可再生能源高渗透率下的电网电压稳定性鲁棒控制

译者序
原书序
本书物理量符号
本书缩略语
第 １章 引言 １
１１ 总则 １
１２ 背景 １
１３ 不同国家的可再生能源并网 情况 ６
１４ 大型风力发电机和光伏发电 单元并网概述 ７
１５ 风力发电机和光伏发电单元 控制概述 ８
１６ 风力发电机和光伏发电单元 的鲁棒控制 ９
１７ 本书的贡献 １０
１８ 本书综览概述 １１
参考文献 １２
第 ２章 电力系统电压稳定性与 设备模型 １６
２１ 简介 １６
２２ 电力系统稳定性和电压 稳定性 １７
２３ 电压和功角失稳 １８
２４ 风力发电和电力系统 稳定性 １８
２５ 电压失稳及其时间过程 １９
２６ 电压稳定性 ２
２７ 电压稳定性和非线性 ２０
２８ 电压失稳的主要原因 ２１
２９ 提高电压稳定性的方法 ２２
２９１ 电压稳定性和励磁 控制 ２２
２９２ 电压稳定性和 ＦＡＣＴＳ 设备 ２３
２１０ 电力系统设备建模 ２４
２１０１ 同步发电机建模 ２５
２１０２ 励磁系统建模 ２６
２１０３ 电力系统稳定器 ２７
２１０４ 过励磁限制器 ２７
２１０５ 负荷建模 ２８
２１０６ 异步电动机建模 ２９
２１０７ 有载分接开关建模 ３０
２１０８ 风力发电机建模 ３０
２１０９ 负荷潮流表示 ３２
２１０１０ 风力发电机的动态 模型 ３３
２１０１１ 转子模型 ３３
２１０１２ 轴系模型 ３４
２１０１３ 异步发电机模型 ３５
２１０１４ ＤＦＩＧ建模 ３６
２１０１５ 风力发电机聚合模型 ３６
２１０１６ 光伏发电单元 建模 ３７
２１０１７ ＦＡＣＴＳ设备 建模 ３９
２１０１８ ＳＴＡＴＣＯＭ模型 ３９
２１０１９ ＳＶＣ建模 ４２
２１０２０ 晶闸管控制的串联 电容器 ４３
２１０２１ 储能装置 ４４
２１０２２ 电网潮流模型 ４４
２１０２３ 电力系统建模 ４５
２１１ 本章小结 ４５
参考文献 ４６
第 ３章 线性化和模态分析 ４８
３１ 简介 ４８
３２ 传统线性化 ４８
３２１ 扰动线性化 ５１
３３ 设计的线性化 ５１
３３１ 中值定理 ５２
３３２ 公式重构方法 ５３
３３３ 设计的技术在简单系统 中的应用 ５５
３４ 电力系统模态分析 ５９
３５ 特征值灵敏度 ６１
３６ 参与矩阵 ６１
３７ 留数 ６２
３８ 母线参与因子、特征值和 电压稳定性 ６２
３９ 本章小结 ６３
参考文献 ６４
第 ４章 利用风力发电机和 ＦＡＣＴＳ 设备进行动态电压 失稳分析 ６５
４１ 简介 ６５
４２ 案例研究 ６８
４２１ 高输入负荷区 ６９
４２２ ＤＦＩＧ型风电场和若干 同步发电机 ６９
４２３ 不同 ＦＡＣＴＳ设备之间 的交互 ７２
４２４ 带有串联补偿的少量 大容量输电线路 ７２
４２５ 中间具有并联补偿的 纵向系统 ７３
４２６ 不同补偿装置的 比较 ７４
４２７ 靠近负荷中心的传统 发电 ７４
４２８ 大型 ＦＳＷＴ并网的 影响 ７５
４２９ 使用 ＳＴＡＴＣＯＭ进行的 ＦＳＷＴ并网 ７７
４３ 本章小结 ７８
参考文献 ７９
第 ５章 动态负荷下的电压稳定 控制 ８１
５１ 简介 ８１
５２ 电力系统稳定性和励磁 控制 ８３
５３ 电力系统模型 ８４
５４ 测试系统和控制任务 ８６
５５ 线性化和不确定性建模 ８８
