ４５
２保保 本章小结 ４５
参考文献 ４６
第 ３章 线性化和模态分析 ４８
３保 简介 ４８
３保 传统线性化 ４８
３保勃保 扰动线性化 ５１
３保 设计的线性化 ５１
３保唱保 中值定理 ５２
３保唱保 公式重构方法 ５３
３保唱保 设计的技术在简单系统 中的应用 ５５
３保 电力系统模态分析 ５９
３保 特征值灵敏度 ６１
３保 参与矩阵 ６１
３保 留数 ６２
３保 母线参与因子、特征值和 电压稳定性 ６２
３保 本章小结 ６３
参考文献 ６４
第 ４章 利用风力发电机和 ＦＡＣＴＳ 设备进行动态电压 失稳分析 ６５
４保 简介 ６５
４保 案例研究 ６８
４保勃保 高输入负荷区 ６９
４保勃保 ＤＦＩＧ型风电场和若干 同步发电机 ６９
４保勃保 不同 ＦＡＣＴＳ设备之间 的交互 ７２
４保勃保 带有串联补偿的少量 大容量输电线路 ７２
４保勃保 中间具有并联补偿的 纵向系统 ７３
４保勃保 不同补偿装置的 比较 ７４
４保勃保 靠近负荷中心的传统 发电 ７４
４保勃保 大型 ＦＳＷＴ并网的 影响 ７５
４保勃保 使用 ＳＴＡＴＣＯＭ进行的 ＦＳＷＴ并网 ７７
４保 本章小结 ７８
参考文献 ７９
第 ５章 动态负荷下的电压稳定 控制 ８１
５保 简介 ８１
５保 电力系统稳定性和励磁 控制 ８３
５保 电力系统模型 ８４
５保 测试系统和控制任务 ８６
５保 线性化和不确定性建模 ８８
５保 极小化极大 ＬＱＧ控制 ８９
５保 控制器设计和性能评估 ９０
５保藩保 意外事故Ⅰ：一条输 电线路中断 ９２
５保藩保 意外事故Ⅱ：三相 短路 ９３
５保藩保 意外事故Ⅲ：负荷突变 ９４
５保 本章小结 ９６
参考文献 ９６
第 ６章 动态输电能力增强 控制 ９９
６保 简介 ９９
６保 电力系统模型 １０２
６保 计算输电能力的目的 １０３
６保 限制输电能力的因素 １０４
６保椽保 温升极限 １０４
６保椽保 电压极限 １０４
６保椽保 稳定性极限 １０５
６保 动态 ＡＴＣ评估算法 １０５
６保 案例研究 １０５
６保丢保 案例Ⅰ：发电机无功 功率限值 １０６
６保丢保 案例Ⅱ：动态负荷的 影响 １０６
６保丢保 案例Ⅲ：故障切除时 间的影响 １０６
６保丢保 案例Ⅳ：静态和动态 补偿的影响 １０７
６保丢保 案例Ⅴ：动态补偿装置 比较 １０８
６保丢保 风力发电机并网对 ＡＴＣ 的影响 １０８
６保丢保 由 ＦＳＩＧ恢复 ＡＴＣ的 补偿 １１０
６保 分散式鲁棒控制 １１０
６保 测试系统的控制器设计 １１２
６保釜保 子系统①和② １１３
６保釜保 子系统③ １１４
６保 控制器性能评估 １１５
６保躬保 一条输电线路中断 １１５
６保躬保 三相短路 １１５
６保躬保 对比所设计的 ＳＴＡＴＣＯＭ
控制器与基于 ＰＩ的 ＳＴＡＴ ＣＯＭ控制器 １１６
６保保 本章小结 １１９
参考文献 １２０
第 ７章 增强故障穿越能力的 控制 １２２
７保 简介 １２２
７保 风电场接入电网的规范 要求 １２６
７保勃保 故障穿越 １２７
７保勃保 功率 －频率变化 １２７
７保勃保 频率控制 １２７
７保勃保 无功功率调节能力 １２７
７保勃保 电压控制 １２７
７保 风力机的故障穿越方案 １２７
７保 临界切除时间和临界 电压 １２９
７保 具有非结构化不确定性的 鲁棒 ＳＴＡＴＣＯＭ控制 １３０
７保氮保 测试系统 １３１
７保氮保 线性化和不确定性 建模 １３２
７保氮保 极小化极大 ＬＱＧＳＴＡＴＣＯＭ 控制器 １３３
７保氮保 案例研究 １３５
７保氮保 控制设计算法和性能 评估 １３８
