電力系統(tǒng)穩(wěn)定性及發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制

出版時(shí)間：2007-03-01

版 次：初版

開(kāi) 本：16開(kāi)

包 張：平裝

序言

前言

第1章緒論

第1節(jié)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的分類及定義

第2節(jié)北美大系統(tǒng)穩(wěn)定事故

第3節(jié)勵(lì)磁控制開(kāi)辟了電力系統(tǒng)穩(wěn)定性全新的方向

參考文獻(xiàn)

第2章同步電機(jī)的基本方程式及數(shù)學(xué)模型

第1節(jié)理想電機(jī)及a、b、c坐標(biāo)表示的方程式

第2節(jié)以d、q、o為坐標(biāo)的方程式

第3節(jié)同步機(jī)的基本方程式及實(shí)用數(shù)學(xué)模型

第4節(jié)同步電機(jī)方程的標(biāo)幺值

第5節(jié)基本方程式的應(yīng)用三相突然短路分析

參考文獻(xiàn)

第3章勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型

第1節(jié)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的要求

第2節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)的分類

第3節(jié)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

第4節(jié)交流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

第5節(jié)靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)

第6節(jié)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(Pss)的數(shù)學(xué)模型

第7節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)的標(biāo)幺系統(tǒng)及其轉(zhuǎn)換

第8節(jié)硬限幅及軟限幅

第9節(jié)反向勵(lì)磁電流的模擬

第10節(jié)小干擾下的時(shí)域及頻域響應(yīng)

第11節(jié)勵(lì)磁控制系統(tǒng)參數(shù)測(cè)試及建模

第12節(jié)辨識(shí)技術(shù)的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

第4章小干擾穩(wěn)定性與勵(lì)磁控制

第1節(jié)理想功率極限

第2節(jié)無(wú)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)時(shí)的穩(wěn)定判據(jù)

第3節(jié)人工穩(wěn)定區(qū)、線路功率極限、有自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器的穩(wěn)定判據(jù)

第4節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)校正、錯(cuò)開(kāi)原理、二階最佳整定

第5節(jié)強(qiáng)力式調(diào)節(jié)器及其應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

第5章電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的基本原理

第1節(jié)海佛容-飛利蒲斯(Heffron-Philips)模型

第2節(jié)系數(shù)K1～K6

第3節(jié)阻尼轉(zhuǎn)矩與同步轉(zhuǎn)矩

第4節(jié)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器輸入信號(hào)及傳遞函數(shù)

第5節(jié)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器設(shè)計(jì)方法之一相位補(bǔ)償法

第6節(jié)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器設(shè)計(jì)方法之二特征根配置法

第7節(jié)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)與線路

參考文獻(xiàn)

第6章?tīng)顟B(tài)空間-特征根分析法及其應(yīng)用

第1節(jié)狀態(tài)方程、特征值及時(shí)域解

第2節(jié)初始狀態(tài)的計(jì)算

第3節(jié)不計(jì)阻尼繞組的狀態(tài)方程式

第4節(jié)計(jì)入阻尼繞組的狀態(tài)方程

第5節(jié)程序說(shuō)明

第6節(jié)阻尼繞組的作用及等效

第7節(jié)動(dòng)態(tài)校正器的作用

第8節(jié)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的作用

第9節(jié)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)選擇

第10節(jié)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的適應(yīng)性

第11節(jié)負(fù)荷及其特性的影響

第12節(jié)發(fā)電機(jī)失去穩(wěn)定的形態(tài)

參考文獻(xiàn)

第7章電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的應(yīng)用及發(fā)展

第1節(jié)零輸入響應(yīng)及零狀態(tài)響應(yīng)

第2節(jié)抑制低頻振蕩的能力

第3節(jié)提高小干擾穩(wěn)定功率極限

第4節(jié)對(duì)大干擾穩(wěn)定性的作用

第5節(jié)對(duì)電壓穩(wěn)定性的間接作用

第6節(jié)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器對(duì)因水錘效應(yīng)引起的振蕩的作用

