电力系统电压稳定性分析

前言

第1章 绪论

1.1 电力系统的发展

1.2 运行与控制

1.2.1 电力系统运行

1.2.2 电力系统安全稳定控制

1.3 电力系统稳定性的定义及分类

1.3.1 概述

1.3.2 我国电力系统稳定定义与分类

1.3.3 1EEE/CIGRE的电力系统稳定定义与分类

1.3.4 国内外定义与分类的比较分析

1.3.5 电力系统稳定的定义与分类

参考文献

第2章 电压稳定性概论

2.1 电压稳定性研究的历史和现状

2.2 电压不稳定事故及其特征

2.2.1 典型电压崩溃事故综述

2.2.2 电压失稳特征

2.3 电压稳定的机理

2.3.1 简单纯电阻电路电压稳定性

2.3.2 简单纯电阻电路电压稳定性的数学描述

2.3.3 交流电路的电压稳定性

2.4 电压稳定性的影响因素

2.4.1 暂态电压稳定

2.4.2 中长期电压稳定

参考文献

第3章 电力系统元件特性与模型

3.1 同步发电机及其控制系统

3.1.1 同步发电机

3.1.2 同步发电机的励磁控制系统

3.1.3 电力系统稳定器

3.1.4 原动机调速器

3.2 负荷

3.2.1 负荷的构成

3.2.2 负荷静态特性

3.2.3 负荷动态特性

3.2.4 负荷的数学描述

3.3 无功补偿元件

3.3.1 串联电容器

3.3.2 并联电容器和并联电抗器

3.3.3 静止无功补偿器

3.3.4 静止同步补偿器

3.3.5 可控串联电容补偿器

3.3.6 静止同步串联补偿器

3.3.7 统一潮流控制器

3.3.8 可控并联电抗器

3.3.9 同步调相机

3.4 有载调压变压器

3.4.1 有载调压变压器特性

3.4.2 有载调压变压器模型

3.5 高压直流输电系统

3.5.1 换流器的无功特性

3.5.2 换流站的无功功率补偿特性

3.5.3 故障时直流系统特性

3.5.4 直流输电系统模型

3.6 发电厂动力系统

3.6.1 火电厂动力系统模型

3.6.2 水电厂动态模型

3.6.3 压水反应堆核电站动态模型

3.7 自动发电控制

3.7.1 AGC控制方式

3.7.2 AGC模型

参考文献

第4章 电压稳定性的静态分析

4.1 电压稳定的静态分析的基本原理

4.2 电力系统输电能力研究

4.2.1 PV曲线

4.2.2 VQ曲线

4.2.3 曲线的求解——连续潮流法

4.3 电压稳定的静态分析方法

4.3.1 非线性规划法

4.3.2 奇异值分解法

4.3.3 特征值分析法

4.3.4 灵敏度分析

4.3.5 分岔分析法

4.4 电压稳定的静态分析指标

4.4.1 灵敏度指标

4.4.2 奇异值/特征值指标

4.4.3 基于潮流解的指标

4.4.4 局部指标

4.4.5 阻抗模指标

4.4.6 能量函数指标

4.4.7 二阶指标

4.5 工程应用

4.5.1 我国工程指标

4.5.2 其他国家的工程指标

参考文献

第5章 暂态（短期）电压稳定性

5.1 暂态电压稳定分析方法

5.1.1 时域仿真法

5.1.2 能量函数法

5.1.3 非线性动力学方法

5.2 暂态电压稳定判据

5.2.1 工程经验判据

5.2.2 理论判据

5.3 电压稳定与功角稳定的区分

5.3.1 工程经验法

5.3.2 小扰动分析法

5.3.3 分岔分析法

5.3.4 能量函数法

5.3.5 戴维南等值参数跟踪法

5.3.6 奇异诱导分岔与能量函数法结合

参考文献

第6章 中长期电压稳定性

6.1 电力系统多时间尺度全过程动态仿真

6.1.1 研究范围

6.1.2 仿真模型

6.1.3 仿真方法

6.2 中长期电压稳定与静态、暂态电压稳定的关系

6.2.1 中长期电压稳定与静态电压稳定的关系

6.2.2 中长期电压稳定与暂态电压稳定的关系

6.3 中长期电压稳定的分析场景

6.3.1 发电机过励限制

6.3.2 有载调压变压器

6.3.3 恒温负荷

6.3.4 负荷持续增长

6.4 中长期电压稳定分析实例

参考文献

第7章 提高电压稳定性的技术措施

7.1 提高电压稳定措施的分类

7.2 发电机控制

7.2.1 发电机无功备用容量

7.2.2 发电机高压侧电压控制

7.2.3 发电机出力控制

7.3 输电系统无功补偿

7.4 负荷控制

7.4.1 低压减负荷现状分析

7.4.2 低压减负荷措施配置方法

7.5 高压直流调节

7.6 多级电压控制

参考文献

第8章 电压稳定性分析实例

8.1 实例一：福建电网电压稳定分析与研究

8.1.1 研究的主要内容

8.1.2 研究条件和计算原则

8.1.3 计算工具和方法

8.1.4 福建电网电压及无功现状分析

8.1.5 福建电网无功平衡分析

8.1.6 2005年大方式福建电网静态电压稳定性研究

8.1.7 故障扰动下的暂态电压稳定性研究

8.1.8 全过程动态仿真

8.1.9 改善福建电网电压稳定性的综合措施

8.1.10 结论

8.2 实例二：重庆电网电压稳定性研究及综合评价

8.2.1 研究条件和原则

8.2.2 2008年基础运行方式重庆电网电压无功平衡分析

8.2.3 重庆电网静态电压稳定性问题研究

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

8.2.5 重庆电网中长期电压稳定性仿真研究

8.2.6 结论和建议

参考文献

《电力系统电压稳定性分析》全面阐述了电力系统电压稳定领域的理论和方法，共分为8章。第1章介绍了电力系统的基本理论以及电力系统稳定性的基本概念及分类；第2章讨论了电压稳定性的基本概念，包括电压稳定的机理、暂态、中长期电压稳定的影响因素；第3章介绍了电压稳定分析中重要的电力系统的元件特性和模型；第4～6章分别讨论了静态、暂态以及中长期电压稳定分析的理论和方法；第7章介绍了提高电压稳定性的措施；第8章介绍了两个电压稳定工程应用分析实例。
　　《电力系统电压稳定性分析》可供从事电力系统调度运行、规划设计和科学研究的工程技术人员以及高等院校电气工程专业的师生参考。

《电力系统电压稳定性分析》是中国电力科学研究院电力系统研究所在电压稳定性研究方面所取得的研究成果的总结，特别是国家重点基础研究发展计划项目（973项目）“提高大型互联电网运行可靠性的基础研究”项目中的第1子课题“电力受端系统的动态特性及安全性评价的基础研究”（2004 28217901）的研究成果。课题组历时5年的潜心研究和技术攻关，深入开展了电压稳定基础理论研究，在电压稳定机理、判据及其工程应用方面取得了一些有益的成果。
　　《电力系统电压稳定性分析》是在系统总结已有研究成果的基础上，收编了课题的全新研究成果和工程分析实例，希望对电压稳定研究领域的广大电力工作者有所裨益。