国际电气工程先进技术译丛：柔性交流输电系统：建模与控制（原书第2版）

图书标准信息

• 作者 [英]Xiao-Ping、[德]Christian、[英]Bikash Pal 著；王承民、谢宁、史伟伟 译
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2015-03
• 版次 1
• ISBN 9787111476870
• 定价 98.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 294页
• 字数 519千字
• 正文语种 简体中文
• 丛书 国际电气工程先进技术译丛

【内容简介】

　　《国际电气工程先进技术译丛：柔性交流输电系统：建模与控制（原书第2版）》论述了柔性交流输电系统（FACTS）的先进建模、分析和控制技术。这些课题反映了FACTS控制器的新研究和发展，并提出了FACTS在电力系统中的未来应用。本书包含了电力系统控制的一系列问题：从稳态电压和潮流控制，到电压稳定控制、应用FACTS控制器的小信号稳定控制。本书介绍了新的FACTS控制器模型，用于电力系统潮流控制、电能质量分析和补偿（IPFC,GUPF,VSC HVDC以及MVSCHVDC等）的建模。内容的选择根据FACTS应用现状以及未来各种可能的实际应用。

 

 《国际电气工程先进技术译丛：柔性交流输电系统：建模与控制（原书第2版）》的协作素材主要来源于作者紧密参与的科研和实际工程项目。本书对于正在从事FACTS建模、仿真和控制工作的电力工程师和学生有很高的参考价值，可广泛应用于解决电力系统运行、设计和控制方面的相关问题。

