本書在介紹阻尼轉矩分析的基本理論和方法的基礎上，系統總結了著者二十多年來對阻尼轉矩分析理論和套用的研究成果，包括阻尼轉矩分析套用於靈活交流輸電系統穩定性分析與控制、儲能系統穩定控制、以及新能源（風電和光電）接入電力系統穩定性分析的最新研究成果。
基本介紹
內容簡介,目錄,
內容簡介
《電力系統低頻功率振盪阻尼轉矩分析理論與方法》介紹電力系統低頻功率振盪分析與阻尼控制中廣泛套用的阻尼轉矩分析法。首先以簡單的單機無窮人電力系統為背景，介紹阻尼轉矩分析的基本理論及套用於電力系統穩定器的原理；然後介紹阻尼轉矩分析理論和方法在靈活交流輸電系統控制中的套用；隨後介紹阻尼轉矩分析理論和方法在複雜多機電力系統巾的推廣；最後介紹阻尼轉矩分析理論和方法研究的最新進展，即圖形解釋法及其在新能源接入電力系統中的套用。
《電力系統低頻功率振盪阻尼轉矩分析理論與方法》可供電力系統領域科研人員、工程技術人員參考閱讀。
目錄
前言
第1章電力系統低頻功率振盪分析與阻尼控制1
1.1電力系統低頻功率振盪1
1.2電力系統低頻振盪分析3
1.3電力系統低頻振盪阻尼控制5
1.4基於電壓源換流器的電力系統穩定器8
1.5可再生能源電源接入對電力系統振盪穩定性的影響10
參考文獻11
1.1電力系統低頻功率振盪1
1.2電力系統低頻振盪分析3
1.3電力系統低頻振盪阻尼控制5
1.4基於電壓源換流器的電力系統穩定器8
1.5可再生能源電源接入對電力系統振盪穩定性的影響10
參考文獻11
第2章單機無窮大電力系統阻尼轉矩分析一一電力系統穩定器18
2.1裝有電力系統穩定器的單機無窮大電力系統Phillips-Heffron線性化模型18
2.1.1同步發電機數學模型18
2.1.2同步發電機簡化模型19
2.1.3發電機勵磁系統與自動電壓調節器模型20
2.1.4裝有電力系統穩定器的單機無窮大電力系統簡化模型22
2.1.5裝有電力系統穩定器的單機無窮大系統Phillips-Heffron線性化模型25
2.2阻尼轉矩分析法和電力系統穩定器設計27
2.2.1阻尼轉矩分析法27
2.2.2阻尼轉矩分析法的理論依據29
2.2.3採用相位補償法設計電力系統穩定器31
2.3拳例34
2.3.1系統及模型34
2.3.2阻尼轉矩分析36
2.3.3電力系統穩定器設計40
參考文獻45
2.1裝有電力系統穩定器的單機無窮大電力系統Phillips-Heffron線性化模型18
2.1.1同步發電機數學模型18
2.1.2同步發電機簡化模型19
2.1.3發電機勵磁系統與自動電壓調節器模型20
2.1.4裝有電力系統穩定器的單機無窮大電力系統簡化模型22
2.1.5裝有電力系統穩定器的單機無窮大系統Phillips-Heffron線性化模型25
2.2阻尼轉矩分析法和電力系統穩定器設計27
2.2.1阻尼轉矩分析法27
2.2.2阻尼轉矩分析法的理論依據29
2.2.3採用相位補償法設計電力系統穩定器31
2.3拳例34
2.3.1系統及模型34
2.3.2阻尼轉矩分析36
2.3.3電力系統穩定器設計40
參考文獻45
第3章單機無窮大電力系統阻尼轉矩分析——晶閘管控制型的靈活交流輸電裝置46
3.1裝有SVC穩定器的單機無窮大電力系統擴展Phillips-Heffron模型46
3.1.1裝有SVC穩定器的單機無窮大電力系統的非線性數學模型46
3.1.2擴展Phillips-Heffron線性化模型48
3.1.3考慮SVC電壓和阻尼控制功能的擴展Phillips-Heffron模型50
