《電力系統寬頻振盪開環模式諧振原理與分析方法》是2019年11月科學出版社出版的圖書，作者是杜文娟、王海風。
基本介紹
- 書名：電力系統寬頻振盪開環模式諧振原理與分析方法
- 作者：杜文娟、王海風
- ISBN：9787030581129
- 頁數：323頁
- 定價：138元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2019年11月
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《電力系統寬頻振盪開全店環模式諧振原理與分析方法》介紹風電併網引起戒妹寒電力系統寬頻振盪的開環模式諧振原理與分析方法。在第1章中，簡單回顧了電力系統低頻機電功率振盪和次同危臘轎步振盪問題的研究歷史和現狀，介紹了模式諧振的基本理論。在第2～7章中，分別介紹了永磁同步風機、雙饋感應風機、鎖相環、柔性直流輸電和直流電網、虛擬慣性和虛擬同步機控制以及同步發電機參與和引發的電力系統寬頻振盪的開環模式諧振原理與分析方法，並通過大量算例展示了開環模式諧振分析方法的套用。
圖書目錄
目錄
前言
第1章 模式諧振與電力系統振盪 1
1.1 電力系統低頻功率振盪與次同步振盪雅槳永挨 1
1.1.1 電力系統低頻功率振盪 1
1.1.2 電力系統次同步振盪 7
1.2 近似強模式諧振理論基礎 14
1.2.1 特徵值靈敏度 15
1.2.2 弱模式諧振 18
1.2.3 強模式諧振 22
1.3 近似強模式諧振在電力系統低頻功率振盪和次同步振盪機理分析中的套用 27
1.3.1 模式諧振現象的早期認識 27
1.3.2 模式諧振引發電力系統低頻功率振盪 28
1.3.3 算例1.1——近似強模式諧振引發電力系統低頻功率振盪 30
1.3.4 算例1.2——電力系統中弱機電振盪模式諧振 32
1.3.5 算例1.3——IEEE SSR 第一標準電力系統滲罪榆中的近似強模式諧振 33
參考文獻 35
附錄1.1 算例1.1系統參數 40
附錄1.2 算例1.2系統參數 41
附錄1.3 算例1.3系統參數 42
第2章 永磁同步風機與電力系統開環模式諧振 43
2.1 含永磁風機接入的電力系統閉環模型 43
2.1.1 永磁同步風機子系統模型 43
2.1.2 ROPS子系統線性化模型 53
2.1.3 鎖相環 56
2.1.4 理想鎖相環時的閉環模型 58
2.2 開環模式諧振原理 59
2.2.1 開環模式諧振概念的引入——阻尼轉矩分析 59
2.2.2 永磁風機引起的開環模式諧振分析 62
2.2.3 永磁同步風機開環振盪模式 66
2.3 算例2.1——永磁同步風機接入兩機電力系統對低頻功率振盪的影響 68
2.3.1 算例系統與參數 68
2.3.2 永磁同步機子系統線性化狀態空間模型 69
2.3.3 ROPS 子系統線性化狀態空間模型 71
2.3.4 理想鎖相環時的閉環互聯模型 71
2.3.5 開環直流電壓控制外環振盪模式 73
2.3.6 穿透功率對動態互動的影響 75
2.4 算例2.2——永磁同步風機接入引起次/超同步振盪 77
2.4.1 次同步振盪模式間的開環模式諧振 77
2.4.2 超同步振盪模式間盼埋頸戰的開環模式諧振 80
2.5 開環模式諧振條件下含多台永磁同步風機接入的多機電力系統次同步振盪風險識別方法 82
2.5.1 含多台永磁風機接入的電力系統多層閉環模型 82
2.5.2 多機系統殘差指標 85
2.5.3 算例2.3——含5台永磁風機接入的多機電力系統 87
參考文獻 89
附錄2.1 算例2.2系統參數 90
附錄2.2 算例2.3系統參數 91
第3章 雙饋感應風機與電力系統開環模式諧振 95
3.1 含雙饋風機接入的電力系統閉環模型 95
3.1.1 雙饋感應風機子系統模型 95
3.1.2 閉環互聯模型 105
3.2 雙饋感應風機與電力系統機電暫態開環模式諧振 109
3.2.1 雙饋風機引起的開環模式諧振分析 109
3.2.2 雙饋感應風機機電開環振盪模式 111
3.2.3 算例3.1——含雙饋風機接入的兩機電力系統 115
3.3 開環模式諧振條件下雙饋感應風機接入多機電力系統引發次同步振盪風險識別方法 123
3.3.1 含多台雙饋風機接入的電力系統多層閉環模型 123
3.3.2 算例3.2——含5 台雙饋風機接入的多機電力系統 126
