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柔性交流輸電系統:建模與控制-(原書第2版)

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出版社:機械工業出版社出版時間:2015-02-01
開本: 16開 頁數: 369
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柔性交流輸電系統:建模與控制-(原書第2版) 版權信息

柔性交流輸電系統:建模與控制-(原書第2版) 本書特色

本書論述了柔性交流輸電系統(facts)的先進建模、分析和控制技術。這些課題反映了facts控制器的*新研究和發展,并提出了facts在電力系統中的未來應用。本書包含了電力系統控制的一系列問題:從穩態電壓和潮流控制,到電壓穩定控制、應用facts控制器的小信號穩定控制。本書介紹了*新的facts控制器模型,用于電力系統潮流控制、電能質量分析和補償(ipfc,gupf,vsc hvdc以及mvschvdc等)的建模。內容的選擇根據facts應用現狀以及未來各種可能的實際應用。本書的協作素材主要來源于作者緊密參與的科研和實際工程項目。本書對于正在從事facts建模、仿真和控制工作的電力工程師和學生有很高的參考價值,可廣泛應用于解決電力系統運行、設計和控制方面的相關問題。

柔性交流輸電系統:建模與控制-(原書第2版) 內容簡介

本書論述了柔性交流輸電系統(FACTS)的先進建模、分析和控制技術。這些課題反映了FACTS控制器的*新研究和發展,并提出了FACTS在電力系統中的未來應用。本書包含了電力系統控制的一系列問題:從穩態電壓和潮流控制,到電壓穩定控制、應用FACTS控制器的小信號穩定控制。

