Subsynchronous Resonance in Power Systems (IEEE Press Series on Power Engineering) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley-IEEE Press

作者:Paul M. Anderson

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:1999-02-02

价格:USD 112.50

装帧:Paperback

isbn号码:9780780353503

丛书系列:IEEE Press Series on Power Engineering

图书标签:

• Power Systems
• Subsynchronous Resonance
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好的，这是一本关于电力系统动态稳定性与暂态分析的专业技术书籍的详细简介，专注于经典理论、先进建模技术以及现代控制策略的应用，完全不涉及您提到的关于“亚同步谐振”的主题。 --- 现代电力系统动态稳定性与暂态分析：理论、建模与控制 导言：电力系统稳定性的核心挑战 在当今高度互联、大规模互输的电力系统中，确保系统的稳定运行是电力系统工程师面临的最关键挑战之一。随着可再生能源并网规模的持续扩大，以及高压直流输电（HVDC）和柔性交流输电系统（FACTS）技术的广泛应用，电力系统的动态特性变得愈发复杂。本书聚焦于电力系统稳定性的理论基础、精确的数学建模方法，以及应对系统振荡和暂态失稳的先进控制策略。 本书旨在为研究生、电力系统研究人员以及电网规划与运行工程师提供一个全面且深入的参考框架，将经典电力系统分析的严谨性与现代工程实践的需求相结合。 第一部分：电力系统动态分析的基础理论 本部分奠定了理解电力系统复杂动态行为所需的数学和物理基础。 第 1 章：同步电机暂态模型与简化 本章详尽阐述了同步发电机的经典暂态模型，包括 $dq_0$ 坐标变换的推导及其在非对称条件下的应用。重点讨论了不同时间尺度下的模型简化，如一次暂态（First Swing）分析所需的简化模型（如经典模型、第二阶模型）与长期动态分析中考虑励磁系统、原动机动态的更精细模型之间的权衡与转换方法。探讨了基于电磁暂态仿真（EMT）需求的详细模型结构，包括饱和效应的处理。 第 2 章：电力系统功角稳定性理论 功角稳定性是电力系统稳定的核心。本章系统回顾了功角稳定的理论基础，从最早的等面积准则（Equal Area Criterion）出发，逐步过渡到基于李雅普诺夫（Lyapunov）理论的直接稳定性分析方法。详细介绍了能量函数法的构建过程，特别是多机系统下构建全局或局部李雅普诺夫函数的挑战与常用技术。本章也深入探讨了小扰动下的线性化分析，包括特征值分析在识别系统固有频率和阻尼特性中的应用。 第 3 章：电压稳定性和动态响应 电压稳定性，特别是“电压崩溃”的机理，是现代电网面临的另一大威胁。本章分析了系统电压对有功功率和无功功率变化的动态响应。深入研究了无功功率支持系统（如电容器组、SVC、STATCOM）在维持电压稳定中的作用。通过 P-V 曲线和 V-Q 曲线的分析，本章展示了如何量化系统接近电压稳定极限的状态，并介绍了几种检测电压暂态失稳的实时指标。 第二部分：先进建模技术与仿真方法 现代电力系统包含大量的电力电子接口设备，要求我们采用更精细的建模方法。 