现代电力系统丛书：电力系统并行计算与数字仿真

图书标准信息

• 作者 周孝信、田芳、李亚楼 著
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2014-10
• 版次 1
• ISBN 9787302348146
• 定价 88.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 344页
• 字数 440千字
• 正文语种 简体中文
• 丛书 现代电力系统丛书

【内容简介】

　　《现代电力系统丛书：电力系统并行计算与数字仿真》系统全面地阐述了电力系统两种基本过程——机电暂态过程和电磁暂态过程的仿真分析方法，包括用于机电暂态仿真和电磁暂态仿真的电力系统元件数学模型；同时结合作者多年从事相关科研的成果，系统地介绍了电力系统数字仿真的新技术，包括机电暂态并行仿真方法、电磁暂态并行仿真方法、机电电磁暂态混合并行仿真方法、数字仿真装置与物理装置联合仿真方法、电流源换流器型直流输电系统建模与仿真等。
　　《现代电力系统丛书：电力系统并行计算与数字仿真》适合于从事电力系统分析及数字仿真领域研究的科研和技术人员以及高等院校电力系统专业的教师和研究生阅读。

【作者简介】

　　周孝信，中国科学院院士，IEEEFellow，教授。194O年出生于山东蓬莱，1965年毕业于清华大学。长期致力于电力系统分析方法、电力电子技术和现代控制理论应用研究。参加或主持我国多项大型超高压输电系统工程关键技术、新型灵活交流输电系统、可控串补等重点项目研究。在我国第一条33OkV交流、第一条±50OkV直流系统工程中提出并采用新的分析模型、计算方法和关键技术。主持开发我国第一套“电力系统分析综合程序”大型软件和“电力系统全数字实时仿真关键技术研究、装置研制和应用”，两项目均获国家科学技术进步一等奖。获IEEEPES2008NariHirigoranlFACTS贡献奖。现任中国电力科学研究院名誉院长、中国电机工程学会常务理事、学术工作委员会主任、中国电工技术学会常务理事等职。
　　
　　田芳，教授级高级工程师，IEEE、CSEE高级会员。2001年12月毕业于中国电力科学研究院，获得博士学位，同年进入中国电力科学研究院工作，主要从事电力系统仿真、分析与控制研究。参与了国家自然科学基金、“973”计划、“863”计划和国家电网公司重大科研项目：“超高压输电系统中灵活交流输电（可控串补）技术”，“大型互联电网在线运行可靠性评估、预警和决策支持系统”，“直流输电系统全数字实时仿真系统的开发”，“提升电网安全稳定和运行效率的柔性控制技术”，“电力系统全数字实时仿真装置的研制”，“国家电网仿真中心建设”等，主持完成了国家科技支撑计划项目课题和国家电网公司重大科研项目：“大电网安全监测、预警与防御体系研究”，“电力系统在线仿真分析、决策及控制关键技术研究”等。合作出版专著1部，发表论文30余篇，获国家科技进步一等奖1项，省部级科技进步奖6项，中国专利金奖1项、优秀奖1项，授权发明专利8项。
　　
　　李亚楼，教授级高级工程师，2003年毕业于中国电力科学研究院，获得博士学位，同年进入中国电力科学研究院工作。现任中国电力科学研究院电力系统研究所总工程师。主要从事电力系统仿真分析方法研究和软件开发。作为子课题负责人参与“973”项目、“863”项目、自然基金项目，主持直流电网基础理论研究、电力系统云仿真技术研究及系统开发等项目。发表论文30余篇，出版专著一部。获国家科技进步一等奖1项，省部级科技进步奖4项。
　　
　　郑超，高级工程师，中国电机工程学会高级会员。2006年毕业于中国电力科学研究院，获得博士学位，同年进入中国电力科学研究院工作。主要从事电力系统稳定与控制、新能源并网及FACTS应用研究。参与和负责了国家高技术研究发展计划（“863”计划）“适应高渗透率间歇性电源接入电网的综合规划方法研究”和国家电网公司重大科技专项“交直流、多直流安全稳定紧急控制技术”等项目。发表论文40余篇，获省部级科技进步奖5项。

【目录】

第1章绪论
1.1电力系统仿真
1.1.1系统及系统仿真
1.1.2电力系统实时仿真
1.2电力系统数字仿真及数字仿真方法
1.2.1电力系统数字仿真分类
1.2.2电力系统3类动态过程及其数字仿真方法
1.2.3电力系统实时数字仿真装置
1.3电力系统数字仿真技术的新发展
1.4本书的主要内容
参考文献

第2章机电暂态仿真并行计算的模型与方法
2.1概述
2.2机电暂态仿真计算的数学模型与方法
2.2.1同步发电机模型
2.2.2励磁调节系统模型
2.2.3原动机调速系统模型
2.2.4负荷模型
2.2.5扰动和稳定控制的处理
2.2.6基于梯形隐式积分和交替求解方案的机电暂态仿真过程
2.3机电暂态仿真计算的并行算法
2.3.1电力网络的分割方法
2.3.2线性方程组并行求解方法
2.3.3一种适用于机群并行机的机电暂态实时仿真算法
2.4外接数字模型和物理装置的并行仿真
2.4.1外接数字模型和物理装置仿真方法概述
2.4.2外接用户自定义模型仿真
2.4.3外接MATLAB数字模型仿真
2.5机电暂态仿真并行计算算例
2.5.1测试用机群并行机配置
2.5.2并行性能评测指标
2.5.3CEPRI36节点系统仿真测试
2.5.4东北、华北和华中联网系统仿真测试
2.6小结
参考文献