柔性交流輸電系統:建模與控制-(原書第2版) 目錄

譯者序
原書前言
原書第1版序
原書第2版序
第1章 facts——裝置與應用
 1.1 概論
 1.2 電力電子
  1.2.1 半導體
  1.2.2 功率轉換器
 1.3 facts設備的結構
  1.3.1 并聯型設備
  1.3.2 串聯設備
  1.3.3 串并聯設備
  1.3.4 背靠背設備
 參考文獻
第2章 多功能單一變換器facts在潮流分析中的建模
 2.1 電力系統潮流計算
  2.1.1 潮流方法
  2.1.2 節點的分類
  2.1.3 極坐標系中的牛頓拉夫遜潮流
 2.2 多功能statcom的建模
  2.2.1 多控制功能的statcom潮流分析模型
  2.2.2 牛頓潮流下的statcom的多控制函數模型
  2.2.3 多約束越限的處理
  2.2.4 statcom電流幅度控制多重解
  2.2.5 算例分析
 2.3 多控制功能sssc建模
  2.3.1 多控制功能sssc模型的潮流分析
  2.3.2 sssc多控制功能模型在牛頓潮流中的實現
  2.3.3 數值結果
 2.4 svc和tcsc模型的潮流分析
  2.4.1 在電力系統潮流分析中svc、statcom的表達式
  2.4.2 tcsc表示sssc潮流分析
 參考文獻
第3章 應用于電力系統潮流分析的組合變換器facts模型
 3.1 upfc的多控制函數建模
  3.1.1 先進的upfc潮流分析模型
  3.1.2 先進upfc模型應用于牛頓潮流
  3.1.3 數值算例
 3.2 多函數控制的ipfc和gupfc建模
  3.2.1 實際約束條件的牛頓潮流中的ipfc建模
  3.2.2 實際約束條件的牛頓潮流中的gupfc建模
  3.2.3 數值算例
 3.3 基于hvdc的多端子電壓源變換器
  3.3.1 mvschvd與變換器位于同一變電站的數學建模
  3.3.2 直流網絡方程下的廣義mvschvdc模型
  3.3.3 數值算例
 3.4 潮流分析中小阻抗facts問題處理
  3.4.1 電壓源變換器facts模型的數值不穩定性
  3.4.2 阻抗補償模型
 參考文獻
第4章 facts設備在*優潮流分析中的建模
 4.1 *優潮流分析
  4.1.1 *優潮流簡介
  4.1.2 *優潮流技術比較
  4.1.3 opf模型綜述
 4.2 非線性內點*優潮流方法
  4.2.1 功率偏差方程
  4.2.2 輸電線路約束
  4.2.3 非線性內點opf算法
  4.2.4 非線性內點opf的應用
  4.2.5 非線性內點opf算法的求解步驟
 4.3 opf分析中的facts建模
  4.3.1 *優電壓和潮流控制中的ipfc和
  4.3.2 gupfc的運行和控制約束
  4.3.3 考慮gupfc的非線性內點opf算法
  4.3.4 非線性內點opf中ipfc的建模
 4.4 opf中多終端vschvdc的建模
  4.4.1 *優電壓和潮流控制中的多終端vsc
  4.4.2 mvschvdc的運行和控制約束
  4.4.3 非線性內點opf中的mvschvdc建模
 4.5 vschvdc與facts設備的比較
  4.5.1 upfc與btbvschvdc的比較
  4.5.2 gupfc與mvschvdc的比較
 4.6 附錄含gupfc非線性內點opf的導數
  4.6.1 非線性內點opf的一階導數
  4.6.2 非線性內點opf的二階導數
 參考文獻
第5章 三相潮流和三相opf分析中的facts模型
 5.1 直角坐標下的牛頓三相潮流法
  5.1.1 節點分類
  5.1.2 同步電機的表示
  5.1.3 直角坐標系下的功率電壓不平衡方程
  5.1.4 直角坐標系下的牛頓方程
 5.2 極坐標系下的三相牛頓潮流公式
  5.2.1 發電機的表示
  5.2.2 極坐標系下的功率和電壓不平衡方程
  5.2.3 極坐標系下的牛頓方程
 5.3 直角坐標系下sssc的三相潮流計算模型
  5.3.1 星/三角聯結變壓器的三相sssc模型
  5.3.2 具有單相獨立變壓器的單相/三相sssc模型
  5.3.3 算例
 5.4 upfc模型在極坐標系下的三相牛頓潮流計算
  5.4.1 三相upfc的工作原理
  5.4.2 三相換流變壓器模型
  5.4.3 三相upfc的潮流約束
  5.4.4 三相upfc的對稱分量控制模型
  5.4.5 三相upfc的一般三相控制模型
  5.4.6 三相upfc的混合控制模型
  5.4.7 算例
 5.5 極坐標下的三相牛頓
 5.6 附錄aygi的定義
 5.7 附錄b五節點測試系統
 參考文獻
第6章 含facts的靜態電力系統電壓穩定性分析與控制
 6.1 靜態電力系統電壓穩定分析中的連續潮流方法
  6.1.1 連續潮流方法
  6.1.2 同步電機運行限制建模
  6.1.3 連續潮流的求解步驟
  6.1.4 facts控制的連續潮流建模
  6.1.5 數值結果
 6.2 靜態電壓穩定分析的優化方法
  6.2.1 電壓穩定極限測定的優化方法
  6.2.2 電壓安全極限測定的優化方法
  6.2.3 運行安全極限測定的優化方法
  6.2.4 潮流不可解的優化方法
  6.2.5 數值算例
 6.3 安全約束*優潮流傳輸能力計算
  6.3.1 考慮安全約束的統一傳輸能力計算方法
  6.3.2 利用非線性內點發求解統一安全約束下的傳輸能力問題
  6.3.3 安全約束下傳輸能力計算步驟
  6.3.4 數值結果
 參考文獻
第7章 三相不對稱電力系統的靜態電壓穩定
 7.1 三相不對稱電力系統的穩態電壓穩定
 7.2 連續三相潮流方法
  7.2.1 運行限制的同步電機建模
  7.2.2 極坐標系中的三相潮流
  7.2.3 連續三相潮流方法方程
  7.2.4 連續三相潮流解法
  7.2.5 連續三相潮流的執行問題
  7.2.6 數值結果
 7.3 含facts的三相不對稱系統的靜態穩定
  7.3.1 statcom
  7.3.2 sssc
  7.3.3 upfc
 參考文獻
第8章 facts的阻塞管理和損耗優化
 8.1 能量市場中快速潮流控制
  8.1.1 運行策略
  8.1.2 控制方案
 8.2 潮流控制器的放置
 8.3 經濟評估方法
  8.3.1 跨區域阻塞管理的pfc建模
  8.3.2 跨區域傳輸容量的測定
