电力系统稳定分析PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 稳定问题的提出和研究内容 1

1.1.1 电力系统联网的效益 1

1.1.2 电力系统稳定问题的提出 2

1.1.3 稳定研究的内容 3

1.2 电力系统稳定的基本概念 4

1.2.1 电力系统运行的稳定性 4

1.2.2 电力系统稳定问题的概念和分类 5

1.3 电力系统稳定研究的对象和方法 9

第2章 电力系统的主要元件特性 11

2.1 同步发电机的机电特性 11

2.1.1 同步发电机转子运动方程 11

2.1.2 发电机惯性时间常数 14

2.1.3 发电机的电磁转矩和功角方程 16

2.1.4 转子绕组的电磁暂态过程及方程 32

2.2 同步发电机的阻尼特性 33

2.3 发电机自动励磁调节系统 35

2.3.1 励磁系统的作用 35

2.3.2 主励磁系统 36

2.3.3 自动励磁调节系统 40

2.4 发电机自动调速系统 42

2.4.1 原动机特性 42

2.4.2 自动调速装置 44

2.5 负荷特性 48

2.5.1 考虑机械暂态过程时异步电动机的动态特性 49

2.5.2 考虑机电暂态过程时异步电动机的动态特性 51

2.5.3 典型综合负荷的描述形式 52

2.5.4 负荷的静态特性 53

练习题 55

第3章 电力系统静态稳定 57

3.1 静态稳定的基本概念 57

3.2 单机无穷大系统静态稳定 57

3.2.1 理想情况分析 57

3.2.2 单机无穷大系统的特征根分析法 64

3.3 调节装置对静态稳定的影响 70

3.3.1 不连续调节励磁对静态稳定的影响 71

3.3.2 自动连续励磁调节对静态稳定的影响 73

3.3.3 自动调速系统对静态稳定的影响 93

3.4 复杂系统的静态稳定性 95

3.4.1 两机系统的静态稳定性分析 95

3.4.2 多机系统的静态稳定性分析 99

3.5 负荷的静态稳定性 103

3.5.1 异步电动机的转矩-滑差特性分析 103

3.5.2 异步电动机的无功-电压特性分析 104

3.6 提高静态稳定的措施 106

3.6.1 采用先进的自动励磁调节系统 106

3.6.2 减少系统元件的电抗 106

3.6.3 改善系统网络结构和维持电压的能力 107

练习题 108

第4章 电力系统暂态稳定 109

4.1 暂态稳定的基本概念 109

4.2 单机无穷大系统的暂态稳定性 111

4.2.1 单机无穷大系统扰动前后的功率特性 111

4.2.2 暂态稳定过程的物理过程分析 113

4.2.3 等面积定则 116

4.2.4 转子运动方程的求解 121

4.3 自动调节系统对暂态稳定性的影响 125

4.3.1 自动励磁调节系统的影响 125

4.3.2 考虑励磁调节装置作用时的暂态稳定分析 126

4.3.3 自动调速装置的作用 127

4.4 复杂系统暂态稳定计算 128

4.4.1 求解方法 129

4.4.2 系统模型 130

4.4.3 算法实现 134

4.5 提高暂态稳定性的措施 135

练习题 137

第5章 电力系统暂态稳定分析的直接法 138

5.1 引言 138

5.2 单机无穷大系统的直接法分析 141

5.2.1 问题描述 141

5.2.2 单机无穷大系统的稳定域 142

5.2.3 能量函数方法 145

5.2.4 能量函数法的保守性 148

5.3 直接法在多机电力系统中的应用 152

5.3.1 多机电力系统中的能量函数 152

5.3.2 PEBS方法 155

5.3.3 BCU方法 157

5.3.4 稳定边界的二次曲面近似方法 158

5.3.5 其他方法 160

第6章 电力系统电压稳定 161

6.1 电力系统电压稳定性的基本概念 161

6.2 电力系统电压稳定性的分析方法 162

6.2.1 静态电压稳定分析的基本方法 162

6.2.2 临界功率与电压崩溃 168

6.3 电力系统电压稳定性防治措施 177

第7章 电力系统频率稳定 180

7.1 引言 180

7.2 电力系统频率的基本概念 181

7.2.1 传统的信号频率定义 181

7.2.2 电力系统中的频率概念 182

7.3 电力系统频率调整 184

7.3.1 发电机功率频率静态特性 184

7.3.2 负荷频率静态特性 185

7.3.3 电力系统的频率调整 186

7.4 电力系统频率动态过程分析 188

7.4.1 单机模型下的频率动态过程分析 188

7.4.2 两机系统频率动态过程的分析 191

7.4.3 多机系统频率动态过程的分析 194

7.5 频率紧急控制 199

7.5.1 电力系统紧急控制的概念 199

7.5.2 低频减载方案及其动作效果 200

附录A 稳定性分析的数学基础 205

A.1 常微分方程组 205

A.1.1 常微分方程组解的性质 205

A.1.2 常微分方程组的数值解法 206

A.2 动力系统的基本知识 208

A.2.1 自治系统与非自治系统 208

A.2.2 平衡点、不变集、极限集 209

A.2.3 非线性自治系统在平衡点处的线性化处理 210

A.3 稳定性的基本概念 212

A.3.1 自治系统零解的稳定性 213

A.3.2 线性系统的稳定性 214

A.4 非线性动力系统的稳定域理论 216

A.4.1 自治系统平衡点的分类 216

A.4.2 稳定流形、不稳定流形和稳定域 217

A.4.3 李雅普诺夫函数和能量函数 218

A.4.4 稳定域的拓扑结构 219

参考文献 221