电力系统稳定分析的直接法-理论基础、BCU方法论及应用PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 引言 1

1.2 运行环境的变化趋势 2

1.3 在线暂态稳定评估 3

1.4 对新工具的要求 5

1.5 直接法：局限与挑战 5

1.6 本书的目的 7

第2章 系统建模与稳定性问题 10

2.1 引言 10

2.2 电力系统的稳定性问题 11

2.3 模型结构与参数 15

2.4 基于测量的建模方法 16

2.5 电力系统的稳定性问题 18

2.6 稳定性分析方法 19

2.7 本章小结 21

第3章 非线性动力系统的李雅普诺夫稳定与稳定域 22

3.1 引言 22

3.2 平衡点与李雅普诺夫稳定性 22

3.3 李雅普诺夫函数理论 25

3.4 稳定流形与不稳定流形 26

3.5 稳定域 29

3.6 稳定边界的局部性质 30

3.7 稳定边界的全局特性 34

3.8 确定稳定边界的算法 35

3.9 本章小结 40

第4章 拟稳定域：分析与刻画 41

4.1 引言 41

4.2 拟稳定域 41

4.3 拟稳定域的特性 46

4.4 本章小结 48

第5章 能量函数理论与直接法 49

5.1 引言 49

5.2 能量函数 50

5.3 能量函数理论 52

5.4 用能量函数进行稳定域估计 56

5.5 稳定域估计的最佳方法 59

5.6 拟稳定域与能量函数 61

5.7 本章小结 64

第6章 暂态稳定模型解析能量函数的构造 65

6.1 引言 65

6.2 无损网络简化模型的能量函数 66

6.3 无损结构保留模型的能量函数 67

6.4 有损耗模型能量函数的不存在性 73

6.5 局部能量函数的存在性 75

6.6 本章小结 76

第7章 有损耗暂态稳定模型数值能量函数的构造 77

7.1 引言 77

7.2 两步法 77

7.3 基于首次积分的方法 80

7.3.1 与摇摆方程相关的能量函数 82

7.3.2 与潮流方程相关的能量函数 83

7.3.3 与转子电路方程相关的能量函数 84

7.4 数值病态问题 87

7.5 近似方法的数值评价 91

7.6 多步梯形法 92

7.7 关于修正的数值能量函数 96

7.8 本章小结 96

第8章 稳定分析的直接法 98

8.1 引言 98

8.2 一个简单系统 99

8.3 最近UEP法 100

8.4 主导UEP法 102

8.5 PEBS法 103

8.6 本章小结 104

第9章 最近不稳定平衡点法的理论基础 107

9.1 引言 107

9.2 结构保留模型 107

9.3 最近不稳定平衡点 109

9.4 最近UEP的性质 111

9.5 最近UEP法 112

9.6 改进的最近UEP法 113

9.7 最近UEP的鲁棒性 117

9.8 数值研究 120

9.9 本章小结 122

第10章 势能界面法基础 124

10.1 引言 124

10.2 PEBS法的步骤 124

10.3 原模型与降阶模型 126

10.4 广义梯度系统 129

10.5 一类二阶动力系统 132

10.6 原模型与构造模型的关系 135

10.7 PEBS法分析 138

10.8 本章小结 148

第11章 主导不稳定平衡点法的理论部分 149

11.1 引言 149

11.2 主导UEP 149

11.3 存在性与唯一性 151

11.4 主导UEP法 152

11.5 主导UEP法分析 155

11.6 数值算例 160

11.7 动态特性和几何特征 163

11.8 本章小结 164

第12章 主导不稳定平衡点法的计算部分 166

12.1 引言 166

12.2 计算上的挑战 166

12.3 有约束非线性方程组的平衡点 168

12.3.1 转子运动方程 168

12.3.2 发电机电气方程 168

12.3.3 励磁系统和电力系统稳定器 169

12.3.4 网络方程 169

12.3.5 平衡点方程 169

12.4 平衡点数值计算技术 170

12.5 平衡点的收敛域 171

12.6 计算主导UEP的概念方法 173

12.7 数值研究 175

12.8 本章小结 181

第13章 结构保留暂态稳定模型主导不稳定平衡点法基础 182

13.1 引言 182