3.1.4初始補償計算52
3.2SVC穩定器阻尼轉矩分析55
3.2.1SVC穩定器提供的電磁轉矩55
3.2.2線路潮流的影響56
3.2.3發電機參數的影響57
3.2.4輸電線路長度的影響58
3.2.5SVC裝設地點的影響60
3.3採用相位補償法設計SVC穩定器61
3.4舉例-SVC穩定器．68
3.4.1系統線性化模型68
3.4.2SVC穩定器控制分析73
3.5裝有晶閘管控制串聯補償器或晶閘管控制移相器的單機無窮大電力系統擴展Phillips-Heffron模型76
3.5.1裝有晶閘管控制串聯補償器的單機無窮大電力系統擴展Phillips-Heffron模型76
3.5.2裝有晶閘管控制移相器的單機無窮大電力系統擴展Phillips-Heffron模型78
3.6TCSC與TCPS穩定器的阻尼轉矩分析81
3.6.1TCSC與TCPS穩定器提供的阻尼轉矩81
3.6.2TCSC穩定器提供的阻尼轉矩82
3.6.3TCPS穩定器提供的阻尼轉矩84
參考文獻85
3.1裝有SVC穩定器的單機無窮大電力系統擴展Phillips-Heffron模型46
3.1.1裝有SVC穩定器的單機無窮大電力系統的非線性數學模型46
3.1.2擴展Phillips-Heffron線性化模型48
3.1.3考慮SVC電壓和阻尼控制功能的擴展Phillips-Heffron模型50
3.1.4初始補償計算52
3.2SVC穩定器阻尼轉矩分析55
3.2.1SVC穩定器提供的電磁轉矩55
3.2.2線路潮流的影響56
3.2.3發電機參數的影響57
3.2.4輸電線路長度的影響58
3.2.5SVC裝設地點的影響60
3.3採用相位補償法設計SVC穩定器61
3.4舉例-SVC穩定器．68
3.4.1系統線性化模型68
3.4.2SVC穩定器控制分析73
3.5裝有晶閘管控制串聯補償器或晶閘管控制移相器的單機無窮大電力系統擴展Phillips-Heffron模型76
3.5.1裝有晶閘管控制串聯補償器的單機無窮大電力系統擴展Phillips-Heffron模型76
3.5.2裝有晶閘管控制移相器的單機無窮大電力系統擴展Phillips-Heffron模型78
3.6TCSC與TCPS穩定器的阻尼轉矩分析81
3.6.1TCSC與TCPS穩定器提供的阻尼轉矩81
3.6.2TCSC穩定器提供的阻尼轉矩82
3.6.3TCPS穩定器提供的阻尼轉矩84
參考文獻85
第4章單機無窮大電力系統阻尼轉矩分析一一靜止同步補償器或儲能系統86
4.1裝有靜止同步補償器或儲能系統的單機無窮大電力系統數學模型86
4.1.靜止同步補償器與儲能系統模型86
4.1.2裝有靜止同步補償器或儲能系統的單機無窮大電力系統非線性模型89
4.1.3裝有靜止同步補償器或儲能系統的單機無窮大電力系統的線性化Phillips-Heffron模型92
4.2靜止同步補償器和儲能系統電壓控制阻尼轉矩分析97
4.2.1靜止同步補償器和儲能系統提供的電磁轉矩97
4.2.2靜止同步補償器、儲能系統交流電壓控制環節及直流電壓控制對系統振盪阻尼的影響100
4.3靜止同步補償器和儲能系統的附加阻尼控制102
4.3.1發電機發出的有功功率102
4.3.2靜止同步補償器和儲能附加系統阻尼控制阻尼轉矩分析105
4.4舉例1--裝有靜止同步補償器的單機無窮大系統107
4.4.1靜止同步補償器交流控制和直流控制107
4.4.2靜止同步補償器的附加阻尼控制112