第 4 章：电力电子设备对动态特性的影响 本章专门讨论了并网型逆变器（Grid-Connected Inverters, GCI）在风力发电、光伏电站以及HVDC系统中的建模。详细区分了基于平均模型（Average Model，适用于EMT分析）和基于开关模型（Switching Model，适用于高频分析）的建模方法。重点讲解了如何精确捕捉电流环和电压环控制对系统动态阻尼特性的贡献和潜在的负面影响。 第 5 章：电力系统暂态仿真技术（EMT与RMS） 本章对比了两种主要的仿真范式：电磁暂态（EMT）仿真和均方根（RMS）仿真。EMT 仿真因其高分辨率和对快速动态的捕捉能力，成为设计保护和FACTS控制器的标准工具，本章详细介绍了EMT仿真中的数值积分算法（如梯形法则、代数微分方程组的求解）。RMS 仿真则侧重于长时间尺度、大扰动下的系统行为，本章探讨了如何构建有效、高效的RMS仿真模型，特别是应对包含大量分布式电源的系统。 第 6 章：网络拓扑与模态分析 在大型互联系统中，系统的动态响应是拓扑结构和参数共同作用的结果。本章介绍了基于网络拓扑的模态分析方法。通过对系统状态矩阵（系统矩阵 $A$）的分析，识别出系统的特征频率和主导模式。这对于诊断系统中的低频振荡（如区域间模式、局部模式）的物理位置和原因至关重要。 第三部分：系统阻尼与先进控制策略 稳定性的提升越来越依赖于主动控制技术，即增强型控制系统。 第 7 章：提高系统阻尼的传统方法 本章回顾了提升系统阻尼的经典手段，包括： 1. 励磁系统控制： 励磁系统中的功率系统稳定器（PSS）的设计原理，以及如何利用其调节同步机磁链动态以增加系统阻尼。 2. 原动机控制： 水轮机调速器在不同运行模式下对系统动态的影响。 3. FACTS 设备的阻尼贡献： 如 STATCOM 和 TCSC 在快速调节线路参数和无功功率注入方面对阻尼的改善。 第 8 章：基于线性控制器的增强型稳定器设计 本章深入探讨了现代增强型控制器（Power System Stabilizers, PSS）的设计方法，重点是基于最优控制和模态控制的理论。详细介绍了如何将小扰动线性化模型与状态观测器结合，设计出能够有效抑制特定特征模式（如低频振荡模式）的控制器。本章包括了对控制器参数整定（Tuning）的详细步骤和标准，以确保在实际运行中达到最佳的阻尼效果和鲁棒性。 第 9 章：非线性与自适应控制在稳定中的应用 鉴于电力系统本质上的非线性特征，本章引入了更先进的控制理念： 1. 基于鲁棒控制理论的控制器设计： 应对系统参数不确定性（如模型误差或运行点变化）时，H-infinity 优化在设计稳定裕度大的控制器中的应用。 2. 自适应和基于估计的控制： 探讨了在线估计系统动态参数（如惯量、阻尼系数）的方法，并基于估计结果实时调整控制器增益，以应对可再生能源接入带来的系统动态不确定性。 3. 非线性反馈线性化： 在特定设备控制中，利用非线性系统的精确模型，通过反馈线性化技术实现更精确的暂态控制。 结论与展望 本书的最后总结了电力系统稳定分析的当前前沿研究方向，包括：与智能电网安全评估的结合、高比例直流电网的稳定性挑战，以及如何利用数据驱动方法（如机器学习）辅助传统的基于物理模型的分析，以实现更快速、更准确的系统状态评估和控制决策。 --- 本书特色： 深度与广度并重： 理论推导严谨，同时关注现代电力电子技术对动态稳定性的实际影响。 实用性强： 大量引用了实际电网故障分析和控制系统整定的案例原理。 聚焦核心： 完全专注于功角、电压稳定性和暂态响应，为专业人士提供了坚实的理论支撑。