3.4 含雙饋再凝拘感應風機的串補電力系統開環模式諧振 130
3.4.1 雙饋感應風機與串補線路之間的開環模式諧振 130
3.4.2 算例3.3——含雙饋風機接入的串補電力系統 131
參考文獻 139
附錄3.1 算例3.2系統參數 139
附錄3.2 算例3.3系統參數 140
第4章 鎖相環與電力系統開環模式諧振 141
4.1 鎖相環與電力系統開環模式諧振分析 141
4.1.1 閉環模型 141
4.1.2 開環模式諧振 144
4.2 算例4.1——單台變速風機內鎖相環與併網換流器控制系統間的開環模式諧振 146
4.2.1 鎖相環和永磁同步風機網側換流器控制的開環模式諧振 147
4.2.2 鎖相環和雙饋感應風機換流器控制開環模式諧振 153
4.3 算例4.2——單個風電場內多個鎖相環間的開環模式諧振 159
4.3.1 兩個鎖相環之間的開環模式諧振 160
4.3.2 三個鎖相環之間的開環模式諧振 163
4.4 算例4.3——鎖相環與電力系統機電振盪模式間的開環模式諧振 165
4.4.1 系統運行狀態影響 165
4.4.2 鎖相環參數的影響 168
4.4.3 短路比和風電穿透功率的影響 170
4.4.4 複雜鎖相環的影響 172
4.5 算例4.4——鎖相環與同步機軸系間次同步開環模式諧振 174
4.5.1 鎖相環與同步機軸系間開環模式諧振 175
4.5.2 風機出力和連線阻抗的影響 178
4.5.3 鎖相環之間次同步互動導致開環模式諧振 179
參考文獻 181
附錄4.1 算例4.1和算例4.2中風機參數 182
附錄4.2 算例4.4中永磁同步風機參數 182
第5章 交直流混聯電力系統開環模式諧振分析 183
5.1 交直流混聯電力系統小干擾穩定性 183
5.1.1 柔性直流輸電接入對交直流混聯電力系統小干擾穩定性的影響 184
5.1.2 含柔性直流輸電網接入的交直流混聯電力系統穩定性 186
5.1.3 交直流混聯電力系統穩定性分析方法 190
5.2 開環模式諧振引起的多端直流網與交流系統間的強機電動態互動 191
5.2.1 含VSC MTDC網接入的交直流混聯電力系統的閉環互聯模型 191
5.2.2 交直流電網動態互動阻尼轉矩法分析 197
5.2.3 交直流電網間的開環模式諧振分析 199
5.2.4 算例5.1——含10端直流電網接入的電力系統 200
5.3 開環模式諧振條件下柔性直流輸電控制與交流系統次同步互動 206
5.3.1 含柔性直流輸電接入的交直流混聯電力系統閉環模型 207
5.3.2 柔直與交流系統間的開環模式諧振 211
5.3.3 算例5.2——含柔性直流輸電線的電力系統 213
5.4 多端柔性直流輸電控制引發的開環模式諧振及其傳播 218
5.4.1 含多端柔性直流電網的交直流混聯電力系統線性化模型 218
5.4.2 算例5.3——含5端直流電網接入的電力系統 223
參考文獻 229
附錄5.1 5.2.4節中新英格蘭測試系統參數 232
附錄5.2 5.3.3節中3機9節點交直流混聯電力系統參數 233
附錄5.3 5.4.2節中5端交直流混聯電力系統參數 234
第6章 虛擬慣性或虛擬同步機控制引起的開環模式諧振 235
6.1 永磁同步風機虛擬慣性控制引起的開環模式諧振 235
6.1.1 虛擬慣性控制與電力系統形成的閉環模型 235
6.1.2 動態互動作用根軌跡分析 238
6.1.3 算例6.1——含永磁風機接入的單機無窮大系統 239
6.1.4 算例6.2——含永磁風機接入的新英格蘭多機電力系統 242
6.2 虛擬同步發電機控制與電力系統機電動態互動開環模式諧振分析 244
6.2.1 含多個虛擬同步發電機接入的電力系統線性化閉環模型 244
6.2.2 虛擬同步發電機提供的阻尼轉矩分析 247
6.2.3 虛擬同步發電機控制與ROPS子系統間的開環模式諧振 248
6.2.4 算例6.3——含3台虛擬同步發電機接入的兩機電力系統 250
6.2.5 算例6.4——虛擬同步發電機間的開環模式諧振 253
6.3 採用虛擬同步發電機控制的多端柔性直流系統小干擾穩定性 255
6.3.1 VSC換流站傳遞函式模型 255
6.3.2 虛擬同步發電機得到的阻尼轉矩分析 260
6.3.3 虛擬同步發電機與直流電網間的開環模式諧振 262
6.3.4 算例6.5——含單個虛擬同步發電機的直流系統穩定性分析 263