4.5舉例2--裝有儲能系統的單機無窮大系統112
4.5.1儲能系統的交流電壓控制和直流電壓控制113
4.5.2儲能系統的附加阻尼控制116
參考文獻119
4.1裝有靜止同步補償器或儲能系統的單機無窮大電力系統數學模型86
4.1.靜止同步補償器與儲能系統模型86
4.1.2裝有靜止同步補償器或儲能系統的單機無窮大電力系統非線性模型89
4.1.3裝有靜止同步補償器或儲能系統的單機無窮大電力系統的線性化Phillips-Heffron模型92
4.2靜止同步補償器和儲能系統電壓控制阻尼轉矩分析97
4.2.1靜止同步補償器和儲能系統提供的電磁轉矩97
4.2.2靜止同步補償器、儲能系統交流電壓控制環節及直流電壓控制對系統振盪阻尼的影響100
4.3靜止同步補償器和儲能系統的附加阻尼控制102
4.3.1發電機發出的有功功率102
4.3.2靜止同步補償器和儲能附加系統阻尼控制阻尼轉矩分析105
4.4舉例1--裝有靜止同步補償器的單機無窮大系統107
4.4.1靜止同步補償器交流控制和直流控制107
4.4.2靜止同步補償器的附加阻尼控制112
4.5舉例2--裝有儲能系統的單機無窮大系統112
4.5.1儲能系統的交流電壓控制和直流電壓控制113
4.5.2儲能系統的附加阻尼控制116
參考文獻119
第5章單機無窮大電力系統阻尼轉矩分析一一靜止同步串聯補償器和統一潮流控制器120
5.1裝有靜止同步串聯補償器的單機無窮大電力系統120
5.1.1裝有靜止同步串聯補償器的單機無窮大電力系統模型120
5.1.2裝有靜止同步串聯補償器的單機無窮大電力系統擴展Phillips-Heffron模型123
5.1.3SSSC穩定器的設計126
5.1.4舉例——裝有靜止同步串聯補償器的單機無窮大電力系統129
5.2裝有統一潮流控制器的單機無窮大電力系統133
5.2.1統一潮流控制器的動態模型133
5.2.2裝有統一潮流控制器的單機無窮大電力系統的非線性模型136
5.2.3裝有統一潮流控制器的單機無窮大系統的線性化模型138
5.2.4選擇統一潮流拄制器阻尼控制信號的附加方式145
5.2.5電力系統運行點變化時阻尼控制的魯棒性147
5.2.6舉例——裝有UPFC穩定器的單機無窮大電力系統149
參考文獻155
5.1裝有靜止同步串聯補償器的單機無窮大電力系統120
5.1.1裝有靜止同步串聯補償器的單機無窮大電力系統模型120
5.1.2裝有靜止同步串聯補償器的單機無窮大電力系統擴展Phillips-Heffron模型123
5.1.3SSSC穩定器的設計126
5.1.4舉例——裝有靜止同步串聯補償器的單機無窮大電力系統129
5.2裝有統一潮流控制器的單機無窮大電力系統133
5.2.1統一潮流控制器的動態模型133
5.2.2裝有統一潮流控制器的單機無窮大電力系統的非線性模型136
5.2.3裝有統一潮流控制器的單機無窮大系統的線性化模型138
5.2.4選擇統一潮流拄制器阻尼控制信號的附加方式145
5.2.5電力系統運行點變化時阻尼控制的魯棒性147
5.2.6舉例——裝有UPFC穩定器的單機無窮大電力系統149
參考文獻155
第6章裝有電力系統穩定器的多機電力系統阻尼轉矩分析156
6.1多機電力系統Phillips-Heffron模型156
6.2舉例——建立線性化模型161
6.2.1狀態變數初始值的計算162
6.2.2線性化模型163
6.3電力系統穩定器阻尼轉矩分析及安裝地點和反饋信號的選擇167
