电力系统暂态稳定的能量函数分析PDF电子书下载

目录 1

1 引论 1

1.1 电力系统安全评定 1

1.2 电力系统暂态稳定及其分析方法 2

1.3 电力系统数学模型 6

参考文献 7

2 简单电力系统暂态稳定的能量函数分析 10

2.1 系统结构与分析假定 10

2.2 单机-无限大功率母线系统 10

2.2.1 相平面分析与能量函数方法 11

2.2.2 等面积定则与能量函数方法 20

2.3 两机系统 24

2.3.1 相对加速度方程 25

2.3.2 两机系统的能量函数 27

2.4 小结 28

参考文献 28

3 运动稳定性理论的回顾与应用 29

3.1 引言 29

3.2 系统描述、平衡态及其稳定性定义 30

3.3 李亚普诺夫方法 34

3.3.1 辅助函数的符号确定性 35

3.3.2 稳定性定理 36

3.3.3 稳定性定理的几何解释 39

3.4 渐近稳定域 41

3.5 拉萨尔方法 44

3.6 非线性系统方程辅助函数的构造（首次积分方法） 44

参考文献 47

4.2 系统运动方程 48

4 多机电力系统的经典模型及其暂态能量函数 48

4.1 引言 48

4.3 状态空间模型（发电机角度参考坐标） 52

4.4 暂态能量函数（发电机角度参考坐标） 54

4.5 状态空间模型（角度中心参考坐标COA） 58

4.6 暂态能量函数（角度中心参考坐标） 62

4.7 基于现代控制理论的系统状态方程的最低阶次 65

4.7.1 系统状态方程与可控制性、可观测性 65

4.7.2 按最小实现描写系统状态方程 70

参考文献 73

5 非线性电力系统暂态稳定域分析 75

5.1 引言 75

5.2 不变集与吸引域 77

5.3 稳定域边界理论 79

5.3.1 动力学系统的一些基本概念 80

5.3.2 对动力学系统的基本假设 81

5.3.3 稳定边界特征 82

5.4 稳定域估计方法 83

5.4.1 概念性主导不稳定平衡点方法（controlling u.e.p.method） 84

5.4.2 超切平面方法（hyper tangent plane method） 85

5.4.3 位能边界曲面方法（potential energy boundary surface method） 89

5.4.4 基于稳定域边界的主导不稳定平衡点方法（BCU—boundary of stabilityregion based controlling u.e.p.method） 95

参考文献 98

6 电力系统暂态稳定域的实用计算 101

6.1 电力系统暂态稳定评定 101

6.2 初始条件计算 102

6.3 网络节点导纳阵的形成 103

6.4 故障轨线及故障末条件的计算 104

6.5 事故后系统平衡点的计算 106

6.5.1 修正的牛顿-拉夫逊（Newton-Raphson）方法 107

6.5.2 牛顿（Newton）法 108

6.6 临界能量值的确定问题 110

6.7 基于主导不稳定平衡点（c.u.e.p.）的方法 111

6.7.1 主导不稳定平衡点的概念 111

6.7.2 故障模式（MOD）方法 112

6.7.3 基于稳定域边界的主导不稳定平衡点（BCU）方法 115

6.8 基于位能边界曲面的方法 117

6.8.1 位能边界曲面的构造方法 117

6.8.2 位能“脊”（potential energy ridge）法 119

6.9 混合（Hybrid）方法 120

6.10 实例结果 122

参考文献 123

7 暂态能量裕度的灵敏度分析 125

7.1 引言 125

7.2 灵敏度分析的一般方法 126

7.3 暂态能量裕度灵敏度的解析方法 127

7.4 基于灵敏度的BCU方法 133

7.5 暂态能量裕度灵敏度的数值摄动方法（接口流稳定极限的决定） 135

参考文献 136

8 电力系统结构保持模型下的暂态能量函数方法 138

8.1 引言 138

8.2 微分—代数系统 139

8.3 发电机E？恒定的网络结构保持模型 139

8.3.1 事故后系统的同步平衡点 144

8.3.2 暂态稳定域的计算方法 150

8.4 发电机E？变化的网络结构保持模型 155

8.5 发电机E？及E？变化的网络结构保持模型 157

8.6 基于Park方程的模型 164

8.7 基于BCU的稀疏暂态能量函数方法 167

参考文献 170

9 降阶能量函数方法 172

9.1 分解—集结技术（decomposition and aggregation techniques） 172

9.2 扩展等面积准则 173

9.3 基于模态分解的时间尺度能量方法 176

9.4 单机能量函数方法 179

9.5 成组机组的能量函数 182

9.6 割集稳定准则 183

参考文献 185

10.2 系统动态行为指标 187

10.1 引言 187

10 暂态能量函数方法的应用 187

10.2.1 暂态能量裕度 188

10.2.2 暂态电压下沉 189

10.2.3 视在摇摆阻抗 191

10.3 动态安全分析 192

10.4 紧急控制作用 199

10.4.1 切机（卸载）控制 199

10.4.2 切负荷控制 201

10.4.3 制动电阻控制 203

10.5 运行规划 203

10.6 系统规划 206

参考文献 209

附录一 Gear方法简介 211

附录二 发电机磁场储能项的表达式 213