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第1篇 电力系统规划1

第1章 绪论3

1 电力系统规划设计的主要内容3

1.1 电力系统规划按规划时段划分3

1.2 电力系统规划设计按地区划分4

1.3 电力系统规划设计按具体工作内容划分4

2 电力系统规划设计的主要原则4

2.1 电力系统规划设计必须严格执行国家各相关法规、政策4

2.2 电力系统规划设计要符合国家国民经济与社会发展战略需求4

2.3 电力系统规划设计应满足供电可靠性、灵活性和经济性的要求4

2.4 电力系统规划设计应实行动态管理4

第2章 我国电网发展现状（2005年有关数据）5

1 东北电网5

2 华北电网5

3 西北电网6

4 华中电网6

5 华东电网6

6 南方电网7

第3章 我国能源资源概况8

1 能源资源现状分析8

2 煤炭资源储量分析8

3 石油资源储量分析9

4 天然气资源储量分析9

5 水资源储量分析9

6 新能源及可再生能源资源分析10

6.1 核能10

6.2 太阳能10

6.3 风能10

6.4 地热能11

6.5 海洋能11

6.6 生物能11

第4章 电力系统负荷预测12

1 电力负荷的分类12

2 电力系统负荷预测方法12

2.1 需电量的预测方法12

2.2 最大负荷值预测方法13

3 电力系统负荷曲线13

3.1 电力负荷曲线的分类13

3.2 电力负荷曲线的特性指标14

3.3 电力负荷曲线编制14

第5章 电源规划15

1 动力资源开发及利用15

1.1 能源需求预测15

1.2 能源供应分析15

1.3 煤炭、电力、运输综合平衡15

2 电源规划准则15

2.1 电源规划可靠性15

2.2 可靠性指标15

3 发电系统总容量的确定16

4 电源结构及布局16

4.1 电源结构及运行特性16

4.2 电源结构选择原则16

4.3 电源布局原则17

5 电力电量平衡计算17

5.1 电力平衡中容量组成17

5.2 电力电量平衡的一般要求17

5.3 电力、电量平衡代表年、月的选择18

5.4 电力平衡18

5.5 电量平衡19

6 调峰平衡20

6.1 电力系统调峰20

6.2 电力系统调峰平衡20

7 电厂建厂条件调查21

7.1 水电厂的建厂条件21

7.2 火电厂的建厂条件21

7.3 核电厂的建厂条件21

7.4 新能源电厂的建厂条件21

8 电源建设方案优化21

8.1 电源优化数学模型21

8.2 常规设计方法22

第6章 电网规划设计23

1 电网规划设计原则23

2 电网规划安全稳定标准23

2.1 电力系统的静态稳定储备标准23

2.2 电力系统承受大扰动能力的安全稳定标准24

3 电压等级的选择24

3.1 电压等级选择的原则24

3.2 交流电网电压等级选择24

4 交流线路输电能力及导线截面选择25

4.1 自然功率25

4.2 经济输电容量25

4.3 按导线允许持续发热条件确定输送能力26

4.4 超高压远距离输电线路的暂态稳定极限的传输能力26

4.5 导线截面选择27

5 电力网结构27

6 变电站布局、规模27

6.1 变电站布局原则27

6.2　变电站规模28

7 主网架规划28

7.1 大型电源送出输电系统规划28

7.2 受端系统规划28

7.3 联网规划28

8 电源接入系统设计29

8.1 发电系统接入系统的主要原则30

8.2 发电厂接入系统的电压等级30

8.3 发电厂与系统连接的网络方案30

8.4 电源接入系统的安全标准30

9 无功规划30

9.1 无功功率平衡原则30

9.2 无功负荷、无功电源及其运行特性31

9.3 无功补偿设备的选型31

9.4 无功补偿容量配置32

10 电网规划设计方法32

11 高压直流输电32

11.1 直流输电的优势32

11.2 直流输电的形式32

11.3 直流输电电压等级选择33

11.4 换流站无功平衡与无功补偿33

11.5 直流输电换流变压器选择34

11.6 直流输电线路导线截面选择34

第7章 主要电气计算35

1 潮流计算35

2 稳定计算35

2.1 运行方式选取35

2.2 静态稳定计算35

2.3 暂态稳定计算35

2.4 动态稳定计算36

2.5 提高稳定极限的措施36

3 短路电流计算37

3.1 计算的假定条件37

3.2 短路电流计算37

3.3 限制短路电流的措施37

4 调相调压计算37

4.1 电网电压标准37

4.2 电网无功补偿原则37

5 工频过电压计算38

5.1 过电压标准38

5.2 运行方式及故障型式38

6 谐振过电压计算38

6.1 发电机自励磁38

6.2 带高压并联电抗器线路的谐振过电压38

6.3 变压器铁磁谐振过电压38

6.4 220kV及以下系统谐振过电压38

7 潜供电流计算39

8 操作过电压计算39

8.1 线路合闸和重合闸过电压39

8.2 空载线路分闸过电压39

8.3 线路非对称故障分闸和振荡解列过电压39

8.4 隔离开关操作空载母线的过电压39

8.5 操作并联电容器的过电压39

8.6 操作空载变压器和并联电抗器等的过电压40

8.7 开断高压感应电动机的过电压40

8.8 66kV及以下系统单相间歇性电弧接地故障时的过电压40

第8章 电源电网项目建设管理41

1 火电项目建设前期工作41

1.1 初步可行性研究41

1.2　可行性研究41

2 火电厂厂址选择41

2.1 火电厂厂址选择的工作程序41

2.2 火电厂厂址选择的基本原则41

3 水电项目建设前期工作42

3.1 河流水电规划42

3.2　可行性研究42

4 电网项目建设前期工作42

4.1 电网项目可行性研究42

4.2 变电站（换流站）站址选择42

4.3　线路路径选择43

第9章 电网二次系统规划44

1 电网二次系统规划的主要内容44

2 电网二次系统规划的原则44

3 电力系统通信规划44

3.1 网络需求分析与预测45

3.2 技术体制46

3.3 传输网规划46

3.4 数据网规划46

3.5 交换网规划46

3.6 业务系统规划46

4 调度自动化及电力市场运营系统规划47

4.1 能量管理系统（EMS）／电网动态监视和预警系统规划、调度员培训仿真系统规划47

4.2 水调自动化系统、雷电定位监测系统、调度管理信息系统规划48

4.3 电力市场运营系统规划48

4.4 综合数据平台与网络规划48

4.5 厂站自动化规划49

4.6 安全防护、冗灾备份系统规划49

5 继电保护规划50

5.1 继电保护规划50

5.2 保护及故障信息管理系统50

5.3 直流控制保护50

5.4 通道及接口要求50

6 安全稳定控制系统规划50

6.1 电网安全稳定对控制系统的要求50

6.2 电网稳定计算和分析50

6.3 安全稳定控制系统方案51

6.4 在线预决策系统规划51

6.5 电力系统解列及黑启动51

7 信息系统规划52

7.1 信息平台建设规划52

7.2 业务系统规划52

7.3 数据中心（仓库）及决策支持系统规划52

第10章 经济比较方法54

1 经济比较的概念和意义54

2 经济比较评价的原则54

