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第1章 绪论1

1.1 电力系统的发展1

1.2 运行与控制2

1.2.1 电力系统运行2

1.2.2 电力系统安全稳定控制4

1.3 电力系统稳定性的定义及分类5

1.3.1 概述5

1.3.2 我国电力系统稳定定义与分类6

1.3.3 IEEE/CIGRE的电力系统稳定定义与分类8

1.3.4 国内外定义与分类的比较分析10

1.3.5 电力系统稳定的定义与分类12

参考文献15

第2章 电压稳定性概论16

2.1 电压稳定性研究的历史和现状16

2.2 电压不稳定事故及其特征17

2.2.1 典型电压崩溃事故综述18

2.2.2 电压失稳特征22

2.3 电压稳定的机理24

2.3.1 简单纯电阻电路电压稳定性24

2.3.2 简单纯电阻电路电压稳定性的数学描述26

2.3.3 交流电路的电压稳定性27

2.4 电压稳定性的影响因素29

2.4.1 暂态电压稳定29

2.4.2 中长期电压稳定33

参考文献34

第3章 电力系统元件特性与模型36

3.1 同步发电机及其控制系统36

3.1.1 同步发电机36

3.1.2 同步发电机的励磁控制系统46

3.1.3 电力系统稳定器52

3.1.4 原动机调速器54

3.2 负荷55

3.2.1 负荷的构成55

3.2.2 负荷静态特性55

3.2.3 负荷动态特性56

3.2.4 负荷的数学描述60

3.3 无功补偿元件63

3.3.1 串联电容器63

3.3.2 并联电容器和并联电抗器65

3.3.3 静止无功补偿器66

3.3.4 静止同步补偿器68

3.3.5 可控串联电容补偿器69

3.3.6 静止同步串联补偿器72

3.3.7 统一潮流控制器75

3.3.8 可控并联电抗器78

3.3.9 同步调相机82

3.4 有载调压变压器82

3.4.1 有载调压变压器特性82

3.4.2 有载调压变压器模型83

3.5 高压直流输电系统85

3.5.1 换流器的无功特性85

3.5.2 换流站的无功功率补偿特性87

3.5.3 故障时直流系统特性88

3.5.4 直流输电系统模型90

3.6 发电厂动力系统93

3.6.1 火电厂动力系统模型93

3.6.2 水电厂动态模型96

3.6.3 压水反应堆核电站动态模型98

3.7 自动发电控制99

3.7.1 AGC控制方式100

3.7.2 AGC模型101

参考文献103

第4章 电压稳定性的静态分析105

4.1 电压稳定的静态分析的基本原理105

4.2 电力系统输电能力研究106

4.2.1 PV曲线106

4.2.2 VQ曲线109

4.2.3 曲线的求解——连续潮流法110

4.3 电压稳定的静态分析方法115

4.3.1 非线性规划法115

4.3.2 奇异值分解法117

4.3.3 特征值分析法122

4.3.4 灵敏度分析124

4.3.5 分岔分析法125

4.4 电压稳定的静态分析指标129

4.4.1 灵敏度指标129

4.4.2 奇异值／特征值指标130

4.4.3 基于潮流解的指标131

4.4.4 局部指标134

4.4.5 阻抗模指标134

4.4.6 能量函数指标135

4.4.7 二阶指标136

4.5 工程应用140

4.5.1 我国工程指标140

4.5.2 其他国家的工程指标149

参考文献151

第5章 暂态（短期）电压稳定性156

5.1 暂态电压稳定分析方法156

5.1.1 时域仿真法156

5.1.2 能量函数法161

5.1.3 非线性动力学方法165

5.2 暂态电压稳定判据170

5.2.1 工程经验判据170

5.2.2 理论判据171

5.3 电压稳定与功角稳定的区分202

5.3.1 工程经验法202

5.3.2 小扰动分析法203

5.3.3 分岔分析法204

5.3.4 能量函数法205

5.3.5 戴维南等值参数跟踪法206

5.3.6 奇异诱导分岔与能量函数法结合209

参考文献216

第6章 中长期电压稳定性219

6.1 电力系统多时间尺度全过程动态仿真219

6.1.1 研究范围219

6.1.2 仿真模型220

6.1.3 仿真方法221

6.2 中长期电压稳定与静态、暂态电压稳定的关系225

6.2.1 中长期电压稳定与静态电压稳定的关系225

6.2.2 中长期电压稳定与暂态电压稳定的关系226

6.3 中长期电压稳定的分析场景226

6.3.1 发电机过励限制226

6.3.2 有载调压变压器227

6.3.3 恒温负荷227

6.3.4 负荷持续增长228

6.4 中长期电压稳定分析实例228

参考文献231

第7章 提高电压稳定性的技术措施233

7.1 提高电压稳定措施的分类233

7.2 发电机控制235

7.2.1 发电机无功备用容量236

7.2.2 发电机高压侧电压控制237

7.2.3 发电机出力控制238

7.3 输电系统无功补偿239

7.4 负荷控制243

7.4.1 低压减负荷现状分析243

7.4.2 低压减负荷措施配置方法247

7.5 高压直流调节250

7.6 多级电压控制250

参考文献253

第8章 电压稳定性分析实例255

8.1 实例一：福建电网电压稳定分析与研究255

8.1.1 研究的主要内容255

8.1.2 研究条件和计算原则256

8.1.3 计算工具和方法257

8.1.4 福建电网电压及无功现状分析257

8.1.5 福建电网无功平衡分析259

8.1.6 2005年大方式福建电网静态电压稳定性研究262

8.1.7 故障扰动下的暂态电压稳定性研究263

8.1.8 全过程动态仿真267

8.1.9 改善福建电网电压稳定性的综合措施270

8.1.10 结论276

8.2 实例二：重庆电网电压稳定性研究及综合评价277

8.2.1 研究条件和原则278

8.2.2 2008年基础运行方式重庆电网电压无功平衡分析279

8.2.3 重庆电网静态电压稳定性问题研究285

8.2.4 2008年基础运行方式重庆电网暂态电压稳定性问题研究287

8.2.5 重庆电网中长期电压稳定性仿真研究294

8.2.6 结论和建议302

参考文献303