直流输电系统的小信号稳定性

介绍了传统直流输电系统、柔性直流输电系统、混合直流输电系统、柔性直流电网等不同类型直流输电系统的小信号建模方法及分析应用。围绕各类直流输电系统结构建立了相应的小信号模型，采用特征根分析、参与因子与灵敏度分析等方法，研究了系统参数对小信号稳定性的影响，并提出了增强系统小信号稳定性的改进控制方法。本书针对不同类型直流输电系统所开展的小信号稳定性研究，可以为系统设计和参数选择提供有价值的理论指导，具有很好的理论研究和工程应用价值。

郭春义，华北电力大学副教授，博士生导师；中国电源学会电力电子化电力系统及装备专业委员会副主任委员，IEEE高级会员，CIGRE B4.64和B4.79工作组成员，CSEE Journal of Power and Energy Systems青年学科编辑。围绕直流输电系统的稳定与控制研究方向，承担国家自然科学基金项目2项，教育部博士点基金项目1项，负责完成横向课题10余项。发表SCI论文26篇，El论文70余篇，授权发明专利12项，合作出版《混合直流输电》专著。

前言
第1章 绪论
1.1 传统直流输电
1.1.1 传统直流输电的发展
1.1.2 传统直流输电的特点
1.1.3 传统直流输电的应用场景
1.2 柔性直流输电
1.2.1 柔性直流输电的发展
1.2.2 柔性直流输电的特点
1.2.3 柔性直流输电的应用场景
1.3 混合直流输电
1.3.1 一端LCC一端VSC的混合直流输电系统
1.3.2 混合多端直流输电系统
1.3.3 混合多馈入直流输电系统
1.3.4 含STATCOM的LCC-HVDC系统
1.3.5 其他混合直流输电系统
1.4 基于状态空间模型的小信号稳定性分析
1.4.1 小信号稳定性的概念
1.4.2 小信号模型
1.4.3 特征根分析
1.4.4 参与因子分析
1.4.5 灵敏度分析
参考文献
上篇 直流输电系统的小信号模型
第2章 LCC-HVDC的小信号模型
2.1 LCC-HVDC系统的非线性状态空间模型
2.1.1 换流器模型的建立
2.1.2 交直流系统模型的建立
2.1.3 控制系统模型的建立
2.2 LCC-HVDC系统的小信号模型及验证
参考文献
第3章 VSC-HVDC系统的小信号模型
3.1 两电平VSC-HVDC系统的非线性状态空间模型
3.1.1 换流器模型的建立
3.1.2 交流系统模型的建立
3.1.3 控制系统模型的建立
3.1.4 两电平VSC换流站模型的建立
3.2 MMC-HVDC系统的非线性状态空间模型
3.2.1 考虑MMC内部谐波动态过程的换流器模型的建立
3.2.2 考虑环流抑制的控制系统模型的建立
3.2.3 MMC换流站模型的建立
3.3 VSC-HVDC系统的小信号模型及验证
3.3.1 两电平VSC系统小信号模型的验证
3.3.2 MMC系统小信号模型的验证
参考文献
第4章 混合直流输电系统的小信号模型
4.1 LCC-MMC型混合直流输电系统的小信号模型
4.1.1 LCC-MMC型混合直流输电系统的结构
4.1.2 LCC-MMC型混合直流输电系统小信号模型的建立
4.1.3 LCC-MMC型混合直流输电系统小信号模型的验证
4.2 混合多端直流输电系统的小信号模型
4.2.1 混合三端直流输电系统的结构
4.2.2 混合三端直流输电系统小信号模型的建立
4.2.3 混合三端直流输电系统小信号模型的验证
4.3 混合多馈入直流输电系统的小信号模型
4.3.1 混合双馈入直流输电系统的结构
4.3.2 混合双馈入直流输电系统小信号模型的建立
4.3.3 混合双馈入直流输电系统小信号模型的验证
4.4 含STATCOM的LCC-HVDC系统的小信号模型
4.4.1 含STATCOM的LCC-HVDC系统的结构
4.4.2 含STATCOM的LCC-HVDC系统小信号模型的建立
4.4.3 含STATCOM的LCC-HVDC系统小信号模型的验证
4.5 其他混合直流输电系统的小信号模型
参考文献
第5章 柔性直流电网的小信号模型
5.1 柔性直流电网的非线性状态空间模型
5.1.1 单个MMC换流站模型的建立
5.1.2 直流架空线网络模型的建立