13.2 系统模型 183

13.3 稳定域 184

13.4 奇异摄动法 185

13.5 结构保留模型的能量函数 186

13.6 DAE系统的主导UEP 188

13.7 DAE系统的主导UEP法 189

13.8 数值研究 191

13.9 本章小结 198

第14章 网络简化BCU法及其理论基础 199

14.1 引言 199

14.2 降阶模型 200

14.3 分析结论 201

14.4 静态关系和动态关系 207

14.5 动态特性 208

14.6 网络简化BCU的概念方法 211

14.7 本章小结 213

第15章 网络简化BCU的数值方法 214

15.1 引言 214

15.2 逸出点的计算 215

15.3 稳定边界跟踪技术 217

15.4 保障方案 220

15.5 示例 221

15.6 数值算例 227

15.7 IEEE测试系统 231

15.8 本章小结 235

第16章 结构保留BCU法及其理论基础 236

16.1 引言 236

16.2 降阶模型 236

16.3 静态性质和动态性质 241

16.4 分析结论 242

16.5 静态和动态联系的整合 246

16.6 动态性质 247

16.7 结构保留BCU的概念方法 248

16.8 本章小结 251

第17章 结构保留BCU的数值方法 252

17.1 引言 252

17.2 计算方面的考虑 256

17.3 逸出点检测的数值方法 256

17.4 MGP的计算 258

17.5 平衡点的计算 259

17.5.1 转子运动方程 259

17.5.2 发电机电气动态方程 259

17.5.3 励磁系统和PSS 259

17.5.4 网络方程 260

17.5.5 平衡点 260

17.6 数值算例 264

17.7 大规模测试系统 273

17.8 本章小结 275

第18章 从稳定边界角度出发的BCU法数值研究 277

18.1 引言 277

18.2 网络简化模型的稳定边界 278

18.3 结构保留模型 284

18.4 主导UEP的一个动态性质 288

18.5 本章小结 292

第19章 BCU法横截性条件的研究 293

19.1 引言 293

19.2 参数研究 294

19.3 稳定边界性质的分析研究 299

19.4 双机无限大母线系统 301

19.5 数值研究 308

19.6 本章小结 311

第20章 BCU-逸出点法 312

20.1 引言 312

20.2 稳定边界性质 312

20.2.1 稳定边界性质的验证方案 314

20.2.2 稳定边界性质与系统阻尼 317

20.3 BCU-逸出点的计算 320

20.4 BCU-逸出点和临界能量 322

20.5 BCU-逸出点法 323

20.6 本章小结 326

第21章 电力系统事故的群特性 327

21.1 引言 327

21.2 同调事故群 328

21.3 同调事故群的识别 329

21.4 静态群性质 330

21.5 动态群特性 340

21.6 本章小结 341

第22章 群BCU-逸出点法 343

22.1 引言 343

22.2 基于群的验证方案 343

22.3 线性和非线性关系 345

22.4 群BCU-逸出点法 352

22.5 数值研究 354

22.6 本章小结 360

第23章 群BCU-CUEP法 361

23.1 引言 361

23.2 计算主导UEP的正确方法 362

23.3 群BCU-CUEP法 363

23.4 数值研究 366

23.5 本章小结 368

第24章 群BCU法 370

24.1 引言 370

24.2 用于计算准确临界能量的群BCU法 370

24.3 用于计算CUEP的群BCU法 374

24.4 数值研究 378

24.5 本章小结 384

第25章 远景和未来方向展望 385

25.1 目前的进展 385

25.2 在线动态事故筛选 387

25.3 建模的改进 389

25.4 同步相量测量装置辅助的ATC在线计算 389

25.5 新的应用 392

25.6 本章小结 393

参考文献 394

附录 408

A1.1 数学基础 408

A1.2 第9章定理证明 409

A1.3 第10章定理证明 414

致谢 422