3 经济评价的主要内容54

4 财务评价与国民经济评价的差别54

5 最小费用法54

5.1 费用现值比较法54

5.2 计算期不同的现值费用比较法55

5.3 年费用比较法55

6 净现值法55

7 内部收益率法和差额投资内部收益率法55

7.1 内部收益率法55

7.2 差额投资内部收益率法55

8 折返年限法及相关计算法55

9 财务评价方法简介56

9.1 财务内部收益率（FIRR）56

9.2 投资回收期56

9.3 固定资产投资借款偿还期Pd56

10 国民经济评价方法简介56

10.1 经济内部收益率56

10.2　经济净现值56

10.3 经济净现值率56

参考文献57

第2篇 远距离大容量交流输电系统59

第1章 概述61

1 必要性及前景61

2 国外远距离大容量交流输电情况61

2.1 美国远距离大容量交流输电工程实例61

2.2 加拿大远距离大容量交流输电工程实例61

2.3 巴西远距离大容量交流输电工程实例62

2.4 苏联的1150kV交流输电线路62

2.5 日本的1000kV线路62

第2章 超高压及特高压交流输电系统特性64

1 超高压及特高压交流输电线路参数及特性64

2 超高压及特高压交流输电线路理论传输能力66

2.1 线路热稳定输电能力66

2.2 线路静态稳定输电能力66

2.3 线路受暂态稳定和动态稳定限制输电能力67

3 超高压及特高压交流输电系统稳定特性68

3.1 远距离大容量输电系统暂态稳定特性68

3.2 远距离大容量输电系统动态稳定特性69

第3章 超高压及特高压交流输电系统无功电压控制问题71

1 远距离大容量输电系统无功特性71

1.1 充电电容71

1.2 线路自然功率71

1.3 输电系统的无功损耗71

1.4 输电系统的电压降72

2 超高压及特高压交流输电系统无功电压控制问题72

2.1 发电机调节端电压72

2.2 变压器调节分接头72

2.3 安装低压无功补偿设备73

2.4 远距离大容量输电系统无功电压控制问题73

3 改善超高压及特高压交流输电系统无功电压问题的措施73

3.1 可控高压并联电抗器73

3.2 串联补偿设备74

第4章 提高超高压及特高压交流输电系统输电能力的措施75

1 自动重合闸75

2 紧凑型线路75

3 串补及可控串补76

3.1 固定串补原理及作用76

3.2 可控串补原理及作用76

3.3 串补的应用情况77

4 动态无功补偿78

4.1 动态无功补偿装置原理及作用78

4.2 动态无功补偿的应用情况79

5 其他FACTS技术80

5.1 统一潮流控制器UPFC80

5.2 静止同步串联补偿SSSC81

5.3 转换静止补偿器CSC81

6 改善系统动态稳定性的其他措施82

6.1 配置电力系统稳定器PSS82

6.2 直流输电附加控制83

第5章 超高压及特高压交流输电系统工频过电压84

1 工频过电压特性及其限制措施84

1.1 产生工频过电压的主要原因84

1.2 限制工频过电压的可能措施86

2 超高压及特高压输电系统工频过电压86

3 可控高压并联电抗器在限制工频过电压中的作用87

4 串联电容补偿对工频过电压的影响88

第6章 潜供电流及其恢复电压89

1 潜供电流及其抑制措施89

2 超高压及特高压输电系统的潜供电流及其恢复电压91

2.1 常规固定高压并联电抗器线路的潜供电流和恢复电压91

2.2 使用可控高压并联电抗器线路的潜供电流和恢复电压91

2.3 无高压并联电抗器特高压短线路的潜供电流和恢复电压91

3 串联电容补偿对潜供电流暂态过程影响92

第7章 超高压及特高压交流输电系统操作过电压93

1 操作过电压及限制措施93

2 合闸操作过电压94

2.1 合闸过电压产生的物理过程94

2.2 仅采用MOA限制合闸过电压94

2.3 使用MOA及控制合闸相角方式限制过电压94

2.4 使用断路器合闸电阻及MOA限制合闸过电压94

3 分闸（甩负荷）操作过电压96

3.1 甩负荷操作过电压96

3.2 清除接地故障转移过电压97

第8章 固定串联补偿电容与可控高压并联电抗器99

1 固定串联补偿电容99

1.1 固定串补基本组成99

1.2 固定串补保护99

1.3 串联电容补偿系统中的特殊问题100

2 可控并联电抗器101

2.1 可控并联电抗器的基本原理101

2.2 可控并联电抗器控制系统102

2.3 可控并联电抗器本体保护103

2.4 500kV可控并联电抗器控制策略研究103

2.5 500kV可控并联电抗器的工程应用103

2.6 国外可控并联电抗器的发展情况104

参考文献105

第3篇 高压直流输电系统107

第1章 概述109

1 高压直流输电的发展109

1.1 国外直流输电的发展109

1.2 中国直流输电的发展109

2　技术特点110

2.1 直流输电的优点110

2.2 直流输电的缺点111

3 应用场合及工程实例111

3.1 应用场合111

3.2 工程实例112

4 发展趋势113

4.1 特高压大功率直流输电113

4.3 自换相电压源换流器的应用113

4.3 超导直流输电114

第2章 高压直流输电系统构成115

1 两端直流输电系统115

1.1 单极系统116

1.2 双极系统116

1.3 背靠背直流系统117

2 多端直流输电系统117

第3章 换流站主接线及主要设备119

1 换流站主接线119

1.1 换流阀组接线119

1.2 换流变压器与换流阀的连接119

1.3 交流滤波器接入系统的方式120

1.4 直流开关场接线120

1.5 换流站特殊接线方式121

2 换流站主要设备121

2.1 换流阀121

2.2　换流变压器124

2.3 直流电抗器125

2.4 其他设备125

第4章 直流输电换流技术126

1 概述126

2 6脉动换流器126

2.1 6脉动整流器工作原理126

2.2 6脉动逆变器工作原理127

3 12脉动换流器128

4 直流输电稳态计算常用公式128

4.1 换流站极对中性母线电压（Ud）128

4.2 直流电流（Id）128

4.3　直流功率（Pd）128

4.4 直流回路电压降（△Ud）128

4.5 直流回路损耗（△Pd）128

4.6 换流站消耗的无功功率（Qc）129

4.7 换流站和交流系统交换的无功功率（Qs）129

4.8 换流站的功率因数（cos？）129

4.9 换流器的换相角（μ）129

4.10 换流器交流侧电流（Ia）129

4.11 换流变压器的视在功率（S）129

第5章 换流站产生的谐波及滤波措施130

1 换流站交流侧谐波130

1.1 特征谐波130

1.2 非特征谐波130

1.3　其他谐波源130

2 换流站直流侧谐波131

2.1 特征谐波131

2.2　非特征谐波131

3 交流侧滤波器131

3.1 滤波系统性能要求131

3.2 滤波系统构成132

3.3 无功补偿与交流侧滤波的关系和协调132

3.4 交流滤波技术的发展133

4 直流侧滤波器133

4.1 直流侧谐波的危害133

4.2 滤波系统的性能要求133

4.3 滤波系统构成134

4.4 直流滤波器型式135