6.3.5 算例6.6——含多個虛擬同步發電機的直流輸電系統穩定性 266
參考文獻 268
附錄6.1 算例6.1系統參數 268
附錄6.2 算例6.2系統中永磁風機參數 269
附錄6.3 算例6.3及算例6.4系統參數 270
第7章 電力系統區域低頻功率振盪開環模式諧振 271
7.1 引言 271
7.2 低頻功率振盪開環模式諧振 272
7.2.1 單機無窮大電力系統中開環模式諧振概念的引入 272
7.2.2 一般多機電力系統中開環模式諧振概念的引入 276
7.2.3 開環模式諧振對系統穩定性的影響 278
7.3 發電機與電力系統開環模式諧振分析 281
7.3.1 閉環模型的建立 281
7.3.2 算例7.1——4機兩區域電力系統 284
7.3.3 算例7.2——紐約-新英格蘭系統 285
7.3.4 低頻機電振盪模式在復頻面上分布的演變 289
7.3.5 算例7.3——實際電網一 293
7.3.6 算例7.4——實際電網二 295
7.4 開環模式諧振引起區域間低頻功率振盪分析 297
7.4.1 互聯電力系統閉環互聯模型 297
7.4.2 兩輸入-兩輸出系統的開環模式諧振 301
7.4.3 算例7.5——4機兩區域系統 303
7.4.4 算例7.6——紐約-新英格蘭系統 305
7.4.5 一個實際低頻功率振盪事故分析 307
參考文獻 312
附錄7.1 算例7.1系統參數 313
附錄7.2 算例7.2系統參數 314
附錄7.3 算例7.5系統參數 318
附錄7.4 算例7.6系統參數 319
2.4.1 次同步振盪模式間的開環模式諧振 77
2.4.2 超同步振盪模式間的開環模式諧振 80
2.5 開環模式諧振條件下含多台永磁同步風機接入的多機電力系統次同步振盪風險識別方法 82
2.5.1 含多台永磁風機接入的電力系統多層閉環模型 82
2.5.2 多機系統殘差指標 85
2.5.3 算例2.3——含5台永磁風機接入的多機電力系統 87
參考文獻 89
附錄2.1 算例2.2系統參數 90
附錄2.2 算例2.3系統參數 91
第3章 雙饋感應風機與電力系統開環模式諧振 95
3.1 含雙饋風機接入的電力系統閉環模型 95
3.1.1 雙饋感應風機子系統模型 95
3.1.2 閉環互聯模型 105
3.2 雙饋感應風機與電力系統機電暫態開環模式諧振 109
3.2.1 雙饋風機引起的開環模式諧振分析 109
3.2.2 雙饋感應風機機電開環振盪模式 111
3.2.3 算例3.1——含雙饋風機接入的兩機電力系統 115
3.3 開環模式諧振條件下雙饋感應風機接入多機電力系統引發次同步振盪風險識別方法 123
3.3.1 含多台雙饋風機接入的電力系統多層閉環模型 123
3.3.2 算例3.2——含5 台雙饋風機接入的多機電力系統 126
3.4 含雙饋感應風機的串補電力系統開環模式諧振 130
3.4.1 雙饋感應風機與串補線路之間的開環模式諧振 130
3.4.2 算例3.3——含雙饋風機接入的串補電力系統 131
參考文獻 139
附錄3.1 算例3.2系統參數 139
附錄3.2 算例3.3系統參數 140
第4章 鎖相環與電力系統開環模式諧振 141
4.1 鎖相環與電力系統開環模式諧振分析 141
4.1.1 閉環模型 141
4.1.2 開環模式諧振 144
4.2 算例4.1——單台變速風機內鎖相環與併網換流器控制系統間的開環模式諧振 146
4.2.1 鎖相環和永磁同步風機網側換流器控制的開環模式諧振 147
4.2.2 鎖相環和雙饋感應風機換流器控制開環模式諧振 153
4.3 算例4.2——單個風電場內多個鎖相環間的開環模式諧振 159
4.3.1 兩個鎖相環之間的開環模式諧振 160
4.3.2 三個鎖相環之間的開環模式諧振 163
4.4 算例4.3——鎖相環與電力系統機電振盪模式間的開環模式諧振 165
4.4.1 系統運行狀態影響 165
4.4.2 鎖相環參數的影響 168
4.4.3 短路比和風電穿透功率的影響 170
4.4.4 複雜鎖相環的影響 172
4.5 算例4.4——鎖相環與同步機軸系間次同步開環模式諧振 174
4.5.1 鎖相環與同步機軸系間開環模式諧振 175
4.5.2 風機出力和連線阻抗的影響 178
4.5.3 鎖相環之間次同步互動導致開環模式諧振 179
參考文獻 181
附錄4.1 算例4.1和算例4.2中風機參數 182
