电力系统无功功率与有功功率控制PDF电子书下载

第一章 引论 1

第一节 电力工业的历史 1

第二节 现代电力系统基本特性 2

第三节 有功功率和无功功率的概念 4

1.3.1单相电路 4

1.3.2三相电路 5

1.3.3无功功率Q的符号 6

1.3.4复数功率 6

1.3.5无功功率的新定义 6

1.3.6关于无功功率的几点解释 10

第四节 电源间的功率传输 10

1.4.1影响有功和无功功率潮流的因素 10

1.4.2关于有功及无功功率潮流的基本观点 11

第五节 确定供电质量的因素 11

第二章 电压和无功功率控制 13

第一节 对电压和无功功率控制的要求 13

第二节 电力系统各元件的无功功率特性 13

2.2.1输电线 13

2.2.2变压器 18

2.2.3负载 18

2.2.4发电机组 19

第三节 电力输电线的特性 23

2.3.1对电力输电线的要求 23

2.3.2典型参数 24

2.3.3无损失输电线方程 24

2.3.4空载下无损输电线电压、电流分布 25

2.3.5负载时无损输电线电压、电流分布 27

2.3.6功率传输和稳定性因素 29

2.3.7输电线的热限制 33

2.3.8输电线负荷能力特性 34

第四节 有补偿的输电线 37

2.4.1补偿理论 37

2.4.2并联电抗器和电容器 41

2.4.3串联电容器 42

2.4.3.1串联电容器在配电线路上的应用 43

2.4.3.2应用于甚高压输电线 44

2.4.3.3中点串联电容器补偿分析 46

2.4.4可调节动态并联补偿 47

2.4.4.1中点可调节补偿器分析 47

2.4.5静态VAR补偿器 49

2.4.5.1定义 49

2.4.5.2SVC的类型 50

2.4.5.3理想SVC基频性能 50

2.4.5.4SVS关键元件工作原理 52

2.4.5.4.1可调电纳原理 52

2.4.5.4.2可控硅控制电抗补偿器（TCR） 54

2.4.5.4.3可控硅投切电容补偿器（TSC） 56

2.4.5.4.4机械投切电容器（MSC） 58

2.4.5.4.5SVC在电力系统中的新应用 58

2.4.6并联补偿特性对重负荷EHV输电线性能的影响 60

2.4.7并联补偿和串联补偿的比较 63

2.4.8同步调相机 66

第五节 电压控制 68

2.5.1可变分接头变压器 68

2.5.2大容量输电系统设计标准 68

2.5.3负荷潮流分析 69

2.5.3.1负荷潮流的类型 70

2.5.3.2LF分析法 71

2.5.3.3附录 77

2.5.4电压不稳定性和电压崩溃 79

2.5.4.1有关电压不稳定的基本概念 80

2.5.4.2电压崩溃现象 87

2.5.4.3电压不稳定和电压崩溃的预防 87

2.5.4.4某系统电压崩溃的防护方案 88

2.5.4.5分析方法 89

第三章 频率和有功功率控制 92

第一节 电力系统 92

3.1.1单台发电机组 92

3.1.2互联发电机组 96

3.1.3附录 99

第二节 原动机和能量供应系统 100

3.2.1汽轮机 100

3.2.1.1汽轮机的构成 100

3.2.1.2汽轮机模型 101

3.2.2水轮机 102

第三节 一次速度／负荷控制 103

3.3.1调速系统 103

3.3.1.1同步调速器 103

3.3.1.2具有速度下倾特性的调速器 104

3.3.1.3用调差特性作一次速度／负荷控制的要求 105

3.3.1.4具有瞬态调差补偿的调速器 106

3.3.1.5调速器特性小结 107

3.3.2单区域一次速度控制特性 107

3.3.2.1调速器的静态速度／负荷特性 108

3.3.2.2合成调整特性 109

第四节 辅助控制（二次控制） 112

3.4.1单机运行电力系统的辅助控制（二次控制） 112

3.4.2互联系统的辅助控制（二次控制） 112

3.4.2.1只有一次速度控制时的特性 112

3.4.2.2联络线偏差负荷频率控制 114

3.4.3调速器死区对速度调整的影响 121

3.4.4综合自动发电控制（AGC）作用 121

3.4.5AGC的实施 121

第五节 对水轮机特性和调速控制的要求 124

3.5.1水轮机／压力水管传递函数 124

第六节 对汽轮机及其调速器要求 134

3.6.1汽轮机模型 135

3.6.2汽轮机的速度控制系统 136

3.6.2.1机械液压调速器（MHG） 136

3.6.2.2电气液压调速器（EHG） 137

3.6.3汽轮机调速系统模型 138

3.6.4过速限制控制 138

3.6.5汽轮发电机组超出频率性能 142

第七节 低频减载 144

第四章 原动机发电机组低频振荡 146

第一节 研究低频振荡的电力系统模型 146

4.1.1研究低频振荡的典型电力系统接线 146

4.1.2研究低频振荡用同步发电机组传递函数 146

4.1.3初始电流、电压和初始转子相位角的计算 148

4.1.4同步发电机组对无穷大系统的低频振荡特性 149

4.1.4.1同步发电机组固有机械振荡特性 149

4.1.4.2励磁系统对同步发电机低频振荡特性的影响 150

4.1.4.3远距离输电低频振荡特性 152

4.1.5消除电力系统低频振荡的途径和实现 153

4.1.5.1消除电力系统低频振荡的途径 153

4.1.5.2同步发电机组的附加励磁控制（电力系统稳定器——PSS） 153

4.1.5.3励磁系统带励磁稳定器及PSS的一机对无穷大母线系统联合模型 155

4.1.5.4同步发电机组的附加调速器控制 158

第二节 研究低频振荡的方法 159

第五章 汽轮发电机组扭转振荡 160

第一节 汽轮机发电机组的扭转特性 160

5.1.1基本定义 160

5.1.2汽轮发电机组扭转振荡模型 161

5.1.3扭转振荡自然频率和扭转振荡模式状态 164

5.1.3.1扭转振荡自然频率的概念 164

5.1.3.2模式状态的概念 165

5.1.3.3扭转特性举例 165

5.1.4原动机发电机组的轴系统统一矩阵形式及A特征式 166

5.1.5电力系统对机组轴振荡的影响 169

5.1.6轴系统方程的p.u.形式 170

5.1.7机械阻尼分量准确表达 171

5.1.8相同并列机组机械系统数学模型 172

第二节 与扭转振荡有关的特殊问题 174

5.2.1电网投切对汽轮发电机组的干扰 174

5.2.2次同步谐振（SSR） 176

5.2.2.1串联电容器补偿输电系统的特性 177

5.2.2.2SSR的产生 178

5.2.2.3分析SSR的数学模型 179

5.2.2.4SSR特征值分析及实例 185

5.2.2.5SSR时域计算机分析 188

5.2.2.6消除SSR的措施 188