4.5 直流有源滤波器135

第6章 换流站消耗的无功及无功补偿136

1 换流站消耗的无功功率136

1.1 电网换相换流器的无功功率特性136

1.2 无功消耗的工程计算方法136

2 换流站的无功补偿136

2.1 交流系统的无功支持能力和无功需求137

2.2 无功补偿设备的类型137

2.3 无功补偿设备容量的确定137

2.4 无功补偿设备的分组138

第7章 直流输电系统的控制保护139

1 控制系统139

1.1 控制系统的配置要求139

1.2 换流器触发相位控制139

1.3 直流系统基本控制原理139

1.4 换流器基本控制方式及其配置140

1.5 直流输电控制系统功能142

2 保护系统142

2.1 直流输电系统的故障形态142

2.2 直流输电工程的保护系统144

3 控制保护系统实例145

第8章 直流输电系统稳态运行特性147

1 额定运行方式147

1.1 额定直流功率147

1.2 额定直流电流147

1.3 额定直流电压147

2　最小输送功率147

3 降压运行方式148

4 功率反送方式148

4.1 正常潮流反转149

4.2 紧急潮流反转149

5 双极对称和不对称运行方式149

5.1 双极对称运行方式149

5.2 双极不对称运行方式150

6 有功功率及无功功率控制方式150

6.1 有功功率控制方式150

6.2 无功功率控制方式151

7 过负荷能力151

7.1 连续过负荷151

7.2 短期过负荷151

7.3　暂时过负荷151

7.4 影响过负荷的因素152

8 直流输电系统损耗152

8.1 换流站损耗152

8.2 直流输电线路损耗153

8.3 接地极系统损耗153

第9章 交、直流混合系统运行特性154

1 交流系统故障对直流系统的影响154

1.1 交流系统阻抗154

1.2 故障期间的传输功率154

1.3 故障清除后的系统恢复154

1.4 故障期间和故障后恢复期间的无功消耗154

1.5 交流故障引起的甩负荷154

1.6 无功功率设备的投切154

1.7 故障期间谐波电压和电流的影响155

1.8 运行控制方式转换155

1.9 直流功率调制及紧急功率减小155

2 直流系统故障对交流系统的影响155

2.1 换流站内交流滤波器、无功设备及交流母线故障155

2.2 换流单元故障155

2.3 直流电抗器、直流滤波器及其他直流设备故障155

2.4 直流线路故障156

2.5 接地极线路故障156

2.6 金属回线线路故障156

3 直流输电受端为弱交流系统的特点156

3.1 动态过电压156

3.2 电压稳定性156

3.3 谐波谐振156

3.4 电压闪变157

3.5 直流控制方式157

4 直流多落点交流系统的特点157

4.1 多落点直流有效短路比及有效惯性常数157

4.2 大扰动下交、直流系统的相互作用158

4.3 小扰动下交、直流系统的相互作用159

4.4 接地极入地电流的相互影响159

5 利用直流输电改善交流系统的运行性能159

5.1 利用直流系统的有功控制改善交流系统的潮流及频率159

5.2 利用直流进行交流动态电压控制及协调无功源的相互作用160

5.3 改善交流系统的稳定性160

第10章 直流输电过电压保护及绝缘配合162

1 直流输电系统的过电压162

1.1 暂时过电压162

1.2 操作过电压162

1.3 雷电过电压163

1.4 陡波过电压163

2 过电压保护措施163

2.1 阻尼装置163

2.2 控制系统措施163

2.3 保护间隙164

2.4 避雷器164

3 换流站的绝缘配合164

3.1 避雷器配置164

3.2 换流站主要设备的绝缘水平165

4 换流站防雷保护165

第11章 直流输电线路167

1 直流输电架空线路167

1.1 架空线路导线截面的选择167

1.2 架空线路绝缘水平的确定169

1.3 绝缘子选型及绝缘子片数的确定170

1.4 铁塔设计原则及塔型分类170

1.5 地线的选择170

1.6 交、直流架空线路输送功率和损耗的粗略比较171

2 直流电缆线路172

2.1 直流电缆的应用场合172

2.2 直流电缆的技术特点172

2.3 直流电缆的种类和结构173

3 直流接地极线路173

3.1 接地极线路的绝缘水平173

3.2 接地极线路的导线截面选择173

3.3 接地极线路设计原则174

3.4 接地极线路的杆塔174

第12章 直流输电接地极175

1 接地极的作用及类型175

1.1 接地极的作用175

1.2 接地极的类型175

2 接地极的运行特性175

2.1 电磁效应175

2.2 热力效应175

2.3 电化效应175

3 对接地极极址的要求175

4 对接地极材料的要求176

5 接地极的设计原则176

5.1 电力系统条件176

5.2 设计寿命176

5.3 最大允许跨步电压177

5.4 最大允许温升177

5.5 接地极基本参数177

第13章 直流输电工程的现场调试178

1 现场调试的要求及准备178

1.1 预调试178

1.2 分系统调试178

1.3　站系统调试178

1.4 端对端系统调试178

2 现场调试的内容179

2.1 预调试内容179

2.2 分系统调试内容179

2.3 站系统调试内容180

2.4 端对端系统调试内容180

3 现场调试总结181

第14章 背靠背直流输电182

1 背靠背直流输电的特点182

1.1 主回路设计182

1.2 背靠背换流站主接线183

1.3 无功功率（或交流电压）控制183

1.4 利用快速控制改善交流系统的运行性能184

1.5 暂时过电压的限制184

1.6 谐波的影响184

2 背靠背直流输电的应用与发展184

第15章 多端直流输电186

1 应用场合及发展概况186

1.1 意大利—科西嘉—撒丁岛三端直流输电186

1.2 魁北克—新英格兰五端直流输电186

1.3 新信浓三端背靠背直流输电187

1.4 纳尔逊河直流输电187

1.5 太平洋联络线直流输电187

2 系统构成方式188

2.1 基本接线方式188

2.2 接线方式比较188

3 控制保护189

3.1 基本控制原则189

3.2　控制模式189

3.3 起停控制191

3.4 潮流反转191

3.5 基本保护原则191

3.6 高压直流断路器的作用192

第16章 特高压直流输电193

1 特高压直流输电的现状193

2 特高压直流输电的应用194

3 特高压直流输电接线方式194

4 特高压直流输电设备195

4.1 换流阀195

4.2　换流变压器195

4.3 直流电抗器196

4.4 直流滤波器196

4.5　直流避雷器196

4.6 直流绝缘子和套管196

第17章 电压源换流器型直流输电197

1 电压源换流器型直流输电的系统构成197

2 脉宽调制电压源换流器工作原理197

3 电压源换流器型直流输电的特点及应用场合198

参考文献200

第4篇 灵活交流输电系统201

第1章 概论203

1 现代输电系统面临的挑战203

1.1 现代电力系统的主要特点203