第3章电磁暂态过程并行计算的模型和方法
3.1概述
3.2电磁暂态仿真计算的基本方法
3.2.1电磁暂态网络计算模型
3.2.2数值积分方法
3.2.3电磁暂态仿真计算流程
3.3电磁暂态计算的电力系统元件数学模型
3.3.1线性集中参数元件模型
3.3.2分布参数线路元件模型
3.3.3同步电机元件模型
3.3.4简单电压源和电流源模型
3.3.5开关元件模型
3.3.6非线性元件模型
3.4电磁暂态仿真计算的并行算法
3.4.1分布参数线路解耦分网并行算法
3.4.2节点分裂分网并行算法
3.4.3线路解耦与节点分裂结合法
3.4.4电磁暂态分网并行算法实现
3.4.5并行计算性能分析
3.5电磁暂态仿真并行计算算例
3.5.1修改后的IEEE14节点系统
3.5.2黑龙江省电力系统
3.6小结
参考文献

第4章机电电磁暂态过程混合并行数字仿真
4.1概述
4.2机电电磁暂态混合仿真的常用方法
4.2.1迭代式混合仿真方法
4.2.2串行混合仿真方法
4.3机电电磁暂态混合并行仿真方法
4.3.1数据交换时序
4.3.2接口等值电路
4.3.3数据交换形式
4.3.4混合仿真在机电暂态仿真程序中的实现
4.3.5混合仿真在电磁暂态仿真程序中的实现
4.4机电电磁暂态混合并行仿真算例
4.4.1单机无穷大系统
4.4.2CEPRI7节点系统
4.4.3南方电网交直流混合系统
4.5小结
参考文献

第5章交直流混合电力系统并行数字仿真
5.1概述
5.2直流输电系统数学模型
5.2.1用于机电暂态仿真的直流输电系统模型
5.2.2用于电磁暂态仿真的直流输电系统模型
5.3常规的交直流混合电力系统仿真方法
5.3.1机电暂态仿真方法
5.3.2电磁暂态仿真方法
5.3.3机电电磁暂态混合仿真方法
5.4交直流分割并行电磁暂态仿真方法
5.5交直流分割并行电磁暂态仿真算例
5.6小结
参考文献

第6章电力系统全数字实时仿真装置及其应用
6.1概述
6.2全数字实时仿真装置简介
6.3全数字实时仿真装置硬件系统
6.3.1并行计算机群
6.3.2物理接口箱
6.3.3线性功率放大器
6.3.4终端工作站
6.3.5其他辅助设备
6.4全数字实时仿真装置软件系统
6.4.1机电暂态仿真软件功能
6.4.2电磁暂态仿真软件功能
6.4.3机电电磁暂态混合仿真功能
6.4.4外接数字模型接口
6.4.5外接物理装置接口
6.4.6分布式计算平台
6.4.7在线数据接口
6.5全数字实时仿真装置与物理装置联合仿真
6.5.1仿真过程中的实时与同步控制
6.5.2与物理控制保护设备联合仿真
6.5.3与一次模拟设备功率连接仿真
6.6全数字实时仿真装置用途
6.7全数字实时仿真装置典型应用
6.7.1物理设备试验研究
6.7.2电网事故模拟分析
6.7.3交直流系统安全稳定运行及控制策略研究
6.7.4电网在线仿真分析
6.8小结
参考文献

第7章VSCHVDC输电系统建模与仿真
7.1概述
7.1.1VSCHVDC技术原理
7.1.2VSCHVDC技术特点
7.1.3VSCHVDC应用领域
7.1.4VSCHVDC应用现状
7.2VSCHVDC稳态建模与潮流计算
7.2.1VSCHVDC稳态特性与控制方式
7.2.2VSCHVDC交直流潮流交替求解
7.2.3VSCHVDC交直流潮流统一迭代求解
7.3VSCHVDC暂态建模与动态仿真
7.3.1VSCHVDC暂态建模
7.3.2基于用户自定义模型的VSCHVDC动态仿真
7.3.3基于用户程序接口的VSCHVDC动态仿真
7.4VSCHVDC等效仿真模型及应用
7.4.1VSCHVDC等效仿真模型
7.4.2VSCHVDC等效仿真模型有效性分析与验证
7.4.3VSCHVDC次同步振荡阻尼特性
7.4.4VSCHVDC对串补输电系统中发电机电气阻尼特性的影响
7.5多端VSCHVDC运行特性仿真
7.5.1VSCHVDC控制器设计
7.5.2多端VSCHVDC仿真分析
7.6小结
参考文献

附录A单机无穷大系统参数
A.1系统参数
A.2潮流结果
附录BCEPRI7节点系统参数
B.1交流系统参数
B.2直流线路、换流变压器及交流滤波器参数
B.3直流控制器参数
B.4潮流结果
附录CFirstbenchmarkHVDCmodel系统参数
C.1交流系统参数
C.2直流线路及换流变压器参数
C.3直流控制器参数
附录DIEEE14节点系统参数
D.1系统参数
D.2潮流结果
附录ECEPRI36节点系统参数
E.1系统单线图
E.2系统参数
E.3潮流结果
附录F双端VSCHVDC潮流计算雅可比矩阵及其元素表达式
索引