７保 同步 ＳＴＡＴＣＯＭ和桨距角 控制 １４０
７保丢保 控制器性能评估 １４４
７保 具有结构不确定性的风电 场 ＳＴＡＴＣＯＭ控制器 １４８
７保藩保 测试系统和控制 工作 １４９
７保藩保 ＳＴＡＴＣＯＭ控制 策略 １５０
７保藩保 线性化和不确定性 建模 １５１
７保藩保 ＳＴＡＴＣＯＭ控制器 设计 １５３
７保藩保 控制器设计算法 １５４
７保藩保 控制器性能评估 １５５
７保藩保 低电压期间的 稳定性 １５５
７保藩保 风力发电机对风速 变化的响应 １５７
７保 分散式 ＳＴＡＴＣＯＭ／ＥＳＳ 控制器 １５９
７保釜保 测试系统和控制 工作 １６０
７保釜保 问题描述 １６２
７保釜保 使用秩约束 ＬＭＩ的分 散式控制器设计 １６３
７保釜保 控制器设计算法 １６７
７保釜保 控制器性能评估 １６８
７保釜保 电压的升高和暂态稳 定裕度 １６９
７保釜保 低电压期间的有功和 无功输出功率 １７１
７保釜保 与标准 ＬＶＲＴ要求的 比较 １７２
７保釜保 不同运行条件下的 性能 １７２
７保釜保保 添加超级电容器的 影响 １７２
７保 本章小结 １７５
参考文献 １７５
第 ８章 互联电力系统中双馈 异步发电机的低电压穿越能力 １７９
８保 简介 １７９
８保 电力系统模型 １８０
８保 测试系统和控制工作 １８２
８保 问题描述 １８６
８保 使用秩约束 ＬＭＩ的分散式 控制设计 １８９
８保 控制设计算法 １９０
８保 控制器性能评估 １９１
８保藩保 电压的升高和暂态稳 定裕度 １９２
８保藩保 鲁棒 ＬＱ和 ＰＩ控制器 的比较 １９２
８保藩保 在风电场附近的严重 低阻抗故障 １９４
８保藩保 对比低电压穿越 标准 １９５
８保藩保 风力机对风速变化的 响应 １９５
８保藩保 不同运行条件下的 鲁棒性 １９８
８保藩保 多个双馈异步发电机控制 器之间的动态交互 １９８
８保藩保 不对称故障 １９９
８保 结论 ２００
参考文献 ２０１
第 ９章 光伏发电单元在配电网 中的交互 ２０４
９保 简介 ２０４
９保 光伏系统模型 ２０５
９保 案例研究 ２０８
９保唱保 小信号分析 ２１０
９保唱保 基于正规形理论的交 互指标 ２１１
９保唱保 时域仿真 ２１３
９保 用于非交互控制的问题 描述 ２１３
９保 光伏控制设计 ２１４
９保 控制设计算法和性能 评估 ２１６
９保丢保 三相故障 ２１８
９保丢保 连接的负荷突然 变化 ２１８
９保丢保 参考点变化 ２２０
９保丢保 光照急剧变化 ２２０
９保 结论 ２２２
参考文献 ２２２
第 １０章 结论 ２２４
１０保 未来研究方向 ２２６
第 １１章 附录 ２２７
１１保 附录Ⅰ：具有大型异步
电动机的单机无穷大容
量母线系统的潮流和动
态数据 ２２７
１１保 附录Ⅱ：异步电动机方程到 通用坐标系的变换 ２２７
１１保 附录Ⅲ：用于励磁控制 设计的 嫉谋泶锸 ２２８
１１保 附录Ⅳ：３机 ２区测试系 统的潮流和动态数据 ２３０
１１保 附录Ⅴ：单一风电场无
穷大容量母线测试系统
潮流和动态数据 ２３２
１１保 附录Ⅵ：具有非结构不
确定性表示的 ＳＴＡＴＣＯＭ控
制器的 急泶锸 ２３３
１１保 附录Ⅶ：同步 ＳＴＡＴＣＯＭ
和桨距角控制的 己 ψ
表达式设计 ２３４
１１保 附录Ⅷ：具有结构不确定
性表示的 ＳＴＡＴＣＯＭ控制
设计的 己 ψ表达式 ２３７
１１保 附录Ⅸ：分散式 ＳＴＡＴＣＯＭ／
ＥＳＳ控制设计的 己 ψ
表达式 ２４２
１１保保 附录Ⅹ：１６机 ５区测试
系统的潮流和动态
数据 ２４８
１１保保 附录Ⅺ：１０机新英格兰系 统的潮流和动态数据 ２５３