1.2 现代输电系统面临的挑战203

2 传统输电控制方法的局限性204

3 FACTS发展简史204

3.1 背景条件204

3.2 概念的提出和完善205

3.3 FACTS发展史上的重要事件205

4　FACTS及其控制器基本概念205

4.1 FACTS基本概念205

4.2 FACTS控制器的基本类型205

4.3　FACTS技术的优越性206

5 FACTS与HVDC的关系208

第2章 并联型FACTS控制器209

1 电力系统并联补偿概述209

2 基于晶闸管的静止无功补偿器210

2.1 晶闸管投切电容器（TSC）210

2.2 晶闸管控制电抗器（TCR）211

2.3 晶闸管投切电抗器（TSR）213

2.4 组合式SVC213

2.5　SVC的控制系统模型214

2.6 国内外SVC工程应用概述216

3 静止无功发生器（STATCOM）216

3.1 STATCOM的基本运行原理216

3.2 基于多重化变流器的STATCOM主电路结构216

3.3 基于多电平变流器的STATCOM主电路结构217

3.4　STATCOM的正序基波稳态模型219

3.5　STATCOM的动态模型和动态无功控制器219

3.6 国内外STATCOM应用工程概述及实例220

4 综合并联无功补偿221

5 并联储能系统222

5.1 电池储能系统（BESS）222

5.2 超导储能系统（SMES）223

第3章 串联型FACTS控制器224

1 串联补偿224

1.1 基本概念224

1.2 工作原理224

1.3 作用224

1.4 应用历史与现状224

1.5 串联补偿设备的种类225

2 电力电子器件控制或投切的串联电容器225

2.1 GTO控制的串联电容器（GCSC）225

2.2 晶闸管投切串联电容器（TSSC）226

2.3 晶闸管可控串联补偿器（TCSC）226

3 静止同步串联补偿器（SSSC）231

3.1 基本概念231

3.2 功角特性231

3.3 U-I工作区和损耗特性232

3.4 内环控制232

3.5 串联型FACTS设备的系统级控制原理232

3.6 SSSC与串联阻抗型FACTS设备的比较233

4 串联型FACTS设备的次同步谐振特性234

4.1 串联电容补偿引起次同步谐振的基本原理234

4.2 串联型FACTS设备的次同步谐振特性分析234

第4章 复合型FACTS控制器235

1 静止电压／相角调节器235

1.1 电压／相角调节的作用235

1.2 移相器的类型236

1.3 晶闸管控制的移相器的工作原理和控制方法236

1.4 晶闸管投切的移相器的工作原理与控制方法238

2 统一潮流控制器239

2.1 统一潮流控制器的工作原理239

2.2 UPFC对输电系统功率特性的影响239

2.3 控制方法及其改善电力系统稳定性和传输能力的分析240

2.4 UPFC工程实例241

3 线间潮流控制器IPFC242

4 多功能FACTS控制器244

第5章 其他FACTS控制器245

1 短路电流限制器245

2 晶闸管控制的制动电阻246

3 NGH次同步谐振阻尼器247

第6章 FACTS技术应用249

1 提高电力系统电压稳定性249

1.1 并联补偿提高电力系统电压稳定性249

1.2 串联补偿提高系统电压稳定性249

2 提高电力系统暂态稳定性250

2.1 并联补偿提高输电系统暂态稳定性250

2.2 串联补偿提高输电系统暂态稳定性251

3 提高潮流控制的灵活性251

3.1 并联补偿提高功率输送能力251

3.2 串联补偿与潮流控制252

4 阻尼电力系统振荡252

4.1 并联补偿阻尼电力系统振荡252

4.2 串联补偿阻尼电力系统振荡253

参考文献254

第5篇 电力系统互联257

第1章 互联电力系统的发展与规划259

1 电力系统互联的发展过程259

1.1 北美联合电力系统的发展过程259

1.2 欧洲电力系统的发展过程259

1.3 日本全国联网系统的发展过程260

1.4 我国电网互联系统的发展过程260

2 电力系统互联的发展趋势260

3 电力系统互联的动因及联网效益261

3.1 电力系统互联的动因261

3.2 电力系统互联的技术经济效益261

4 电力系统互联规划研究261

4.1 电力系统互联规划研究内容261

4.2 联网方案的影响因素262

第2章 互联电力系统运行与管理265

1 互联电力系统运行的基本条件265

1.1 合理、坚强的网架结构265

1.2 对受端电网的要求265

1.3 对送端电网的要求265

1.4 充足的有功及无功储备能力266

1.5 灵活适当的调控能力266

1.6 必要的二次系统和区域型安全稳定控制系统配置266

2 互联电力系统的调度266

2.1 联络线潮流确定原则266

2.2 联络线潮流控制266

2.3 备用容量管理266

2.4 调峰调频管理266

2.5 无功电压管理267

2.6 故障隔离267

2.7 继电保护及安全自动装置配置要求267

2.8 联络线投退规定267

3 互联电力系统的效益评估267

3.1 西电东送效益的评估267

3.2 南北互供效益的评估268

3.3 联络线投资回收后的使用问题268

4 互联电力系统运行准则268

4.1 备用容量与运行结构268

4.2 调度运行及运行方式268

4.3 继电保护及安全自动装置268

4.4 通信及调度自动化269

5 直流互联的优点及技术问题269

5.1 直流互联的优点269

5.2 直流互联需考虑的技术问题269

6 互联电力系统的安全运行269

6.1 网间联络线的稳定控制问题269

6.2 电网互联对网内稳定水平的影响问题270

6.3 大型电源的接入系统问题270

6.4 受端电网的电压稳定性问题270

6.5 送端和中间电网的合理电网结构问题270

6.6 互联电网区域间低频振荡及抑制措施问题270

6.7 防止大面积停电的措施问题270

6.8 频率及联络线交换功率计划的控制问题270

6.9 继电保护及安全自动装置的配置问题270

6.10 大区电网互联原则及联络线投退规定问题270

6.11 大区互联电网安全稳定性评价方法问题271

第3章 互联电力系统分析272

1 互联电力系统的发展和主要特征272

2 互联电力系统动态特性273

2.1　交流弱联系跨区同步联网中存在的主要技术问题274

2.2 直流联网中存在的主要技术问题274

3 互联电力系统分析技术275

3.1 非实时数字仿真275

3.2 实时数字仿真275

3.3 互联电网主要技术问题研究方法探讨276

第4章 互联电力系统控制286

1 概述286

1.1 正常状态286

1.2 预警状态286

1.3 紧急状态286

1.4 系统崩溃286

1.5 恢复状态287

2 互联电力系统的稳定控制技术287

2.1 互联电力系统稳定控制的重要性287

2.2 互联电力系统稳定控制措施287

3 互联电力系统电压控制288

3.1 互联电力系统电压控制的措施288

3.2 发电机控制调压289

3.3 控制变压器变比调压289

3.4 利用无功功率补偿设备调压289

3.5 利用串联电容器控制调压289