  8.3.3 pfc帶來的經濟效益評估
 8.4 潮流控制器的量化效益
  8.4.1 增加傳輸容量
  8.4.2 減小損失
 8.5 附錄
 參考文獻
第9章 facts的非侵擾性系統控制
 9.1 要求規范
  9.1.1 模塊化的網絡控制器
  9.1.2 控制器規格
 9.2 架構
  9.2.1 常規運行的nisc方法
  9.2.2 緊急情況下的nisc方法
 參考文獻
第10章 facts緊急和穩定控制的自主系統
 10.1 自主系統結構
 10.2 自主安全和緊急控制
  10.2.1 模型和控制結構
  10.2.2 協調通用規則
  10.2.3 自主控制系統的綜合性
 10.3 小信號穩定性的自適應控制
 10.4 驗證
  10.4.1 傳輸線路故障
  10.4.2 負荷增加
 參考文獻
第11章 用于facts裝置協調控制的多代理系統
 11.1 協調控制面臨的挑戰
 11.2 多代理系統的結構
  11.2.1 通信模型
  11.2.2 一個pfc的影響域
  11.2.3 分布式協調控制
 11.3 驗證
  11.3.1 一條輸電線路跳閘
  11.3.2 負荷增加
 參考文獻
第12章 facts的廣域控制
 12.1 廣域監控系統
 12.2 廣域監視應用
  12.2.1 輸電走廊電壓穩定監視
  12.2.2 熱極限監視
  12.2.3 振蕩穩定監視
  12.2.4 拓撲檢測和狀態量計算
  12.2.5 基于opf方法的負荷能力計算
  12.2.6 電壓穩定預測
 12.3 廣域控制應用
  12.3.1 優化設定值的預防性控制
  12.3.2 遠程反饋控制
 參考文獻
第13章 含facts的電力系統小信號穩定分析建模
 13.1 小信號建模
  13.1.1 同步發電機
  13.1.2 勵磁系統
  13.1.3 原動機和調速器模型
  13.1.4 負荷模型
  13.1.5 網絡和潮流模型
  13.1.6 facts模型
  13.1.7 算例系統
 13.2 特征值分析
  13.2.1 算例系統的小信號穩定分析結果
  13.2.2 特征向量、模式形狀和參與因子
 13.3 模態可控性、可觀性和留數
 參考文獻
第14章 含facts的電力系統穩定線性控制設計與仿真
 14.1 h∞混合靈敏度模型
 14.2 含極點定位的廣義h∞問題
 14.3 矩陣不等式方程
 14.4 矩陣不等式的線性化
 14.5 算例分析
  14.5.1 權重選擇
  14.5.2 控制設計
  14.5.3 性能評估
  14.5.4 仿真結果
 14.6 序貫設計的算例分析
  14.6.1 測試系統
  14.6.2 控制設計
  14.6.3 性能評估
  14.6.4 仿真結果
 14.7 時延系統的h∞控制
 14.8 時延系統的smith預估器
 14.9 應用統一smith預估器的問題描述
 14.10 算例分析
  14.10.1 控制設計
  14.10.2 性能評估
  14.10.3 仿真結果
 參考文獻
第15章 使用多操作點的facts進行電力系統穩定性控制
 15.1 簡介
  15.1.1 基于lmi方法的阻尼控制器的設計
  15.1.2 基于lmi的多模態阻尼控制器設計技術的挑戰
 15.2 考慮多操作點的facts穩定控制非線性矩陣不等式
 15.3 輸出反饋控制器的兩步設計方法
  15.3.1 **步:變量k的確定
  15.3.2 第二步:變量ak及bk的確定
 15.4 h2及h∞特性的拓展
  15.4.1 **步:多目標控制下k的確定
  15.4.2 第二步:多目標控制的ak及bk的確定
  15.4.3 h∞特性
  15.4.4 h2特性
  15.4.5 兩步控制設計方法的幾點評論
 15.5 單機無窮大系統的兩步控制設計方法
  15.5.1 單機無窮大系統
  15.5.2 運用兩步法進行基于極點配置的阻尼振蕩器的設計
  15.5.3 mlmi與slmi的非線性仿真對照實驗
 15.6 多機系統下的兩步控制設計方法
  15.6.1 多機測試系統
  15.6.2 多機系統下的兩步阻尼控制器設計
  15.6.3 績效評估
  15.6.4 非線性模擬
 15.7 對于多機系統的替代兩步控制設計方法
  15.7.1 scada/ems介紹
  15.7.2 替代兩步阻尼控制器的設計方法
  15.7.3 算例
 15.8 總結
 參考文獻
第16章 配電系統回路設備控制
 16.1 配電系統回路設備概述
 16.2 回路設備本地控制
  16.2.1 線電壓的估算
  16.2.2 回路潮流控制
  16.2.3 無功功率控制
 16.3 近似控制
  16.3.1 目標函數與*優控制
  16.3.2 近似*小二乘法
 16.4 模擬
 16.5 示范工程
  16.5.1 場測試系統
  16.5.2 簡單的控制測試
  16.5.3 測試條件
  16.5.4 測試結果
 參考文獻
第17章 風力發電系統的電力電子控制
 17.1 簡介
 17.2 雙饋感應發電機風機
  17.2.1 雙饋感應發電機風機建模與控制
  17.2.2 采用dfig的wt的模型
 17.3 采用dfig的wt的小信號穩定性分析
  17.3.1 采用dfig的wt的動態模型
  17.3.2 采用dfig的wt的小信號穩定性分析模型
  17.3.3 采用dfig的wt的小信號穩定性分析
  17.3.4 動態模擬
 17.4 采用ddpmg的wt模型
 17.5 采用ddpmg的wt小信號穩定性分析
  17.5.1 小信號穩定性分析模型
  17.5.2 采用ddpmg的wt小信號穩定性分析
  17.5.3 動態模擬四機系統
 17.6 風力發電系統的非線性控制
  17.6.1 非線性控制
  17.6.2 采用dfig的wt的三階模型
  17.6.3 非線性控制設計的變速恒頻雙饋
  17.6.4 動態模擬
 17.7 使用系統動態等值方法對大型風電場建模
  17.7.1 一致性組的識別
  17.7.2 網絡簡化
  17.7.3 動態參數的聚合
  17.7.4 動態模擬
 17.8 大型風電場通過高壓直流輸電與電網連接
  17.8.1 vsc直流輸電技術的發展
  17.8.2 vsc風電場聯網的直流輸電控制
  17.8.3 動態模擬
 參考文獻
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