可再生能源高渗透率下的电网电压稳定性鲁棒控制_PDF下载[94MB-百度云](澳)贾汗季·侯赛因(Jahangir

本书特色

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随着可再生能源并网不断增加，光伏、风电的利用日益增多，这给电网电压控制和无功功率补偿带来了新的挑战。本书重点介绍了风电、光伏的大规模渗透对电力系统动态电压稳定性的影响，以及使用鲁棒控制技术提高稳定裕度的效果，从而减少对电力系统性能的负面影响。

本书内容包括电力系统电压稳定性与设备模型，线性化和模态分析，利用风力发电机和柔性交流输电系统（ＦＡＣＴＳ）设备进行动态电压失稳分析，动态负荷下的电压稳定控制，动态输电能力增强控制，增强故障穿越能力的控制，互联电力系统中双馈异步发电机（ＤＦＩＧ）的低电压穿越（ＬＶＲＴ）能力，光伏发电单元在配电网中的交互等，涵盖了提高输配电系统电压稳定裕度所涉及的内容。

本书可作为电力系统工程技术人员的参考书，也适合作为相关专业的研究人员、管理人员以及高校研究生的参考资料。

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内容简介

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随着可再生能源并网不断增加, 光伏、风电的利用日益增多, 这给电网电压控制和无功功率补偿带来了新的挑战。本书重点介绍了风电、光伏的大规模渗透对电力系统动态电压稳定性的影响, 以及使用鲁棒控制技术提高稳定裕度的效果, 从而减少对电力系统性能的负面影响。本书内容包括电力系统电压稳定性与设备模型, 线性化和模态分析, 利用风力发电机和柔性交流输电系统 (FACTS) 设备进行动态电压失稳分析, 动态负荷下的电压稳定控制, 动态输电能力增强控制, 增强故障穿越能力的控制, 互连电力系统中双馈异步发电机的低电压穿越 (LVRT) 能力, 光伏发电单元在配电网中的交互等, 涵盖了提高输配电系统电压稳定裕度所涉及的内容。