6.4舉例——兩機電力系統穩定器安裝地點選擇172
6.5多機電力系統中電力系統穩定器的協調設計177
6.6多機電力系統中電力系統穩定器非負互動影響設計179
參考文獻182
6.1多機電力系統Phillips-Heffron模型156
6.2舉例——建立線性化模型161
6.2.1狀態變數初始值的計算162
6.2.2線性化模型163
6.3電力系統穩定器阻尼轉矩分析及安裝地點和反饋信號的選擇167
6.4舉例——兩機電力系統穩定器安裝地點選擇172
6.5多機電力系統中電力系統穩定器的協調設計177
6.6多機電力系統中電力系統穩定器非負互動影響設計179
參考文獻182
第7章多機電力系統阻尼轉矩分析——靈活交流輸電裝置183
7.1裝有晶閘管控制型靈活交流輸電穩定器的多機電力系統線性化數學模型183
7.1.1裝有靜止無功補償器的多機電力系統線性化數學模型183
7.1.2裝有晶閘管控制串聯補償囂的多機電力系統線性化數學模型187
7.1.3裝有晶閘管控制移相器的多機電力系統線性化數學模型191
7.2裝有靜止同步補償器或儲能系統的多機系統線性化數學模型193
7.2.1多機電力系統數學模型193
7.2.2裝有靜止同步補償器或儲能系統的多機電力系統194
7.2.3裝有靜止同步補償器或儲能系統的多機電力系統線性化模型197
7.2.4阻尼轉矩分析200
7.3舉例1--靜止同步補償器203
7.4舉例2--儲能系統208
參考文獻217
7.1裝有晶閘管控制型靈活交流輸電穩定器的多機電力系統線性化數學模型183
7.1.1裝有靜止無功補償器的多機電力系統線性化數學模型183
7.1.2裝有晶閘管控制串聯補償囂的多機電力系統線性化數學模型187
7.1.3裝有晶閘管控制移相器的多機電力系統線性化數學模型191
7.2裝有靜止同步補償器或儲能系統的多機系統線性化數學模型193
7.2.1多機電力系統數學模型193
7.2.2裝有靜止同步補償器或儲能系統的多機電力系統194
7.2.3裝有靜止同步補償器或儲能系統的多機電力系統線性化模型197
7.2.4阻尼轉矩分析200
7.3舉例1--靜止同步補償器203
7.4舉例2--儲能系統208
參考文獻217
第8章阻尼轉矩分析的圖形解釋及其套用一一單機無窮大電力系統218
8.1阻尼轉矩分析的圖形解釋218
8.2STATCOM控制對電力系統振盪穩定性影響223
8.2.1理論分析223
8.2.2舉例229
8.3BESS控制對電力系統振盪穩定性的影響234
8.3.1理論分析234
8.3.2舉例240
參考文獻245
8.1阻尼轉矩分析的圖形解釋218
8.2STATCOM控制對電力系統振盪穩定性影響223
8.2.1理論分析223
8.2.2舉例229
8.3BESS控制對電力系統振盪穩定性的影響234
8.3.1理論分析234
8.3.2舉例240
參考文獻245
第9章阻尼轉矩分析的圖形解釋及其套用一一多機電力系統246
9.1多機電力系統中阻尼轉矩分析圖形觶釋原理的推廣套用246
9.1.1多機電力系統中線路功率振盪的線性化表達式246
9.1.2多機電力系統中穩定器向線路功率振盪提供正阻尼分量的形式249
9.1.3穩定器就地相位補償設計251
9.2多機電力系統中PSS就地設計的相位補償法252
9.3基於電壓源變換器的電力裝置的局部線性化模型259
9.3.1DC/AC電壓源變換器電壓控制的線性化模型259
