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第1章 绪论1

1.1 电力系统在线动态安全评定1

1.2 电力系统暂态稳定及其在线分析方法3

1.3 电力系统数学模型7

参考文献9

第2章 简单电力系统暂态稳定的能量函数分析11

2.1 系统结构与分析假定11

2.2 单机无穷大功率母线系统11

2.2.1 相平面分析与能量函数方法12

2.2.2 等面积定则与能量函数方法21

2.3 两机系统26

2.3.1 相对加速度方程27

2.3.2 两机系统的能量函数29

2.4 小结30

参考文献30

第3章 运动稳定性理论的回顾与应用31

3.1 引言31

3.2 系统描述、平衡态及其稳定性定义32

3.3 李雅普诺夫方法37

3.3.1 辅助函数的符号确定性38

3.3.2 稳定性定理39

3.3.3 稳定性定理的几何解释44

3.4 平衡点渐近稳定的吸引域45

3.5 拉萨尔方法49

3.6 非线性系统方程辅助函数的构造（首次积分方法）50

3.7 李雅普诺夫函数的存在性55

3.7.1 波波夫不等式55

3.7.2 卡尔曼-雅可鲍维奇定理57

3.7.3 安德森定理58

参考文献59

第4章 多机电力系统的经典模型及其暂态能量函数61

4.1 引言61

4.2 系统运动方程62

4.3 状态空间模型（发电机角度参考坐标）66

4.4 暂态能量函数（发电机角度参考坐标）68

4.5 状态空间模型（角度中心参考坐标）73

4.6 暂态能量函数（角度中心参考坐标）76

4.7 基于现代控制理论的系统状态方程的最低阶次80

4.7.1 系统状态方程与可控制性、可观测性81

4.7.2 按最小实现描写系统状态方程86

4.8 经典模型的局限性89

参考文献90

第5章 电力系统结构保持模型下的暂态能量函数92

5.1 引言92

5.2 发电机E′q恒定的网络结构保持模型93

5.3 发电机E′q变化的网络结构保持模型97

5.4 发电机的E′q及E′d变化的网络结构保持模型99

5.5 基于Park方程的模型103

参考文献106

第6章 故障后电力系统的同步平衡与稳定平衡108

6.1 引言108

6.2 同步与稳定108

6.3 平衡点的求解方法109

6.3.1 系统方程110

6.3.2 同步平衡点的求解110

6.3.3 稳定平衡点的求解112

6.4 实例114

6.5 小结116

参考文献116

第7章 非线性电力系统暂态稳定域分析117

7.1 引言117

7.2 不变集与吸引域120

7.3 稳定域边界理论122

7.3.1 动力学系统的一些基本概念122

7.3.2 对动力学系统的基本假设123

7.3.3 稳定边界特征125

7.4 稳定域估计方法126

7.4.1 主导不稳定平衡点方法127

7.4.2 超切平面方法129

7.4.3 位能边界曲面方法133

7.4.4 基于稳定域边界的主导不稳定平衡点方法139

7.5 微分-代数系统的稳定域的分析基础144

7.6 微分-代数系统的稳定域估计方法146

7.7 能量函数理论与BCU方法146

参考文献147

第8章 直接暂态稳定评定的计算方法150

8.1 引言150

8.2 故障后的稳定平衡点151

8.3 PEBS方法的稳定评定151

8.3.1 位能边界曲面的构造方法152

8.3.2 位能脊法153

8.3.3 网络结构保持模型下的PEBS方法154

8.4 BCU方法的稳定评定161

8.4.1 CUEP的特征162

8.4.2 网络结构保持模型下的BCU解法164

8.4.3 实例167

参考文献173

第9章 能量裕度的灵敏度分析175

9.1 引言175

9.2 灵敏度分析的一般方法176

9.3 关于能量裕度灵敏度的解析问题178

9.4 结构保持模型下基于灵敏度的BCU方法179

9.4.1 暂态能量裕度一阶灵敏度计算180

9.4.2 灵敏度系数的计算方法181

9.5 基于二阶解析灵敏度的BCU方法简述182

9.6 实例183

9.7 网络接口流稳定极限的决定185

参考文献187

第10章 在线动态安全评定的混合方法189

10.1 引言189

10.2 在线动态安全评定的策略190

10.3 偶然事故筛选与分类190

10.3.1 对分类器的要求191

10.3.2 PEBS/BCU分类器191

10.4 动态仿真与稳定评定192

10.5 IEEE 50机系统算例193

10.6 扩展等面积方法196

参考文献200

第11章 可控串联电容补偿202

11.1 晶闸管控制的串联电容器202

11.2 TCSC的稳定控制策略203

11.2.1 TCSC对系统暂态稳定的影响203

11.2.2 单机无穷大母线系统TCSC的稳定控制策略205

11.3 仿真分析206

11.4 动态模型实验结果210

11.5 TCSC在多机系统中的应用213

参考文献214

第12章 基于相量测量与能量分析的在线失稳预警216

12.1 引言216

12.2 系统模型217

12.3 故障时轨线的自适应跟踪与预测算法218

12.3.1 机动目标自适应跟踪算法的运用218

12.3.2 机动目标的“当前”统计模型218

12.3.3 自适应跟踪算法219

12.3.4 故障时轨线的预测算法220

12.4 系统稳定判别的暂态能量函数方法220

12.5 实例221

12.6 小结224

参考文献225

附录A 发电机磁场储能项的表达式227

附录B 机网接口模型229

附录C Gear方法简介231

附录D 计入HVDC的TEF方法234