3.6 电力系统电压控制措施的比较289

3.7 基于全局模式的无功电压控制措施289

3.8 无功电压优化控制290

3.9　厂站侧无功电压控制290

4 互联电力系统频率控制290

4.1 电力系统频率和有功功率控制的意义290

4.2 电力系统有功功率平衡290

4.3 电力系统的频率控制291

4.4 互联电力系统的频率控制291

4.5 自动发电控制（AGC）292

4.6 互联电力系统频率异常的控制292

5 互联电力系统的联络线功率控制与保护293

第5章 大型互联电力系统简介294

1 中国互联电力系统294

1.1 华北电网294

1.2 东北电网294

1.3 华中电网294

1.4 华东电网294

1.5 南方电网294

1.6 西北电网295

2 北美互联电力系统295

2.1 美国东部系统297

2.2 美国西部系统298

3 西欧互联电力系统299

3.1 法国电网299

3.2 德国电网299

3.3 意大利电网300

4 俄罗斯统一电力系统300

4.1 俄罗斯电力系统概述300

4.2 同步电网基本情况（含独联体国家）301

参考文献302

第6篇 电力市场303

第1章 绪论305

1 电力系统发展和电力市场305

1.1 电力系统和电力市场的发展动力305

1.2 电力系统管理方式的改变306

1.3　开放电力市场后电力行业不同环节面临的问题306

2 国际电力市场介绍307

2.1 英国307

2.2 美国307

2.3 北欧308

2.4 澳大利亚309

2.5 各国电力市场重构进程309

3 电力市场的主要领域和技术、经济问题描述309

3.1 电力市场结构和电力交易产品309

3.2 电力市场分析方法310

3.3 市场监管问题312

4 电力市场发展和展望313

第2章 电力市场基本理论315

1 电力市场运行的理论基础315

1.1 电力市场运行的经济学理论315

1.2 电力系统运行数学优化理论317

2 电力市场中的基本金融分析工具和定价机制320

2.1 电力期货合同和远期合同320

2.2 电力期权合同320

2.3 双边合同／柜台交易（OTC）市场321

2.4 现货市场321

2.5 实时市场321

2.6 金融市场321

3 电力市场中的风险分析321

3.1 电力市场中的风险321

3.2 电力市场中的风险来源321

3.3 电价波动及其风险322

第3章 电力市场模型与计算方法323

1 电力市场的分类模型、市场设计和技术系统结构323

1.1 电力市场的分类模型323

1.2 电力市场设计323

1.3 电力市场运营系统结构324

2 竞价交易、阻塞调度、可用输电容量的数学方法324

2.1 竞价交易的数学方法324

2.2 阻塞调度的数学方法325

2.3 可用输电容量的数学方法327

3 市场组成、交易模式、市场交易和结算过程327

3.1 市场组成327

3.2 交易模式328

3.3 市场交易与结算过程329

4 电源充裕度、输电规划与输电成本的回收329

4.1 电源充裕度329

4.2 输电规划与输电成本的回收332

5 分层和分级电力市场的关系和协调334

5.1 区域统一电力市场334

5.2 区域共同电力市场334

5.3 国家电力市场336

6 电力市场中市场力的危害与对策336

6.1 市场力与市场力的危害336

6.2 防止市场力作用的策略337

7 电力市场仿真系统337

7.1 电力市场仿真系统的结构337

7.2 电力市场仿真系统的应用实例337

第4章 电厂运行优化与决策338

1 电厂经济运行338

2 市场需求和价格预测338

2.1 负荷预测338

2.2 电价预测339

3 电厂报价决策方法339

3.1 市场分析339

3.2 电厂报价决策方法339

3.3 电厂报价决策方法实例340

4 报价决策系统340

第5章 供用电市场343

1 用电负荷及其分类343

1.1 用电负荷343

1.2 用电负荷的分类343

2 供用电市场的分析预测343

3 供电成本分析与电价344

3.1 供电成本344

3.2 供用电电价344

4 供用电市场的运营管理模式345

4.1 垄断经营模式345

4.2 标尺竞争模式345

4.3 配售分开模式345

5　需求侧管理345

5.1 实施需求侧管理的目的345

5.2 需求侧管理技术措施345

5.3 需求侧管理的市场实施方法346

6 配电市场实例346

第6章 电力市场监管和市场建设347

1 电力市场的建设方案设计和分阶段实施347

1.1 电力市场建设方案的设计347

1.2 对电力市场建设的基本要求347

1.3 电力市场建设方案的基本内容347

1.4 电力市场建设的分阶段实施348

2 对电力市场运营的监管任务和内容348

3 监管模型、指标及其计算方法349

3.1 远期和期货市场监管模型350

3.2 现货市场监管模型350

4 保证系统稳定发展的政策和管理措施351

第7章 电力市场运营系统的功能要求与实例352

1 电力市场运营系统的设计和技术要求352

1.1 概述352

1.2 功能及技术要求352

1.3 技术特点及发展趋势353

2 电力市场运营系统结构及功能353

2.1 国内外发展综述353

2.2 系统结构353

2.3 系统功能354

3 系统实例355

3.1 总体功能架构355

3.2 系统配置355

3.3 应用软件功能356

附录：中英文专业名词对照表357

参考文献358

第7篇 电力系统可靠性359

第1章 概述361

1 引言361

2 基本概念361

2.1 可靠性定义361

2.2 充裕性和安全性361

2.3 确定性和概率性分析361

2.4 可靠性评估方法362

2.5 统计评价和预测评估362

2.6 可靠性价值362

2.7 数据统计362

2.8 相关学科363

3 可靠性技术的适用范围363

3.1 可靠性技术的一般应用范围363

3.2 电力系统可靠性技术的应用领域363

第2章 可靠性数学基础知识364

1 概率分布及应用举例364

1.1 一般可靠性函数364

1.2 二项分布364

1.3 泊松分布365

1.4 正态分布365

1.5 指数分布365

2 系统模拟方法366

2.1 框图法366

2.2 马尔科夫随机过程模拟概念368

3　统计推断概念369

3.1 点估计369

3.2 区间估计369

3.3 示例370

4 蒙特卡罗模拟概念370

4.1 基本原理370

4.2 模拟方法370

第3章 电力系统可靠性评估371

1 引言371

2 元件失效模型371

2.1 引言371

2.2 元件的可靠性参数371

2.3 元件的可靠性指标371

2.4 独立停运模型371

2.5 相关停运模型372

3 电力系统可靠性评估指标373

3.1 大电网可靠性的测度指标373

3.2 配电网可靠性的测度指标373

3.3 直流输电系统可靠性的测度指标374

3.4 电站电气主接线系统可靠性的测度指标374

4 电力系统可靠性评估模型374

4.1 频率—持续时间法374

4.2　状态枚举法374