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从这本书的结构和主题来看，它是一部关于SSR的集大成之作。它不仅深入探讨了SSR的基本理论，还涵盖了其在现代电力系统中的各种实际应用和挑战。我预计书中会详细介绍SSR的发生条件、传播机制以及对电力系统安全稳定运行的影响。对于那些负责系统规划、设计和运行的工程师来说，这本书提供的知识是不可或缺的。我尤其关注书中是否会包含关于SSR抑制和控制的最新技术进展，例如基于先进控制算法的解决方案，以及如何应对含有大量风电和光伏发电的弱交流系统中的SSR问题。这本书的出版，对于提升我国电力系统的安全性和可靠性，具有重要的现实意义。它将帮助我们更深入地理解SSR这一复杂现象，并为我们提供应对这一挑战的有力武器。它是一部值得电力行业从业者深入研读的专业著作。

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对于我这样的初学者来说，这本书提供了一个清晰的学习路径。SSR这个概念，一开始听起来就让人望而却步，感觉充满了复杂的数学公式和晦涩的理论。但是，当我开始接触这本书的章节时，我发现它并非如此。作者用一种非常系统化的方式，从最基本原理开始讲解，一步步构建起对SSR的认知。我尤其喜欢书中通过图表和示意图来解释复杂的概念，这大大降低了理解的难度。我想象着书中会包含大量的公式推导，但一定是经过精心设计的，以便于我们理解每一步的逻辑。而且，我猜测书中会对不同类型的SSR进行分类介绍，并详细讲解各自的特点，这对于我们理清思路非常有帮助。我期待书中能够提供一些简单的计算实例，让我们能够亲手验证理论知识，从而加深理解。这本书无疑为我打开了一扇通往SSR世界的大门，让我能够更有信心去探索这个领域。

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阅读这本书的体验，更像是进行一场严谨的学术对话。它没有花哨的语言，没有冗余的废话，每一个字句都凝聚着作者的专业功底和对SSR问题的深刻洞察。我喜欢它那种直击要害的叙述方式，能够迅速抓住问题的本质。书中关于SSR的数学建模，我猜想会非常精妙，能够准确地描述其动态特性，并且能够用于预测和评估SSR的风险。对于那些常常在实际工程中遇到的SSR问题，例如由于补偿器配置不当引起的振荡，书中一定会有详细的分析和解决方案。我期待书中能够提供一些切实可行的指导，帮助工程师们在系统设计和运行过程中，有效地避免和抑制SSR的发生。此外，我很好奇书中是否会涉及到SSR与电力系统其他动态现象之间的相互作用，例如与暂态稳定、电压稳定等问题之间的耦合关系。这将有助于我们从更宏观的角度来理解电力系统的稳定性问题。这本书不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的启迪，它鼓励我们深入思考，勇于探索。

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这本书，虽然我还没有机会深入研读，但仅从其厚重的体量和 IEEE Press 的金字招牌来看，就足以让我对其内容充满了期待。我一直对电力系统中的各种动态现象颇感兴趣，尤其是那些看似微小却能引发连锁反应的共振问题。Subsynchronous Resonance（次同步谐振，SSR）这个概念，在我初次接触电力系统理论时就留下了深刻的印象，它如同潜伏在系统中的一个“幽灵”，一旦被触动，便可能带来灾难性的后果。这本书的标题直接点明了这一核心主题，这让我相信它会深入剖析SSR的产生机理、传播途径以及对电力系统稳定性的影响。考虑到 IEEE Press 的专业性和严谨性，我预测书中定会包含大量的理论推导、数学模型和仿真分析，这些都是理解SSR背后复杂动力学行为的关键。我尤其好奇书中是否会详细阐述不同类型的SSR，例如发电机端SSR、线路端SSR以及补偿器引起的SSR，以及它们各自的特点和应对策略。此外，对于解决SSR问题的各种技术手段，如阻尼控制、调谐滤波器、静止同步补偿器（STATCOM）等，书中想必会有详尽的介绍和比较。作为一个希望在电力系统领域不断深造的研究者，这本书无疑是我知识版图中不可或缺的一块拼图。

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拿到这本书的瞬间，一种扎实的学术气息扑面而来。我初步翻阅了目录和引言部分，立刻被其中涵盖的知识广度和深度所吸引。SSR，这个在电力系统中看似高深莫测的现象，在这本书中被分解得淋漓尽致。我预感，它不仅仅是一本理论的罗列，更像是一位经验丰富的导师，循序渐进地引导读者理解SSR的每一个细微之处。从最基础的机理分析，到复杂的系统建模，再到实际工程应用中的挑战，这本书似乎都给出了详尽的解答。我特别关注书中对于新型电力系统，例如含有柔性直流输电（HVDC）和大规模可再生能源接入的系统，SSR问题是如何演变和处理的。这对于我们这些身处行业前沿的人来说，无疑是至关重要的。书中的案例分析和仿真结果，我相信会极大地帮助我们理解抽象的理论概念，并将之转化为解决实际问题的能力。这本书的出版，对于电力系统工程师、研究人员乃至高年级学生而言，都将是一笔宝贵的财富，为我们提供了全面掌握SSR技术的一个重要平台。

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