Power System Transients pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:CRC Press Inc

作者:Juan A. Martinez-Velasco

出品人:

页数:644

译者:

出版时间:2009-10-2

价格:1119.00 元

装帧:精装

isbn号码:9781420065299

丛书系列:

图书标签:

• 电力系统瞬态
• 瞬态分析
• 电力系统
• 电力电子
• 电能质量
• 高压试验
• 电磁兼容
• 仿真
• 保护
• 电力系统稳定性

《电力系统动态稳定与控制：理论、分析与实践》 内容简介 本书深入探讨电力系统动态稳定性的复杂领域，系统地涵盖了从基础理论到前沿应用的全面知识体系。在当前全球能源结构转型、可再生能源渗透率不断提高的背景下，电力系统的动态特性变得日益复杂和关键。本书旨在为电力系统工程师、研究人员以及高年级本科生和研究生提供一本权威且实用的参考指南，帮助他们深刻理解并有效管理电力系统的暂态和次暂态行为。 第一部分：电力系统动态基础与建模 本部分奠定了理解电力系统动态行为的理论基石。我们首先回顾了电力系统的基本运行原理，重点阐述了同步电机、输电线路和负荷的稳态特性及其对动态性能的影响。 同步电机建模与分析： 详细介绍了在不同时间尺度下对同步电机进行建模的必要性与方法。内容涵盖了基于d-q坐标系的机电暂态模型、次暂态模型（包括次暂态电抗和暂态电抗的推导与应用），以及考虑饱和效应的高级模型。特别关注了电机内部状态变量（如励磁电压、阻尼绕组电流）与外部端电压、功角之间的相互作用。 输电线路与负荷建模： 对高压输电线路在动态过程中的电磁暂态响应进行了深入分析，包括均匀参数模型与集总参数模型的适用性比较。在负荷建模方面，详细讨论了不同类型负荷（如感性负载、整流负载、以及基于PQ控制的柔性负荷）在动态扰动下的行为特性，强调了负荷模型对系统整体稳定性的敏感性。 系统功角与频率动态： 本章系统阐述了功角稳定性的基本概念，包括稳定区域、最大传递功率限制。引入了惯量响应、阻尼效应的物理意义，并详细分析了系统频率动态与有功功率动态的耦合关系。 第二部分：暂态稳定分析与方法 暂态稳定是电力系统动态分析的核心。本部分聚焦于在发生严重故障（如短路、跳闸）后系统恢复同步的能力。 经典暂态稳定理论（能量法）： 详尽阐述了等面积准则（Equal Area Criterion）及其在单机无穷大系统中的应用。讨论了该方法的局限性，特别是对于多机系统和复杂故障情况的处理。 基于微分方程的暂态分析： 介绍了求解非线性状态空间微分方程组的方法，包括欧拉法、龙格-库塔法等数值积分技术。重点讨论了如何构建精确的系统状态空间模型，用于仿真分析，并探讨了初始状态的确定对仿真结果的准确性影响。 暂态稳定性评估指标： 除了传统的临界切除时间外，本书还引入了更先进的评估指标，如最接近奇点的特征值（Pole Proximity）对暂态稳定裕度的指示作用。 故障分析与切除策略： 深入分析了三相短路、单相接地故障等常见故障对系统动态的影响机制。详细研究了故障持续时间、故障位置对系统暂态稳定的决定性作用，并探讨了基于快速断路器和故障限流器的暂态稳定增强技术。 第三部分：小扰动稳定（次暂态/暂态）分析与控制 本部分着眼于系统在受到较小扰动（如负荷微小变化、小型线路跳闸）后，维持功角和电压小幅波动的能力，即小扰动稳定性或阻尼特性。 特征值分析与模态理论： 详细解释了线性化系统特征值分析在评估小扰动稳定性中的核心地位。引入了系统固有模态（Eigenmodes）的概念，包括低频（功角/功率）模态和高频（电压/电流暂态）模态，并分析了不同模态对系统阻尼和振荡的影响。 阻尼不足的机理与识别： 阐明了电力系统阻尼不足的物理根源，特别是大电网中远距离输电对阻尼的削弱效应。教授如何通过模态分析识别出阻尼最差的振荡模式，并确定其相关的发电机组对。 励磁系统对稳定性的影响： 深入分析了自动电压调节器（AVR）和励磁系统控制器（如PSS/SVC）对系统动态性能的反馈作用。研究了励磁系统设计参数对阻尼特性的影响，并阐述了励磁系统饱和对小扰动稳定性的不利影响。 第四部分：先进控制技术在动态稳定中的应用 本部分侧重于利用现代控制理论和电力电子技术，提升电力系统的动态稳定性和暂态裕度。 功率系统稳定器（PSS）： 详细介绍了PSS的设计原理、结构（如双输入、多输入PSS），以及如何根据系统模态分析结果，合理配置PSS的增益和滤波特性，以抑制系统低频振荡。讨论了PSS在不同地区电网中的应用案例。 静止无功发生器（SVC）与统一潮流控制器（UPFC）： 分析了这些先进静止无功补偿设备（STATCOM/SVC）在提供快速无功支撑、增强系统阻尼方面的作用。重点讲解了UPFC在同时控制电压和功率流动，以及抑制次暂态振荡方面的潜力。 基于电力电子的暂态稳定增强： 探讨了柔性交流输电系统（FACTS）和高压直流（HVDC）系统在动态控制中的前沿应用。特别关注了先进的HVDC控制策略（如南北极控制、频率/惯量控制）如何提高并联系统之间的稳定裕度。 第五部分：未来展望与特殊系统动态 本部分将视野拓展至正在发生的能源革命所带来的新的动态挑战。 高比例可再生能源接入的影响： 讨论了大规模风电和光伏接入后，系统惯量和短路容量的下降对暂态稳定和阻尼特性的连锁反应。重点分析了无功电压控制（Grid-Forming vs. Grid-Following Inverters）的动态特性差异。 直流电网动态稳定性： 简要介绍了高压直流（HVDC）系统（包括MMC-HVDC）的动态特性，以及在多端直流电网中面临的保护协调与暂态稳定问题。 系统韧性与自愈合： 从更宏观的角度，讨论了如何通过先进的故障诊断、智能断路器和自恢复策略，增强电力系统面对极端扰动时的韧性（Resilience）。 全书结构严谨，理论与工程实践紧密结合，配备了大量的工程实例和仿真结果，是电力系统动态领域不可或缺的专业参考书。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