4.3 非序贯蒙特卡罗模拟法375

4.4 序贯蒙特卡罗模拟法375

5 可靠性评估的数据要求376

5.1 大电网可靠性评估的数据要求376

5.2 配电网可靠性评估的数据要求376

5.3 直流输电系统可靠性评估的数据要求376

5.4 电站电气主接线系统可靠性评估的数据要求376

6 应用举例377

6.1 发电系统容量停运表的计算算例377

6.2 基于蒙特卡罗模拟的发电系统可靠性评估算例377

6.3 输电系统可靠性评估示例378

6.4 直流输电系统可靠性评估算例379

6.5 配电网可靠性评估算例380

6.6 电站电气主接线可靠性评估算例381

第4章 电力系统可靠性统计评价383

1 引言383

2 元件可靠性统计评价383

2.1 发电设备可靠性统计评价383

2.2 输变电设施可靠性统计评价384

2.3 配电系统元件可靠性评价386

3 供电系统可靠性统计评价386

3.1 供电可靠性统计对象和单位386

3.2 供电系统停电性质387

3.3 供电系统可靠性的主要评价指标387

3.4 国内外统计数据举例387

4 直流输电可靠性统计评价388

4.1 直流输电可靠性统计评价范围388

4.2 直流输电系统的状态388

4.3 直流输电系统可靠性的主要评价指标388

4.4 国内外统计数据举例389

5 大电网可靠性统计评价390

第5章 电力系统可靠性管理391

1 引言391

2 可靠性管理的工作内容392

3 可靠性在电力生产管理中的应用393

3.1 可靠性在发电生产中的应用393

3.2 可靠性在输变电生产管理中的应用393

3.3 可靠性在供电生产管理中的应用393

3.4 可靠性在电力生产管理中的应用展望394

4　可靠性准则394

4.1 引言394

4.2 电网可靠性准则举例395

第6章 电力可靠性技术和管理的发展396

1 可靠性和经济学396

1.1 可靠性成本效益分析396

1.2 电力系统可靠性优化396

1.3 配电网开关优化配置396

2 以可靠性为中心的维修397

2.1 引言397

2.2　定义和特点397

2.3　维修方案比较398

2.4 最低风险维修概念398

2.5 示例398

3 考虑老化失效的设备备用概率分析399

3.1 引言399

3.2 老化失效的影响399

3.3 基于可靠性准则的设备备用分析概念399

3.4 基于概率费用的设备备用分析概念399

3.5 算例400

4 基于可靠性的输电服务400

4.1 市场环境下可靠性的新特点400

4.2 基于可靠性的输电服务定价400

5 运行风险概率评估401

5.1 运行风险概率评估的特点及作用402

5.2 运行风险概率评估的国内外研究现状402

5.3 运行风险概率评估研究的重点402

6 电网在线可靠性技术的应用及发展403

6.1 电网可靠性信息系统403

6.2 电网在线可靠性技术的发展404

参考文献405

第8篇 电力系统分析与仿真407

第1章 绪论409

1 电力系统分析409

1.1 电力系统分析的内容409

1.2 电力系统分析的理论和方法409

2 电力系统仿真410

2.1 电力系统仿真分类410

2.2 电力系统仿真发展历史411

3 电力系统分析和仿真工具411

3.1 电力系统分析应用软件411

3.2 网络分析仪411

3.3 动态模拟412

3.4 数模混合实时仿真装置412

3.5 全数字实时仿真装置412

4 电力系统分析和仿真的进一步发展412

第2章 电力系统稳态分析414

1 概述414

2 电力网络的数学模型及求解方法414

2.1 节点导纳矩阵414

2.2 变压器及移相器的等值电路415

2.3 节点阻抗矩阵415

2.4 阻抗矩阵的形成416

2.5 线性方程组的高斯消去法和因子表417

2.6 稀疏技术和电力网络节点编号优化418

3 电力系统潮流计算分析418

3.1 潮流计算的数学模型418

3.2 潮流计算的牛顿法419

3.3 潮流计算的P-Q分解法420

3.4 最优潮流的模型及算法422

4　静态安全分析424

4.1 静态安全分析的补偿法424

4.2 静态安全分析的直流潮流法424

4.3 静态安全分析的灵敏度法425

第3章 电力系统机电暂态过程分析和仿真427

1 概述427

2 电力系统暂态稳定分析和仿真427

2.1 暂态稳定分析的数学模型427

2.2 逐步积分法的仿真计算428

2.3 暂态能量函数法的稳定分析428

2.4 直流输电系统暂态稳定分析数学模型428

2.5 交直流电力系统暂态稳定仿真算例430

3 电力系统小干扰稳定分析和仿真432

3.1 小干扰稳定计算分析方法432

3.2 直流输电系统小干扰稳定分析数学模型433

3.3 交直流电力系统小干扰稳定计算分析算例434

4 电力系统电压稳定分析和仿真435

4.1 电压稳定的定义和分类435

4.2 电压稳定分析方法436

4.3 电压稳定分析和仿真算例438

5　动态安全分析439

5.1 动态安全分析的主要功能439

5.2 对动态安全分析系统的要求440

5.3 在线动态安全分析系统举例440

第4章 电力系统电磁暂态过程分析和仿真442

1 概述442

1.1 电力系统电磁暂态的研究对象442

1.2 研究目的和应用范围442

1.3 分析与仿真的主要手段和特点442

2 电力系统电磁暂态仿真的数学模型442

2.1 线性电感、电容和电阻的模型442

2.2 分布参数线路模型443

2.3 变压器的仿真方法444

2.4 非线性元件数学模型444

2.5　开关元件模型445

2.6 电源模型446

2.7 控制系统模型447

3 电力系统电磁暂态仿真的计算方法449

3.1 网络的求解与初值问题449

3.2 开关操作的计算方法449

3.3 数值积分方法分析450

3.4 应用多相补偿法求解非线性方程452

4 电力电子装置的仿真452

4.1 可控串联补偿电容器（TCSC）仿真452

4.2 高压直流输电（HVDC）仿真454

第5章 电力系统长期动态过程分析和仿真456

1 概述456

2 电力系统长期动态过程的数学模型456

2.1 长期动态过程数学建模的考虑456

2.2 火电厂动力系统数学模型456

2.3 水电厂动态模型458

2.4 压水反应堆核电站动态模型459

2.5 自动发电控制（AGC）模型460

2.6 发电厂励磁限制模型460

2.7 变压器分接头自动调整模型462

3 电力系统长期动态过程的仿真算法463

3.1 电力系统全过程仿真463

3.2 刚性系统求解方法的基本问题463

3.3 全过程仿真的数值解法——Gear方法463

4 长过程动态的电力系统全过程仿真算例466

4.1 系统简介466

4.2 全过程动态稳定仿真467

4.3 发电机控制系统模型467

4.4 系统参数469

第6章 电力系统物理和数字物理混合实时仿真471

1 概述471

1.1 电力系统仿真装置的种类471

1.2 仿真装置的设计原则471

1.3 仿真装置的发展趋势471

2 基于物理模型的动态模拟装置及应用471

2.1 模型系统的构成471