【目录】

译者序

原书前言

原书第1版序

原书第2版序

第1章FACTS——装置与应用

1.1概论

1.2电力电子

1.2.1半导体

1.2.2功率转换器

1.3FACTS设备的结构

1.3.1并联型设备

1.3.2串联设备

1.3.3串并联设备

1.3.4背靠背设备

参考文献

第2章多功能单一变换器FACTS在潮流分析中的建模

2.1电力系统潮流计算

2.1.1潮流方法

2.1.2节点的分类

2.1.3极坐标系中的牛顿拉夫逊潮流

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牛顿潮流下的STATCOM的多控制函数模型

2.2.3多约束越限的处理

2.2.4STATCOM电流幅度控制多重解

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

2.3.2SSSC多控制功能模型在牛顿潮流中的实现

2.3.3数值结果

2.4SVC和TCSC模型的潮流分析

2.4.1在电力系统潮流分析中SVC、STATCOM的表达式

2.4.2TCSC表示SSSC潮流分析

参考文献

第3章应用于电力系统潮流分析的组合变换器FACTS模型

3.1UPFC的多控制函数建模

3.1.1先进的UPFC潮流分析模型

3.1.2先进UPFC模型应用于牛顿潮流

3.1.3数值算例

3.2多函数控制的IPFC和GUPFC建模

3.2.1实际约束条件的牛顿潮流中的IPFC建模

3.2.2实际约束条件的牛顿潮流中的GUPFC建模

3.2.3数值算例

3.3基于HVDC的多端子电压源变换器

3.3.1MVSCHVD与变换器位于同一变电站的数学建模

3.3.2直流网络方程下的广义MVSCHVDC模型

3.3.3数值算例

3.4潮流分析中小阻抗FACTS问题处理

3.4.1电压源变换器FACTS模型的数值不稳定性

3.4.2阻抗补偿模型

参考文献

第4章FACTS设备在最优潮流分析中的建模

4.1最优潮流分析

4.1.1最优潮流简介

4.1.2最优潮流技术比较

4.1.3OPF模型综述

4.2非线性内点最优潮流方法

4.2.1功率偏差方程

4.2.2输电线路约束

4.2.3非线性内点OPF算法

4.2.4非线性内点OPF的应用

4.2.5非线性内点OPF算法的求解步骤

4.3OPF分析中的FACTS建模

4.3.1最优电压和潮流控制中的IPFC和GUPFC

4.3.2GUPFC的运行和控制约束

4.3.3考虑GUPFC的非线性内点OPF算法

4.3.4非线性内点OPF中IPFC的建模

4.4OPF中多终端VSCHVDC的建模

4.4.1最优电压和潮流控制中的多终端VSCHVDC

4.4.2MVSCHVDC的运行和控制约束

4.4.3非线性内点OPF中的MVSCHVDC建模

4.5VSCHVDC与FACTS设备的比较

4.5.1UPFC与BTBVSCHVDC的比较

4.5.2GUPFC与MVSCHVDC的比较

4.6附录含GUPFC非线性内点OPF的导数

4.6.1非线性内点OPF的一阶导数

4.6.2非线性内点OPF的二阶导数

参考文献

第5章三相潮流和三相OPF分析中的FACTS模型

5.1直角坐标下的牛顿三相潮流法

5.1.1节点分类

5.1.2同步电机的表示

5.1.3直角坐标系下的功率电压不平衡方程

5.1.4直角坐标系下的牛顿方程

5.2极坐标系下的三相牛顿潮流公式

5.2.1发电机的表示

5.2.2极坐标系下的功率和电压不平衡方程

5.2.3极坐标系下的牛顿方程

5.3直角坐标系下SSSC的三相潮流计算模型

5.3.1星/三角联结变压器的三相SSSC模型

5.3.2具有单相独立变压器的单相/三相SSSC模型

5.3.3算例

5.4UPFC模型在极坐标系下的三相牛顿潮流计算

5.4.1三相UPFC的工作原理

5.4.2三相换流变压器模型

5.4.3三相UPFC的潮流约束

5.4.4三相UPFC的对称分量控制模型

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极坐标下的三相牛顿OPF

5.6附录AYgi的定义

5.7附录B五节点测试系统

参考文献

第6章含FACTS的静态电力系统电压稳定性分析与控制

6.1静态电力系统电压稳定分析中的连续潮流方法

6.1.1连续潮流方法

6.1.2同步电机运行限制建模

6.1.3连续潮流的求解步骤

6.1.4FACTS控制的连续潮流建模

6.1.5数值结果

6.2静态电压稳定分析的优化方法

6.2.1电压稳定极限测定的优化方法

6.2.2电压安全极限测定的优化方法

6.2.3运行安全极限测定的优化方法

6.2.4潮流不可解的优化方法

6.2.5数值算例

6.3安全约束最优潮流传输能力计算

6.3.1考虑安全约束的统一传输能力计算方法

6.3.2利用非线性内点发求解统一安全约束下的传输能力问题

6.3.3安全约束下传输能力计算步骤

6.3.4数值结果

参考文献

第7章三相不对称电力系统的静态电压稳定

7.1三相不对称电力系统的稳态电压稳定

7.2连续三相潮流方法

7.2.1运行限制的同步电机建模

7.2.2极坐标系中的三相潮流

7.2.3连续三相潮流方法方程

7.2.4连续三相潮流解法

7.2.5连续三相潮流的执行问题

7.2.6数值结果

7.3含FACTS的三相不对称系统的静态稳定

7.3.1STATCOM

7.3.2SSSC

7.3.3UPFC

参考文献

第8章FACTS的阻塞管理和损耗优化

8.1能量市场中快速潮流控制

8.1.1运行策略

8.1.2控制方案

8.2潮流控制器的放置

8.3经济评估方法

8.3.1跨区域阻塞管理的PFC建模