附錄4.2 算例4.4中永磁同步風機參數 182
第5章 交直流混聯電力系統開環模式諧振分析 183
5.1 交直流混聯電力系統小干擾穩定性 183
5.1.1 柔性直流輸電接入對交直流混聯電力系統小干擾穩定性的影響 184
5.1.2 含柔性直流輸電網接入的交直流混聯電力系統穩定性 186
5.1.3 交直流混聯電力系統穩定性分析方法 190
5.2 開環模式諧振引起的多端直流網與交流系統間的強機電動態互動 191
5.2.1 含VSC MTDC網接入的交直流混聯電力系統的閉環互聯模型 191
5.2.2 交直流電網動態互動阻尼轉矩法分析 197
5.2.3 交直流電網間的開環模式諧振分析 199
5.2.4 算例5.1——含10端直流電網接入的電力系統 200
5.3 開環模式諧振條件下柔性直流輸電控制與交流系統次同步互動 206
5.3.1 含柔性直流輸電接入的交直流混聯電力系統閉環模型 207
5.3.2 柔直與交流系統間的開環模式諧振 211
5.3.3 算例5.2——含柔性直流輸電線的電力系統 213
5.4 多端柔性直流輸電控制引發的開環模式諧振及其傳播 218
5.4.1 含多端柔性直流電網的交直流混聯電力系統線性化模型 218
5.4.2 算例5.3——含5端直流電網接入的電力系統 223
參考文獻 229
附錄5.1 5.2.4節中新英格蘭測試系統參數 232
附錄5.2 5.3.3節中3機9節點交直流混聯電力系統參數 233
附錄5.3 5.4.2節中5端交直流混聯電力系統參數 234
第6章 虛擬慣性或虛擬同步機控制引起的開環模式諧振 235
6.1 永磁同步風機虛擬慣性控制引起的開環模式諧振 235
6.1.1 虛擬慣性控制與電力系統形成的閉環模型 235
6.1.2 動態互動作用根軌跡分析 238
6.1.3 算例6.1——含永磁風機接入的單機無窮大系統 239
6.1.4 算例6.2——含永磁風機接入的新英格蘭多機電力系統 242
6.2 虛擬同步發電機控制與電力系統機電動態互動開環模式諧振分析 244
6.2.1 含多個虛擬同步發電機接入的電力系統線性化閉環模型 244
6.2.2 虛擬同步發電機提供的阻尼轉矩分析 247
6.2.3 虛擬同步發電機控制與ROPS子系統間的開環模式諧振 248
6.2.4 算例6.3——含3台虛擬同步發電機接入的兩機電力系統 250
6.2.5 算例6.4——虛擬同步發電機間的開環模式諧振 253
6.3 採用虛擬同步發電機控制的多端柔性直流系統小干擾穩定性 255
6.3.1 VSC換流站傳遞函式模型 255
6.3.2 虛擬同步發電機得到的阻尼轉矩分析 260
6.3.3 虛擬同步發電機與直流電網間的開環模式諧振 262
6.3.4 算例6.5——含單個虛擬同步發電機的直流系統穩定性分析 263
6.3.5 算例6.6——含多個虛擬同步發電機的直流輸電系統穩定性 266
參考文獻 268
附錄6.1 算例6.1系統參數 268
附錄6.2 算例6.2系統中永磁風機參數 269
附錄6.3 算例6.3及算例6.4系統參數 270
第7章 電力系統區域低頻功率振盪開環模式諧振 271
7.1 引言 271
7.2 低頻功率振盪開環模式諧振 272
7.2.1 單機無窮大電力系統中開環模式諧振概念的引入 272
7.2.2 一般多機電力系統中開環模式諧振概念的引入 276
7.2.3 開環模式諧振對系統穩定性的影響 278
7.3 發電機與電力系統開環模式諧振分析 281
7.3.1 閉環模型的建立 281
7.3.2 算例7.1——4機兩區域電力系統 284
7.3.3 算例7.2——紐約-新英格蘭系統 285
7.3.4 低頻機電振盪模式在復頻面上分布的演變 289
7.3.5 算例7.3——實際電網一 293
7.3.6 算例7.4——實際電網二 295
7.4 開環模式諧振引起區域間低頻功率振盪分析 297
7.4.1 互聯電力系統閉環互聯模型 297
7.4.2 兩輸入-兩輸出系統的開環模式諧振 301
7.4.3 算例7.5——4機兩區域系統 303
7.4.4 算例7.6——紐約-新英格蘭系統 305
7.4.5 一個實際低頻功率振盪事故分析 307
參考文獻 312
附錄7.1 算例7.1系統參數 313
附錄7.2 算例7.2系統參數 314
附錄7.3 算例7.5系統參數 318
附錄7.4 算例7.6系統參數 319