第7節(jié)同一電廠內(nèi)機(jī)組之間的振蕩

第8節(jié)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器在抽水蓄能機(jī)組上的應(yīng)用

第9節(jié)限制穩(wěn)定器作用的因素

第10節(jié)再談適應(yīng)性

第11節(jié)穩(wěn)定器的輸入信號(hào)問(wèn)題

第12節(jié)以過(guò)剩功率積分為信號(hào)的穩(wěn)定器

第13節(jié)基于廣域測(cè)量網(wǎng)的穩(wěn)定器

第14節(jié)軸系扭轉(zhuǎn)振蕩

第15節(jié)微機(jī)式勵(lì)磁控制系統(tǒng)

第16節(jié)調(diào)整試驗(yàn)方法

參考文獻(xiàn)

第8章勵(lì)磁控制系統(tǒng)功能的擴(kuò)展

第1節(jié)勵(lì)磁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)整定原則

第2節(jié)最低勵(lì)磁限制

第3節(jié)電壓瀕率限制及端電壓過(guò)高限制

第4節(jié)過(guò)勵(lì)限制

第5節(jié)無(wú)功功率或功率因數(shù)控制

第6節(jié)變壓器高壓側(cè)的電壓控制

第7節(jié)二次電壓控制

參考文獻(xiàn)

第9章大規(guī)模電力系統(tǒng)斗主于蛆穩(wěn)定喲分陋控制

第1節(jié)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析方法時(shí)域法及復(fù)頻域法

第2節(jié)多機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

第3節(jié)振蕩模式及模態(tài)

第4節(jié)轉(zhuǎn)子搖擺模式、聯(lián)絡(luò)線模式及地區(qū)模式

第5節(jié)根軌跡圖及特征根靈敏度

第6節(jié)留數(shù)、頻率響應(yīng)及時(shí)域響應(yīng)

第7節(jié)模式與變量的關(guān)聯(lián)特性、參與矩陣

第8節(jié)模式與機(jī)組的關(guān)聯(lián)特性、可觀性及可控性

第9節(jié)多機(jī)系統(tǒng)中穩(wěn)定器的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)方法

第10節(jié)基于模式一機(jī)組關(guān)聯(lián)特性的降階法

第11節(jié)AESOPS法

第12節(jié)改進(jìn)的Amo哪法

第13節(jié)基于同調(diào)法的動(dòng)態(tài)等值

第14節(jié)模型傳遞函數(shù)的辨識(shí)及Prony分析法

第15節(jié)正規(guī)形理論應(yīng)用簡(jiǎn)介

參考文獻(xiàn)

第10章大區(qū)域聯(lián)網(wǎng)中低頻振蕩案例

第1節(jié)美國(guó)WECC1996年8月10日大停電事故

第2節(jié)川渝-華中聯(lián)網(wǎng)工程的研究

第3節(jié)東北-華北-華中-川渝聯(lián)合跨區(qū)電網(wǎng)

第4節(jié)南方電網(wǎng)低頻振蕩的重現(xiàn)

第5節(jié)事故重現(xiàn)中的關(guān)鍵因素

第6節(jié)防止低頻振蕩的整體策略

參考文獻(xiàn)

第11章勵(lì)磁控制與系統(tǒng)大干擾穩(wěn)定性

第1節(jié)大干擾下勵(lì)磁系統(tǒng)的性能指標(biāo)

第2節(jié)暫態(tài)過(guò)程中勵(lì)磁控制的五階段的概念

第3節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)選型及對(duì)自并勵(lì)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)

第4節(jié)自并勵(lì)發(fā)電機(jī)的主要運(yùn)行方式分析

第5節(jié)暫態(tài)穩(wěn)定全過(guò)程勵(lì)磁控制

第6節(jié)勵(lì)磁控制提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的潛力

參考文獻(xiàn)