9.3.2DC/AC電壓源變換器的線性化動態方程261
9.3.3DC/AC電壓源變換器接口電壓的線性化變數263
9.3.4與線路功率變化相關聯的線性化模型266
9.4燃料電池電廠穩定器設計269
9.4.1固態氧化物燃料電池電廠的動態模型269
9.4.2與線路功率變化相關聯的燃料電池電廠的局部線性化模型272
9.4.3使用就地補償法設計附加穩定器實例275
9.4.4接有燃料電池電廠的多機電力系統全系統的線性化模型279
9.5多機電力系統中儲能系統穩定器控制的魯棒性分析281
9.5.1多機電力系統中與線路功率變化相關聯的儲能系統局部線性化模型282
9.5.2儲能系統穩定器控制的魯棒性分析284
9.5.3舉例-287
參考文獻294
9.1多機電力系統中阻尼轉矩分析圖形觶釋原理的推廣套用246
9.1.1多機電力系統中線路功率振盪的線性化表達式246
9.1.2多機電力系統中穩定器向線路功率振盪提供正阻尼分量的形式249
9.1.3穩定器就地相位補償設計251
9.2多機電力系統中PSS就地設計的相位補償法252
9.3基於電壓源變換器的電力裝置的局部線性化模型259
9.3.1DC/AC電壓源變換器電壓控制的線性化模型259
9.3.2DC/AC電壓源變換器的線性化動態方程261
9.3.3DC/AC電壓源變換器接口電壓的線性化變數263
9.3.4與線路功率變化相關聯的線性化模型266
9.4燃料電池電廠穩定器設計269
9.4.1固態氧化物燃料電池電廠的動態模型269
9.4.2與線路功率變化相關聯的燃料電池電廠的局部線性化模型272
9.4.3使用就地補償法設計附加穩定器實例275
9.4.4接有燃料電池電廠的多機電力系統全系統的線性化模型279
9.5多機電力系統中儲能系統穩定器控制的魯棒性分析281
9.5.1多機電力系統中與線路功率變化相關聯的儲能系統局部線性化模型282
9.5.2儲能系統穩定器控制的魯棒性分析284
9.5.3舉例-287
參考文獻294
第10章新能源接入單機無窮大電力系統阻尼轉矩分析296
10.1光伏發電廠接入電力系統阻尼轉矩分析296
10.1.1光伏發電廠非線性動態模型296
10.1.2有光伏發電廠接入的單機無窮大電力系統動態模型298
10.1.3光伏發電廠影響電力系統振盪穩定性的阻尼轉矩分析304
10.1.4舉例306
10.2風電場接入電力系統阻尼轉矩分析311
10.2.1雙饋感應發電機的動態模型311
10.2.2雙饋感應發電機控制系統模型313
10.2.3風電廠簡化動態模型316
10.2.4風電廠接入單機無窮大電力系統319
10.2.5風電廠接入單機無窮大電力系統的線性化模型320
10.2.6風電廠提供的阻尼轉矩327
10.2.7舉例332
爹考文獻334
10.1光伏發電廠接入電力系統阻尼轉矩分析296
10.1.1光伏發電廠非線性動態模型296
10.1.2有光伏發電廠接入的單機無窮大電力系統動態模型298
10.1.3光伏發電廠影響電力系統振盪穩定性的阻尼轉矩分析304
10.1.4舉例306
10.2風電場接入電力系統阻尼轉矩分析311
10.2.1雙饋感應發電機的動態模型311
10.2.2雙饋感應發電機控制系統模型313
10.2.3風電廠簡化動態模型316
10.2.4風電廠接入單機無窮大電力系統319
10.2.5風電廠接入單機無窮大電力系統的線性化模型320
10.2.6風電廠提供的阻尼轉矩327
10.2.7舉例332
爹考文獻334