8.3.2跨区域传输容量的测定

8.3.3PFC带来的经济效益评估

8.4潮流控制器的量化效益

8.4.1增加传输容量

8.4.2减小损失

8.5附录

参考文献

第9章FACTS的非侵扰性系统控制

9.1要求规范

9.1.1模块化的网络控制器

9.1.2控制器规格

9.2架构

9.2.1常规运行的NISC方法

9.2.2紧急情况下的NISC方法

参考文献

第10章FACTS紧急和稳定控制的自主系统

10.1自主系统结构

10.2自主安全和紧急控制

10.2.1模型和控制结构

10.2.2协调通用规则

10.2.3自主控制系统的综合性

10.3小信号稳定性的自适应控制

10.4验证

10.4.1传输线路故障

10.4.2负荷增加

参考文献

第11章用于FACTS装置协调控制的多代理系统

11.1协调控制面临的挑战

11.2多代理系统的结构

11.2.1通信模型

11.2.2一个PFC的影响域

11.2.3分布式协调控制

11.3验证

11.3.1一条输电线路跳闸

11.3.2负荷增加

参考文献

第12章FACTS的广域控制

12.1广域监控系统

12.2广域监视应用

12.2.1输电走廊电压稳定监视

12.2.2热极限监视

12.2.3振荡稳定监视

12.2.4拓扑检测和状态量计算

12.2.5基于OPF方法的负荷能力计算

12.2.6电压稳定预测

12.3广域控制应用

12.3.1优化设定值的预防性控制

12.3.2远程反馈控制

参考文献

第13章含FACTS的电力系统小信号稳定分析建模

13.1小信号建模

13.1.1同步发电机

13.1.2励磁系统

13.1.3原动机和调速器模型

13.1.4负荷模型

13.1.5网络和潮流模型

13.1.6FACTS模型

13.1.7算例系统

13.2特征值分析

13.2.1算例系统的小信号稳定分析结果

13.2.2特征向量、模式形状和参与因子

13.3模态可控性、可观性和留数

参考文献

第14章含FACTS的电力系统稳定线性控制设计与仿真

14.1H∞混合灵敏度模型

14.2含极点定位的广义H∞问题

14.3矩阵不等式方程

14.4矩阵不等式的线性化

14.5算例分析

14.5.1权重选择

14.5.2控制设计

14.5.3性能评估

14.5.4仿真结果

14.6序贯设计的算例分析

14.6.1测试系统

14.6.2控制设计

14.6.3性能评估

14.6.4仿真结果

14.7时延系统的H∞控制

14.8时延系统的Smith预估器

14.9应用统一Smith预估器的问题描述

14.10算例分析

14.10.1控制设计

14.10.2性能评估

14.10.3仿真结果

参考文献

第15章使用多操作点的FACTS进行电力系统稳定性控制

15.1简介

15.1.1基于LMI方法的阻尼控制器的设计

15.1.2基于LMI的多模态阻尼控制器设计技术的挑战

15.2考虑多操作点的FACTS稳定控制非线性矩阵不等式

15.3输出反馈控制器的两步设计方法

15.3.1第一步：变量K的确定

15.3.2第二步：变量Ak及Bk的确定

15.4H2及H∞特性的拓展

15.4.1第一步：多目标控制下K的确定

15.4.2第二步：多目标控制的Ak及Bk的确定

15.4.3H∞特性

15.4.4H2特性

15.4.5两步控制设计方法的几点评论

15.5单机无穷大系统的两步控制设计方法

15.5.1单机无穷大系统(SMIB)

15.5.2运用两步法进行基于极点配置的阻尼振荡器的设计

15.5.3MLMI与SLMI的非线性仿真对照实验

15.6多机系统下的两步控制设计方法

15.6.1多机测试系统

15.6.2多机系统下的两步阻尼控制器设计

15.6.3绩效评估

15.6.4非线性模拟

15.7对于多机系统的替代两步控制设计方法

15.7.1SCADA/EMS介绍

15.7.2替代两步阻尼控制器的设计方法

15.7.3算例

15.8总结

参考文献

第16章配电系统回路设备控制

16.1配电系统回路设备概述

16.2回路设备本地控制

16.2.1线电压的估算

16.2.2回路潮流控制

16.2.3无功功率控制

16.3近似控制

16.3.1目标函数与最优控制

16.3.2近似最小二乘法

16.4模拟

16.5示范工程

16.5.1场测试系统

16.5.2简单的控制测试

16.5.3测试条件

16.5.4测试结果

参考文献

第17章风力发电系统的电力电子控制

17.1简介

17.2双馈感应发电机风机

17.2.1双馈感应发电机风机建模与控制

17.2.2采用DFIG的WT的模型

17.3采用DFIG的WT的小信号稳定性分析

17.3.1采用DFIG的WT的动态模型

17.3.2采用DFIG的WT的小信号稳定性分析模型

17.3.3采用DFIG的WT的小信号稳定性分析

17.3.4动态模拟

17.4采用DDPMG的WT模型

17.5采用DDPMG的WT小信号稳定性分析

17.5.1小信号稳定性分析模型

17.5.2采用DDPMG的WT小信号稳定性分析

17.5.3动态模拟四机系统

17.6风力发电系统的非线性控制

17.6.1非线性控制

17.6.2采用DFIG的WT的三阶模型

17.6.3非线性控制设计的变速恒频双馈WT

17.6.4动态模拟

17.7使用系统动态等值方法对大型风电场建模

17.7.1一致性组的识别

17.7.2网络简化

17.7.3动态参数的聚合

17.7.4动态模拟

17.8大型风电场通过高压直流输电与电网连接

17.8.1VSC直流输电技术的发展

17.8.2VSC风电场联网的直流输电控制

17.8.3动态模拟

参考文献