2.2 应用范围472

3 数字和物理混合仿真装置及应用472

3.1 模型系统的构成472

3.2 应用范围473

4 基于数字物理模型的高压直流输电模拟装置及应用474

4.1 模型系统的构成474

4.2 应用范围475

第7章 电力系统全数字实时仿真476

1 概述476

2 机电暂态过程的并行数字仿真476

2.1 线性方程组并行求解476

2.2 基于端口矩阵求解方法的分网并行潮流计算477

2.3 基于端口矩阵求解方法的分网并行暂态稳定仿真计算477

2.4 大规模互联电力系统机电暂态分网并行仿真算例478

3 电磁暂态过程的并行数字仿真479

3.1 电磁暂态实时仿真并行计算方法479

3.2 电磁暂态分网并行仿真算例480

4 机电暂态和电磁暂态过程混合并行数字仿真480

4.1 机电暂态仿真与电磁暂态仿真接口方法481

4.2 大规模电力系统机电暂态与电磁暂态过程混合并行仿真算例481

5 全数字实时数字仿真装置及其应用483

5.1 基于集群式高性能服务器的电力系统数字实时仿真装置ADPSS483

5.2 继电保护装置及PSS装置试验484

5.3 直流输电控制装置试验485

参考文献489

第9篇 电力系统有功功率调整和频率控制491

第1章 概述493

1 有功功率与频率偏移493

2 电力系统功频静态特性493

2.1 负荷功频特性493

2.2 发电机组功频特性493

2.3 电力系统的综合功频特性495

3 发电有功备用495

4 三级有功频率控制495

4.1 概述495

4.2 一次调频495

4.3 二次调频496

4.4 三次调频496

5 校正控制和紧急控制496

6 电力市场下的有功频率控制496

第2章 发电厂自动发电控制498

1 水电厂自动发电控制498

1.1 概述498

1.2 水电厂自动发电控制系统498

1.3 水电机组的有功功率调节方式500

1.4 梯级水电厂的有功功率控制方式501

1.5 抽水蓄能电厂自动发电控制系统501

2 火电厂自动发电控制502

2.1 概述502

2.2 燃煤发电机组有功功率的调节能力502

2.3 燃煤发电机组协调控制系统504

2.4 燃煤发电机组的主要调节系统505

2.5 火电厂全厂负荷优化控制系统508

第3章 电力系统自动发电控制509

1 功能结构509

2　基本原理509

3 互联电力系统的二次调频510

3.1 互联电力系统的控制区和区域控制偏差510

3.2 互联电力系统多区域控制策略的应用与配合510

3.3 多区域的优化控制512

4　AGC中的若干特殊问题513

4.1 电力系统的频率偏差系数513

4.2 ACE滤波514

4.3 控制分区515

4.4 发电机组的控制模式515

4.5 时差修正和无意电量偿还515

4.6 发电机参数测量与运行测试516

5 性能评价标准与参数确定517

5.1 性能评价标准517

5.2 评价标准比较517

5.3 采用CPS评价标准的经济考核518

5.4 发电机组控制性能评价518

6 应用实例519

6.1 控制模式519

6.2 系统结构519

6.3 调度端自动发电控制软件519

第4章 三次调频520

1 负荷预测520

2 机组组合（UC）520

2.1 机组起动费用模型520

2.2 机组发电费用模型520

2.3 机组组合（UC）的目标函数520

2.4 机组组合（UC）的约束条件520

2.5 机组组合（UC）算法520

3 实时经济调度521

3.1 发电成本特性521

3.2 火电厂厂内负荷经济分配的等微增率准则522

3.3 记及网损的经济调度模型和协调方程式法522

3.4 安全约束经济调度522

4 经济调度的应用523

4.1 短期经济调度（发电计划）523

4.2 实时在线调度523

5 最优潮流（OPF）523

5.1 功能523

5.2 模型523

5.3 算法524

第5章 有功安全校正控制与紧急控制526

1 校正控制的数学模型和算法526

1.1 数学模型526

1.2 算法526

1.3 应用实例526

2 低频减载、低频解列和高频切机527

2.1 低频减载527

2.2 低频解列527

2.3 高频切机528

第6章 电力市场中的有功频率控制529

1 辅助服务概述529

2 AGC辅助服务市场529

2.1 AGC服务指标529

2.2 AGC市场交易模式529

2.3 AGC辅助服务市场实例530

3 备用市场531

3.1 备用服务的市场模型531

3.2 备用市场实例531

参考文献534

第10篇 电力系统无功补偿和电压控制535

第1章 概述537

1 电压与无功537

2 电压无功问题研究的发展537

第2章 电力系统无功功率539

1 无功功率的概念539

1.1 正弦交流电路中的无功功率539

1.2 非正弦交流电路中的无功功率539

1.3 瞬时无功功率理论540

2　无功功率负荷542

2.1 电动机负荷542

2.2 输电线路的无功功率543

2.3 并联电抗器的无功功率543

2.4 变压器的无功功率543

2.5 晶闸管控制电路（直流输电换流站）中的无功功率543

2.6 分布式电源的无功需求544

3 无功功率电源544

3.1 电力系统无功电源构成544

3.2 同步发电机544

3.3 同步调相机546

3.4 并联电容器547

3.5　FACTS装置547

3.6 输电线和电缆中的充电功率547

4 无功功率传输547

4.1 有功功率、无功功率传输和电压降落547

4.2 无功功率传输的困难548

5　无功功率平衡548

5.1 电力系统无功功率平衡548

5.2 配电网无功功率平衡549

5.3 无功备用550

第3章 电力系统电压551

1 电力系统电压等级551

1.1 电压等级规范551

1.2 电压等级与功率传输能力551

1.3 电压质量及其允许偏差551

2 电力系统电压特性552

2.1 负荷电压静特性552

2.2 传输线中电流、受端电压和功率的关系553

2.3 电力系统的U—P特性554

2.4 电力系统的U—Q特性554

3 电力系统电压调整555

3.1 发电机调压555

3.2 变压器变压比调压555

3.3 并联无功补偿设备调压555

3.4 改变线路参数调压555

3.5 同步调相机调压556

3.6 改变运行方式调压556

4 电力系统电压稳定性556

4.1 电压稳定的概念556

4.2 电压失稳的特征557

4.3 引发电压不稳定的因素557

4.4 功角稳定与电压稳定558

4.5 增强电压稳定性的措施558

第4章 无功补偿设备及其特性560

1 并联移相电容器560

1.1 基本特性560

1.2 型式、配置和接线560

1 3 并联电容器保护561

2 并联电抗器561

2.1 类型561

2.2 基本特性561

2.3 对中性点小电抗的技术要求562

3 可控并联电抗器562

3.1 基本原理562

3.2 实现方案562

3.3 主要特性562

3.4 功能应用563

4 串联电容补偿装置563

4.1 装置构成563

4.2 应用原理563