附錄Axad標(biāo)幺值系統(tǒng)下基本方程式

附錄B實(shí)用的二階最佳動(dòng)態(tài)校正法

名詞索引2100433B

本書(shū)作者劉取教授為中國(guó)研究及推廣自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)及PSS的開(kāi)拓者。本書(shū)系統(tǒng)地介紹了勵(lì)磁控制與系統(tǒng)穩(wěn)定性的理論及實(shí)踐，總結(jié)了作者及國(guó)內(nèi)外的研究成果，對(duì)于該技術(shù)的發(fā)展方向提出了精辟的見(jiàn)解，是本專業(yè)人士多年盼望的一本好書(shū)。

本書(shū)共11章，分別為緒論、同步電機(jī)的基本方程式及數(shù)學(xué)模型、勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型、小干擾穩(wěn)定性與勵(lì)磁控制、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的基本原理、狀態(tài)空間一特征根分析法及其應(yīng)用、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的應(yīng)用及發(fā)展、勵(lì)磁控制系統(tǒng)功能的擴(kuò)展、大規(guī)模電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的分析及控制、大區(qū)域聯(lián)網(wǎng)中低頻振蕩實(shí)例、勵(lì)磁控制與系統(tǒng)大干擾穩(wěn)定性。為方便讀者學(xué)習(xí)，每章后都附有參考文獻(xiàn)，并且在書(shū)末附有名詞索引，以方便讀者查閱。

作者簡(jiǎn)介：

中國(guó)電力科學(xué)研究院技術(shù)顧問(wèn)，加拿大注冊(cè)工程師，lEEE高級(jí)會(huì)員及其動(dòng)態(tài)電力系統(tǒng)委員會(huì)委員劉取(1936.2～)北京人。1959年畢業(yè)于清華大學(xué)電機(jī)系，1964年清華大學(xué)電機(jī)系研究牛畢業(yè)。1979～1981年在加拿大哥倫比亞大學(xué)進(jìn)修、研究，并曾到北美BPA等電力局考察。長(zhǎng)期從事動(dòng)模試驗(yàn)室建設(shè)、發(fā)展，以及電力系統(tǒng)運(yùn)行、控制、保護(hù)等課題的研究，是中國(guó)最早從自并勵(lì)靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)及PSS研究及推廣的學(xué)者。1991年移民加拿大，先后在安大略省電力局、聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)署從事電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)劃及管理工作。1999年以后多次回國(guó)(包括香港)講學(xué)考察。2003年起擔(dān)任中國(guó)電力科學(xué)研究院技術(shù)顧問(wèn)，參與了系統(tǒng)分析及控制的研究。曾獲得中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)、國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)和國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。在IEEE及國(guó)內(nèi)刊物上發(fā)表了行關(guān)勵(lì)磁控制、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的論文多篇。

發(fā)電機(jī)自勵(lì)磁系統(tǒng)組成

勵(lì)磁功率單元向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁電流；而勵(lì)磁調(diào)節(jié)器則根據(jù)輸入信號(hào)和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵(lì)磁功率單元的輸出。勵(lì)磁系統(tǒng)的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)提高電力系統(tǒng)并聯(lián)機(jī)組的穩(wěn)定性具有相當(dāng)大的作用。尤其是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展導(dǎo)致機(jī)組穩(wěn)定極限降低的趨勢(shì)，也促使勵(lì)磁技術(shù)不斷發(fā)展。同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)主要由功率單元和調(diào)節(jié)器（裝置）兩大部分組成。如圖所示：