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译者序原书序本书物理量符号本书缩略语第１章引言１１�保� 总则１１�保� 背景１１�保� 不同国家的可再生能源并网情况６１�保� 大型风力发电机和光伏发电单元并网概述７１�保� 风力发电机和光伏发电单元控制概述８１�保� 风力发电机和光伏发电单元的鲁棒控制９１�保� 本书的贡献１０１�保� 本书综览概述１１参考文献１２第２章电力系统电压稳定性与设备模型１６２�保� 简介１６２�保� 电力系统稳定性和电压稳定性１７２�保� 电压和功角失稳１８２�保� 风力发电和电力系统稳定性１８２�保� 电压失稳及其时间过程１９２�保� 电压稳定性２２�保� 电压稳定性和非线性２０２�保� 电压失稳的主要原因２１２�保� 提高电压稳定性的方法２２２�保躬保� 电压稳定性和励磁控制２２２�保躬保� 电压稳定性和ＦＡＣＴＳ设备２３２�保保� 电力系统设备建模２４２�保保蔼保� 同步发电机建模２５２�保保蔼保� 励磁系统建模２６２�保保蔼保� 电力系统稳定器２７２�保保蔼保� 过励磁限制器２７２�保保蔼保� 负荷建模２８２�保保蔼保� 异步电动机建模２９２�保保蔼保� 有载分接开关建模３０２�保保蔼保� 风力发电机建模３０２�保保蔼保� 负荷潮流表示３２２�保保蔼保保� 风力发电机的动态模型３３２�保保蔼保保� 转子模型３３２�保保蔼保保� 轴系模型３４２�保保蔼保保� 异步发电机模型３５２�保保蔼保保� ＤＦＩＧ建模３６２�保保蔼保保� 风力发电机聚合模型３６２�保保蔼保保� 光伏发电单元建模３７２�保保蔼保保� ＦＡＣＴＳ设备建模３９２�保保蔼保保� ＳＴＡＴＣＯＭ模型３９２�保保蔼保保� ＳＶＣ建模４２２�保保蔼保玻� 晶闸管控制的串联电容器４３２�保保蔼保玻� 储能装置４４２�保保蔼保玻� 电网潮流模型４４２�保保蔼保玻� 电力系统建模４５２�保保� 本章小结４５参考文献４６第３章线性化和模态分析４８３�保� 简介４８３�保� 传统线性化４８３�保勃保� 扰动线性化５１３�保� 设计的线性化５１３�保唱保� 中值定理５２３�保唱保� 公式重构方法５３３�保唱保� 设计的技术在简单系统中的应用５５３�保� 电力系统模态分析５９３�保� 特征值灵敏度６１３�保� 参与矩阵６１３�保� 留数６２３�保� 母线参与因子、特征值和电压稳定性６２３�保� 本章小结６３参考文献６４第４章利用风力发电机和ＦＡＣＴＳ设备进行动态电压失稳分析６５４�保� 简介６５４�保� 案例研究６８４�保勃保� 高输入负荷区６９４�保勃保� ＤＦＩＧ型风电场和若干同步发电机６９４�保勃保� 不同ＦＡＣＴＳ设备之间的交互７２４�保勃保� 带有串联补偿的少量大容量输电线路７２４�保勃保� 中间具有并联补偿的纵向系统７３４�保勃保� 不同补偿装置的比较７４４�保勃保� 靠近负荷中心的传统发电７４４�保勃保� 大型ＦＳＷＴ并网的影响７５４�保勃保� 使用ＳＴＡＴＣＯＭ进行的ＦＳＷＴ并网７７４�保� 本章小结７８参考文献７９第５章动态负荷下的电压稳定控制８１５�保� 简介８１５�保� 电力系统稳定性和励磁控制８３５�保� 电力系统模型８４５�保� 测试系统和控制任务８６５�保� 线性化和不确定性建模８８５�保� 极小化极大ＬＱＧ控制８９５�保� 控制器设计和性能评估９０５�保藩保� 意外事故Ⅰ：一条输电线路中断９２５�保藩保� 意外事故Ⅱ：三相短路９３５�保藩保� 意外事故Ⅲ：负荷突变９４５�保� 本章小结９６参考文献９６第６章动态输电能力增强控制９９６�保� 简介９９６�保� 电力系统模型１０２６�保� 计算输电能力的目的１０３６�保� 限制输电能力的因素１０４６�保椽保� 温升极限１０４６�保椽保� 电压极限１０４６�保椽保� 稳定性极限１０５６�保� 动态ＡＴＣ评估算法１０５６�保� 案例研究１０５６�保丢保� 案例Ⅰ：发电机无功功率限值１０６６�保丢保� 案例Ⅱ：动态负荷的影响１０６６�保丢保� 案例Ⅲ：故障切除时间的影响１０６６�保丢保� 案例Ⅳ：静态和动态补偿的影响１０７６�保丢保� 案例Ⅴ：动态补偿装置比较１０８６�保丢保� 风力发电机并网对ＡＴＣ的影响１０８６�保丢保� 由ＦＳＩＧ恢复ＡＴＣ的补偿１１０６�保� 分散式鲁棒控制１１０６�保� 测试系统的控制器设计１１２６�保釜保� 子系统①和② １１３６�保釜保� 子系统③ １１４６�保� 控制器性能评估１１５６�保躬保� 一条输电线路中断１１５６�保躬保� 三相短路１１５６�保躬保� 对比所设计的ＳＴＡＴＣＯＭ控制器与基于ＰＩ的ＳＴＡＴ�� ＣＯＭ控制器１１６６�保保� 本章小结１１９参考文献１２０第７章增强故障穿越能力的控制１２２７�保� 简介１２２７�保� 风电场接入电网的规范要求１２６７�保勃保� 故障穿越１２７７�保勃保� 功率－频率变化１２７７�保勃保� 频率控制１２７７�保勃保� 无功功率调节能力１２７７�保勃保� 电压控制１２７７�保� 风力机的故障穿越方案１２７７�保� 临界切除时间和临界电压１２９７�保� 具有非结构化不确定性的鲁棒ＳＴＡＴＣＯＭ控制１３０７�保氮保� 测试系统１３１７�保氮保� 线性化和不确定性建模１３２７�保氮保� 极小化极大ＬＱＧＳＴＡＴＣＯＭ控制器１３３７�保氮保� 案例研究１３５７�保氮保� 控制设计算法和性能评估１３８７�保� 同步ＳＴＡＴＣＯＭ和桨距角控制１４０７�保丢保� 控制器性能评估１４４７�保� 具有结构不确定性的风电场ＳＴＡＴＣＯＭ控制器１４８７�保藩保� 测试系统和控制工作１４９７�保藩保� ＳＴＡＴＣＯＭ控制策略１５０７�保藩保� 线性化和不确定性建模１５１７�保藩保� ＳＴＡＴＣＯＭ控制器设计１５３７�保藩保� 控制器设计算法１５４７�保藩保� 控制器性能评估１５５７�保藩保� 低电压期间的稳定性１５５７�保藩保� 风力发电机对风速变化的响应１５７７�保� 分散式ＳＴＡＴＣＯＭ／ＥＳＳ控制器１５９７�保釜保� 测试系统和控制工作１６０７�保釜保� 问题描述１６２７�保釜保� 使用秩约束ＬＭＩ的分散式控制器设计１６３７�保釜保� 控制器设计算法１６７７�保釜保� 控制器性能评估１６８７�保釜保� 电压的升高和暂态稳定裕度１６９７�保釜保� 低电压期间的有功和无功输出功率１７１７�保釜保� 与标准ＬＶＲＴ要求的比较１７２７�保釜保� 不同运行条件下的性能１７２７�保釜保保� 添加超级电容器的影响１７２７�保� 本章小结１７５参考文献１７５第８章互联电力系统中双馈异步发电机的低电压穿越能力１７９８�保� 简介１７９８�保� 电力系统模型１８０８�保� 测试系统和控制工作１８２８�保� 问题描述１８６８�保� 使用秩约束ＬＭＩ的分散式控制设计１８９８�保� 控制设计算法１９０８�保� 控制器性能评估１９１８�保藩保� 电压的升高和暂态稳定裕度１９２８�保藩保� 鲁棒ＬＱ和ＰＩ控制器的比较１９２８�保藩保� 在风电场附近的严重低阻抗故障１９４８�保藩保� 对比低电压穿越标准１９５８�保藩保� 风力机对风速变化的响应１９５８�保藩保� 不同运行条件下的鲁棒性１９８８�保藩保� 多个双馈异步发电机控制器之间的动态交互１９８８�保藩保� 不对称故障１９９８�保� 结论２００参考文献２０１第９章光伏发电单元在配电网中的交互２０４９�保� 简介２０４９�保� 光伏系统模型２０５９�保� 案例研究２０８９�保唱保� 小信号分析２１０９�保唱保� 基于正规形理论的交互指标２１１９�保唱保� 时域仿真２１３９�保� 用于非交互控制的问题描述２１３９�保� 光伏控制设计２１４９�保� 控制设计算法和性能评估２１６９�保丢保� 三相故障２１８９�保丢保� 连接的负荷突然变化２１８９�保丢保� 参考点变化２２０９�保丢保� 光照急剧变化２２０９�保� 结论２２２参考文献２２２第１０章结论２２４１０�保� 未来研究方向２２６第１１章附录２２７１１�保� 附录Ⅰ：具有大型异步电动机的单机无穷大容量母线系统的潮流和动态数据２２７１１�保� 附录Ⅱ：异步电动机方程到通用坐标系的变换２２７１１�保� 附录Ⅲ：用于励磁控制设计的 �嫉谋泶锸� ２２８１１�保� 附录Ⅳ：３机２区测试系统的潮流和动态数据２３０１１�保� 附录Ⅴ：单一风电场无穷大容量母线测试系统潮流和动态数据２３２１１�保� 附录Ⅵ：具有非结构不确定性表示的ＳＴＡＴＣＯＭ控制器的 �急泶锸� ２３３１１�保� 附录Ⅶ：同步ＳＴＡＴＣＯＭ和桨距角控制的 �己� ψ 表达式设计２３４１１�保� 附录Ⅷ：具有结构不确定性表示的ＳＴＡＴＣＯＭ控制设计的 �己� ψ表达式２３７１１�保� 附录Ⅸ：分散式ＳＴＡＴＣＯＭ／ＥＳＳ控制设计的 �己� ψ 表达式２４２１１�保保� 附录Ⅹ：１６机５区测试系统的潮流和动态数据２４８１１�保保� 附录Ⅺ：１０机新英格兰系统的潮流和动态数据２５３