电力系统稳定性

本书系统地介绍了电力系统稳定性基础研究体系，提供了研究电力系统稳定性的普适方法。首先梳理电力系统稳定问题的历史发展脉络，明确电力系统稳定性相关术语的定义，总结电力系统稳定性研究体系和研究路径。然后介绍电力系统稳定性研究路径的基础环节，包括电力系统功率特性、电力系统动态特性以及动态分析方法。在此基础上，介绍电力系统在静态、暂态和振荡过程中涉及的稳定机理、稳定特性以及各类稳定分析方法和稳定分析判据。最后介绍电力系统稳定性的提升方法，包括电力系统静态稳定、暂态稳定和振荡稳定的控制机理及其所对应的规划和控制思路等。

第1章绪论1
1.1电力系统稳定的历史概述1
1.2对电力系统稳定问题的再认识13
1.2.1电力系统稳定术语定义13
1.2.2多角度再认识电力系统稳定问题16
1.2.3电力系统稳定问题的分析方法19
1.3本书的主要内容23
参考文献24
第2章电力系统功率特性27
2.1二端口网络的功率特性27
2.1.1二端口网络功率特性的一般表达27
2.1.2电力系统的二端口网络功率特性分析31
2.2单机无穷大系统的功率特性34
2.2.1同步发电机的功率特性34
2.2.2新能源并网逆变器的功率特性37
2.2.3几类单机无穷大系统的功率特性对比43
2.3单负荷无穷大系统的功率特性46
2.3.1负荷节点馈入功率特性46
2.3.2负荷用电功率特性47
2.3.3负荷的静态工作点50
2.4网络参数对功率特性的影响50
2.4.1串联电阻的影响50
2.4.2线路中并联电阻的影响54
2.4.3线路中并联电抗的影响58
2.4.4PCC点并联电容的影响61
2.5控制对功率特性的影响63
2.5.1无功电压控制对同步发电机功率特性的影响63
2.5.2无功电压控制对构网型逆变器并网点功率特性的影响65
2.5.3无功电压控制对跟网型逆变器并网点功率特性的影响66
2.6复杂电力系统功率特性70
参考文献73
第3章电力系统动态分析74
3.1电力系统动态特性74
3.2电力系统机电暂态分析76
3.2.1基本假设76
3.2.2机电暂态分析基本原理78
3.3数值积分方法82
3.3.1数值积分的思想与方法82
3.3.2方法性质讨论85
3.3.3电力系统机电暂态分析的数值积分方法91
3.4非线性代数方程组求解方法92
3.4.1同步求解法93
3.4.2交替求解法97
3.4.3同步与交替求解中的线性代数方程组计算103
3.5机电暂态分析的深入讨论105
3.5.1非线性代数方程组迭代收敛机理105
3.5.2交替求解的过程自适应算法110
3.5.3并行计算119
3.6影响机电暂态分析的其他因素125
3.6.1时域过程中的特殊模型125
3.6.2特殊模型对机电动态过程的影响137
3.6.3计及各类特殊模型后的机电暂态分析流程141
3.7机电暂态分析的发展趋势143
3.7.1机电暂态分析的算例自适应方法143
3.7.2机电暂态分析工具的架构升级146
3.7.3基于机电暂态分析的电力系统稳定综合分析工具147
3.8电力系统电磁暂态分析149
3.8.1电磁暂态分析的基本原理149
3.8.2电磁暂态分析与机电暂态分析的对比和讨论165
3.8.3机电电磁混合分析167
参考文献168
第4章电力系统静态稳定分析169
4.1简单电力系统的静态同步稳定分析170
4.1.1单机无穷大系统的静态同步稳定分析170
4.1.2双机系统的静态同步稳定分析173
4.1.3对简单电力系统静态同步稳定分析的进一步讨论176
4.2简单电力系统的静态电压稳定分析177
4.2.1单负荷无穷大系统的静态电压稳定分析177
4.2.2对简单电力系统静态电压稳定分析的进一步讨论185
4.3复杂电力系统静态稳定分析185
4.3.1复杂电力系统静态稳定极限实用计算方法185
4.3.2复杂电力系统静态稳定极限机理分析方法191
4.4静态稳定分析发展趋势197
参考文献201
第5章电力系统暂态稳定分析202
5.1暂态同步稳定分析203
5.1.1暂态同步稳定分析的等面积法203
5.1.2暂态同步稳定分析的能量函数法207
5.1.3能量函数法的局限和深入221
5.2暂态电压稳定分析227
5.2.1暂态电压失稳机理分析227
5.2.2暂态电压稳定分析方法231
5.3暂态频率稳定分析242
5.3.1暂态频率稳定的惯性评估法243
5.3.2暂态频率稳定分析的深入252
5.4暂态稳定分析的未来趋势264
参考文献266
第6章电力系统振荡问题分析267
6.1特征分析法基本原理268
6.1.1线性系统的稳定性268
6.1.2线性系统的特征量及其性质269
6.1.3电力系统状态空间模型及特征分析法272
6.2基于阻抗的稳定分析方法287
6.2.1阻抗法的分析原理287
6.2.2基于（广义）奈奎斯特判据的系统稳定分析288
6.3复转矩系数法291
6.3.1单机无穷大系统的复转矩系数分析291
6.3.2控制系统引起的同步转矩和阻尼转矩变化293
6.3.3系统参数对稳定性的影响机理294
6.4基于Hopf分岔理论的非线性电力系统稳定分析295
6.4.1极限环295
6.4.2Hopf分岔理论297
6.4.3基于Hopf分岔理论的简单电力系统稳定分析298
6.5关于振荡问题的深入研究300
6.5.1高阶系统特征分析的数值计算方法300
6.5.2概率特征分析法308
6.5.3基于微扰动的频率响应特性实测法312
6.6振荡分析方法发展展望318
参考文献320
第7章提升电力系统稳定性的方法321
7.1考虑系统稳定性的电力系统规划321


7.1.1改善系统静态稳定性322

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