5 静止无功补偿装置564

5.1 主要类型与应用564

5.2　TCR型SVC基本原理564

5.3　TCR型SVC主要特性565

5.4 控制策略565

6 可控串联电容补偿装置565

6.1 功能与应用565

6.2 基本工作原理566

7 同步调相机567

7.1 基本原理567

7.2 基本电气特性567

7.3 同步调相机运行567

7.4 同步调相机的使用场合568

8 静止同步补偿器568

8.1 主电路结构568

8.2 基本工作原理568

8.3 控制系统569

9 超导储能装置570

第5章 电力系统无功补偿571

1 无功补偿的目的571

2 负荷的无功补偿572

2.1 电动机无功就地补偿572

2.2 冶金企业无功补偿573

2.3 电解整流负荷谐波抑制575

2.4 风电场无功补偿与控制576

3 输电系统无功补偿577

3.1 发电机或同步调相机的无功调节577

3.2 变电站母线并联电容器补偿578

3.3 静止无功补偿装置补偿578

3.4 静止同步补偿器补偿580

3.5 并联电抗器补偿581

3.6 可控并联电抗器补偿581

3.7 串联电容器补偿582

3.8 可控串联电容器补偿583

4 无功补偿优化584

4.1 电网无功补偿原则584

4.2 无功补偿设施安装地点及其容量585

4.3 电网无功补偿优化计算585

4.4 配电线路无功补偿586

4.5 配电线路上用户的无功补偿587

4.6 配电变压器随器补偿587

4.7 配电网并联电容补偿应注意事项588

5 无功优化调度588

5.1 发电机有功、无功及电压的关系588

5.2 增强电压稳定的发电调度算法589

5.3 发电调度算法的应用590

第6章 电力系统无功电压控制591

1 无功电压控制的特点和基本原则591

2 发电机无功电压控制591

2.1 发电机无功电压调整原则591

2.2 发电机高压侧电压控制591

3 负荷点电压控制593

3.1 供电（配电）变电站无功电压综合控制593

3.2 动态电压调节器594

3.3 D-STATCOM595

3.4 低电压减负荷596

4 中枢点电压控制597

4.1 电压中枢点597

4.2 中枢点电压曲线的确定598

4.3 中枢点电压调整方式598

4.4 中枢点无功补偿和控制598

4.5 发电机对中枢点电压的控制599

4.6　OLTC的控制策略599

5 无功电压协调控制599

5.1 三级电压控制模式599

5.2 控制区域划分600

5.3 二级电压控制600

5.4 三级电压控制601

参考文献603

第11篇 电力系统稳定性及稳定控制605

第1章 绪论607

1 现代电力系统的基本特性607

2 电力系统稳定性607

2.1 电力系统稳定性的基本概念607

2.2 电力系统稳定性的分类608

3　功角稳定性608

3.1 小干扰功角稳定609

3.2 暂态稳定609

4 电压稳定609

4.1 静态电压稳定610

4.2 小干扰电压稳定610

4.3 大干扰电压稳定610

4.4 短期电压稳定610

4.5 长期电压稳定610

4.6 电压稳定和功角稳定的区别610

5　频率稳定性610

6 电力系统稳定的其他分类方法611

第2章 电力系统稳定性分析的数学模型612

1 同步发电机数学模型612

1.1 同步电机的电压和磁链方程612

1.2 同步电机的转子运动方程613

1.3 同步电机的实用模型613

2 励磁系统数学模型614

2.1 励磁系统的功能结构及分类614

2.2 典型励磁系统的数学模型614

3 原动机及调速系统数学模型616

3.1 水轮机及其调速系统的数学模型616

3.2 汽轮机及其调速系统的数学模型617

4 电力网络元件的数学模型617

4.1 输电线路数学模型617

4.2 变压器等值电路及参数618

5 电力系统负荷的数学模型618

5.1 负荷的静态模型618

5.2 负荷的动态模型619

6 高压直流输电系统的数学模型620

6.1 换流器的数学模型620

6.2 调节系统的数学模型620

6.3 直流输电线路数学模型621

7 灵活交流输电装置数学模型621

第3章 电力系统稳定性分析的数学基础622

1 动力学系统及其稳定性的基本概念622

1.1 非线性系统基本现象622

1 2 微分方程基本定理622

1.3 Lyapunov稳定性定义623

2 电力系统的平衡点计算623

2.1 潮流计算问题的数学模型623

2.2 潮流计算的牛顿法623

3 电力系统稳定性分析概况624

4 电力系统稳定性分析的数值积分方法624

4.1 初值问题的几种数值积分方法624

4.2 微分—代数方程组的求解方法625

5 线性定常系统稳定性的特征分析法625

5.1 特征值和特征向量625

5.2 线性系统的自由运动625

5.3 模态分析626

6 电力系统稳定性分析的Lyapunov方法626

6.1 Lyapunov直接法626

6.2 基于Lyapunov直接法的系统稳定性分析626

6.3 线性定常系统的稳定性分析627

6.4 Lyapunov间接法627

6.5 中心流形定理627

第4章 电力系统小干扰稳定性628

1 电力系统小干扰稳定性的基本概念628

1.1 局部振荡模式628

1.2 区间振荡模式628

2 单机无穷大电力系统的小干扰稳定性分析628

2.1 具有励磁调节器单机无穷大系统的振荡特性628

2.2 励磁系统对系统振荡的影响629

3 电力系统小干扰稳定性的分析方法629

3.1 电气转矩分析法629

3.2 频域法629

3.3 时域仿真法629

3.4　特征值分析方法629

4 大型电力系统小干扰稳定性的特征值分析629

4.1 系统线性化模型的建立629

4.2 大型电力系统特征值计算方法630

5 电力系统小干扰稳定性的实例630

5.1 多机电力系统小干扰稳定性分析630

第5章 电力系统暂态稳定性633

1 电力系统暂态稳定性的基本概念633

1.1 电力系统暂态响应过程633

1.2 电力系统暂态稳定性的分析方法633

2 单机无穷大电力系统的暂态稳定性分析633

2.1 电磁功率—功角特性633

2.2 等面积定则633

2.3 极限切除角634

2.4 单机无穷大系统稳定性的简单判定法634

3 多机电力系统暂态稳定性的数值分析方法634

4 电力系统暂态稳定性分析的直接法634

4.1 单机无穷大系统的暂态能量函数634

4.2 多机系统的暂态能量函数635

4.3 相关不稳定平衡点（RUEP）法635

4.4 势能界面（PEBS）法636

4.5　BCU法636

4.6 扩展等面积（EEAC）法637

4.7 基于状态空间的电力系统暂态稳定域分析方法637

4.8 电力系统实用动态安全域分析方法637

4.9 直接法和时域仿真相结合的暂态稳定分析方法637

5 电力系统动态等值637

6 电力系统暂态稳定性的实例638

6.1 系统概况638

6.2　仿真结果638

第6章 电力系统电压稳定性640

1 电力系统电压稳定的基本概念640

1.1 静态电压稳定的基本概念640

1.2 电压