其中勵(lì)磁功率單元是指向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組提供直流勵(lì)磁電流的勵(lì)磁電源部分，而勵(lì)磁調(diào)節(jié)器則是根據(jù)控制要求的輸入信號(hào)和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵(lì)磁功率單元輸出的裝置。由勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、勵(lì)磁功率單元和發(fā)電機(jī)本身一起組成的整個(gè)系統(tǒng)稱為勵(lì)磁系統(tǒng)控制系統(tǒng)。勵(lì)磁系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)的重要組成部份，它對(duì)電力系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)本身的安全穩(wěn)定運(yùn)行有很大的影響。[1]

發(fā)電機(jī)自勵(lì)磁主要作用

勵(lì)磁系統(tǒng)的主要作用有：1）根據(jù)發(fā)電機(jī)負(fù)荷的變化相應(yīng)的調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，以維持機(jī)端電壓為給定值；2）控制并列運(yùn)行各發(fā)電機(jī)間無(wú)功功率分配；3）提高發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定性；4）提高發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性；5）在發(fā)電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，進(jìn)行滅磁，以減小故障損失程度；6）根據(jù)運(yùn)行要求對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)行最大勵(lì)磁限制及最小勵(lì)磁限制 。2100433B

《高等學(xué)校教材：勵(lì)磁控制與電力系統(tǒng)穩(wěn)定》共七章，前三章敘述勵(lì)磁控制系統(tǒng)及其分析，并結(jié)合我國(guó)的具體情況，介紹電力系統(tǒng)小擾動(dòng)穩(wěn)定分析用的勵(lì)磁系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；第四章介紹電力系統(tǒng)低頻振蕩及電力系統(tǒng)穩(wěn)定器；第五章介紹電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析；第六章簡(jiǎn)介線性最優(yōu)勵(lì)磁控制器；第七章介紹電力系統(tǒng)的次同步振蕩和軸系扭振。

《高等學(xué)校教材：勵(lì)磁控制與電力系統(tǒng)穩(wěn)定》為高等學(xué)?！半娏ο到y(tǒng)及其自動(dòng)化”和“繼電保護(hù)與自動(dòng)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)”等有關(guān)專業(yè)高年級(jí)學(xué)生的選修教材和研究生參考用書(shū)，也可供有關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員參考。

發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)系統(tǒng)組成

勵(lì)磁功率單元向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁電流；而勵(lì)磁調(diào)節(jié)器則根據(jù)輸入信號(hào)和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵(lì)磁功率單元的輸出。勵(lì)磁系統(tǒng)的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)提高電力系統(tǒng)并聯(lián)機(jī)組的穩(wěn)定性具有相當(dāng)大的作用。尤其是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展導(dǎo)致機(jī)組穩(wěn)定極限降低的趨勢(shì)，也促使勵(lì)磁技術(shù)不斷發(fā)展。同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)主要由功率單元和調(diào)節(jié)器（裝置）兩大部分組成。如圖發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)所示：

其中勵(lì)磁功率單元是指向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組提供直流勵(lì)磁電流的勵(lì)磁電源部分，而勵(lì)磁調(diào)節(jié)器則是根據(jù)控制要求的輸入信號(hào)和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵(lì)磁功率單元輸出的裝置。由勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、勵(lì)磁功率單元和發(fā)電機(jī)本身一起組成的整個(gè)系統(tǒng)稱為勵(lì)磁系統(tǒng)控制系統(tǒng)。勵(lì)磁系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)的重要組成部份，它對(duì)電力系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)本身的安全穩(wěn)定運(yùn)行有很大的影響。

發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)主要作用

勵(lì)磁系統(tǒng)的主要作用有：1）根據(jù)發(fā)電機(jī)負(fù)荷的變化相應(yīng)的調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，以維持機(jī)端電壓為給定值；2）控制并列運(yùn)行各發(fā)電機(jī)間無(wú)功功率分配；3）提高發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定性；4）提高發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性；5）在發(fā)電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，進(jìn)行滅磁，以減小故障損失程度；6）根據(jù)運(yùn)行要求對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)行最大勵(lì)磁限制及最小勵(lì)磁限制。