5.1.3 柔性直流电网非线性状态空间模型的建立
5.1.4 柔性直流电网状态空间模型的验证
5.2 柔性直流电网的小信号模型及验证
5.2.1 柔性直流电网小信号模型的建立
5.2.2 柔性直流电网小信号模型的验证
参考文献
下篇 直流输电系统的小信号稳定性分析
第6章 LCC-HVDC系统的小信号稳定性
6.1 系统参数
6.2 锁相环参数对系统小信号稳定性的影响
6.2.1 PLL增益对系统小信号稳定性的影响
6.2.2 SCR对PLL增益可行域的影响
6.3 定直流电压控制器对系统小信号稳定性的影响
6.4 PLL增益对功率传输极限及临界短路比的影响
参考文献
第7章 VSC-HVDC系统的小信号稳定性
7.1 VSC-HVDC联接弱交流电网时的小信号稳定性
7.1.1 弱交流电网下VSC-HVDC系统小信号稳定性的分析
7.1.2 弱交流电网下提高VSC-HVDC系统小信号稳定性的控制方法
7.2 MMC-HVDC的小信号稳定性
7.2.1 不同无功控制方式对MMC系统小信号稳定性的影响
7.2.2 临界运行短路比评估方法
参考文献
第8章 LCC-MMC型混合直流输电系统的小信号稳定性
8.1 系统振荡模态分析
8.2 主电路参数和控制系统参数对系统小信号稳定性的影响
8.2.1 主电路参数的影响
8.2.2 控制系统参数的影响
8.3 提高系统稳定裕度的附加控制方法
8.3.1 附加频率-电压阻尼控制方法
8.3.2 基于附加频率-电压阻尼控制的小信号模型及验证
8.3.3 附加频率-电压阻尼控制对系统小信号稳定性的影响
8.3.4 附加频率-电压阻尼控制对系统动态特性的影响
参考文献
第9章 混合多端直流输电系统的小信号稳定性
9.1 系统参数
9.2 系统振荡模态分析
9.2.1 换流站与直流线路耦合模态
9.2.2 MMC换流站模态
9.3 交流系统强度对系统小信号稳定性的影响
9.4 有功功率类控制环节对系统小信号稳定性的影响
9.5 环流抑制控制器对系统小信号稳定性的影响
参考文献
第10章 混合多馈入直流输电系统的小信号稳定性
10.1 系统参数
10.2 主电路参数和控制系统参数对系统小信号稳定性的影响
10.2.1 主电路参数的影响
10.2.2 控制系统参数的影响
10.3 提高系统稳定裕度的改进协调控制方法
10.3.1 附加虚拟电阻阻尼控制方法
10.3.2 基于附加虚拟电阻阻尼控制方法的小信号模型及验证
10.3.3 附加虚拟电阻阻尼控制对系统小信号稳定性的影响
10.4 基于参数灵敏度的控制参数优化方法
10.4.1 基于参数灵敏度的控制参数优化流程
10.4.2 基于参数灵敏度的控制参数优化效果
参考文献
第11章 含STATCOM的LCC-HVDC系统的小信号稳定性
11.1 系统参数
11.2 控制系统参数对系统小信号稳定性的影响
11.2.1 PLL增益对系统小信号稳定性的影响
11.2.2 LCC控制系统参数对系统小信号稳定性的影响
11.2.3 STATCOM控制系统参数对系统小信号稳定性的影响
11.2.4 不同控制系统之间的耦合影响分析
11.3 STATCOM对LCC-HVDC系统稳定裕度的影响
11.3.1 STATCOM对LCC-HVDC系统控制参数可行域的影响
11.3.2 STATCOM在不同SCR下对PLL增益可行域的影响
11.3.3 STATCOM对系统功率传输极限的影响
11.4 提高系统稳定裕度的改进协调控制方法
11.4.1 附加阻尼协调控制方法
11.4.2 基于附加阻尼协调控制的小信号模型及验证
11.4.3 附加阻尼协调控制对系统小信号稳定性的影响
11.4.4 附加阻尼协调控制对系统暂态特性的影响
参考文献
第12章 柔性直流电网的小信号稳定性
12.1 系统参数
12.2 交流系统参数对柔性直流电网小信号稳定性的影响
12.2.1 交流系统短路比对柔性直流电网小信号稳定性的影响
12.2.2 交流系统阻抗角对柔性直流电网小信号稳定性的影响
12.3 控制系统参数与交流系统临界短路比的耦合影响
12.3.1 主导模态的控制参数灵敏度分析
12.3.2 灵敏参数对交流系统临界短路比的影响
参考文献