５６ 极小化极大 ＬＱＧ控制 ８９
５７ 控制器设计和性能评估 ９０
５７１ 意外事故Ⅰ：一条输 电线路中断 ９２
５７２ 意外事故Ⅱ：三相 短路 ９３
５７３ 意外事故Ⅲ：负荷突变 ９４
５８ 本章小结 ９６
参考文献 ９６
第 ６章 动态输电能力增强 控制 ９９
６１ 简介 ９９
６２ 电力系统模型 １０２
６３ 计算输电能力的目的 １０３
６４ 限制输电能力的因素 １０４
６４１ 温升极限 １０４
６４２ 电压极限 １０４
６４３ 稳定性极限 １０５
６５ 动态 ＡＴＣ评估算法 １０５
６６ 案例研究 １０５
６６１ 案例Ⅰ：发电机无功 功率限值 １０６
６６２ 案例Ⅱ：动态负荷的 影响 １０６
６６３ 案例Ⅲ：故障切除时 间的影响 １０６
６６４ 案例Ⅳ：静态和动态 补偿的影响 １０７
６６５ 案例Ⅴ：动态补偿装置 比较 １０８
６６６ 风力发电机并网对 ＡＴＣ 的影响 １０８
６６７ 由 ＦＳＩＧ恢复 ＡＴＣ的 补偿 １１０
６７ 分散式鲁棒控制 １１０
６８ 测试系统的控制器设计 １１２
６８１ 子系统①和② １１３
６８２ 子系统③ １１４
６９ 控制器性能评估 １１５
６９１ 一条输电线路中断 １１５
６９２ 三相短路 １１５
６９３ 对比所设计的 ＳＴＡＴＣＯＭ
控制器与基于 ＰＩ的 ＳＴＡＴ ＣＯＭ控制器 １１６
６１０ 本章小结 １１９
参考文献 １２０
第 ７章 增强故障穿越能力的 控制 １２２
７１ 简介 １２２
７２ 风电场接入电网的规范 要求 １２６
７２１ 故障穿越 １２７
７２２ 功率 －频率变化 １２７
７２３ 频率控制 １２７
７２４ 无功功率调节能力 １２７
７２５ 电压控制 １２７
７３ 风力机的故障穿越方案 １２７
７４ 临界切除时间和临界 电压 １２９
７５ 具有非结构化不确定性的 鲁棒 ＳＴＡＴＣＯＭ控制 １３０
７５１ 测试系统 １３１
７５２ 线性化和不确定性 建模 １３２
７５３ 极小化极大 ＬＱＧＳＴＡＴＣＯＭ 控制器 １３３
７５４ 案例研究 １３５
７５５ 控制设计算法和性能 评估 １３８
７６ 同步 ＳＴＡＴＣＯＭ和桨距角 控制 １４０
７６１ 控制器性能评估 １４４
７７ 具有结构不确定性的风电 场 ＳＴＡＴＣＯＭ控制器 １４８
７７１ 测试系统和控制 工作 １４９
７７２ ＳＴＡＴＣＯＭ控制 策略 １５０
７７３ 线性化和不确定性 建模 １５１
７７４ ＳＴＡＴＣＯＭ控制器 设计 １５３
７７５ 控制器设计算法 １５４
７７６ 控制器性能评估 １５５
７７７ 低电压期间的 稳定性 １５５
７７８ 风力发电机对风速 变化的响应 １５７
７８ 分散式 ＳＴＡＴＣＯＭ／ＥＳＳ 控制器 １５９
７８１ 测试系统和控制 工作 １６０
７８２ 问题描述 １６２
７８３ 使用秩约束 ＬＭＩ的分 散式控制器设计 １６３
７８４ 控制器设计算法 １６７
７８５ 控制器性能评估 １６８
７８６ 电压的升高和暂态稳 定裕度 １６９
７８７ 低电压期间的有功和 无功输出功率 １７１
７８８ 与标准 ＬＶＲＴ要求的 比较 １７２
７８９ 不同运行条件下的 性能 １７２
７８１０ 添加超级电容器的 影响 １７２
７９ 本章小结 １７５
参考文献 １７５
第 ８章 互联电力系统中双馈 异步发电机的低电压穿越能力 １７９
８１ 简介 １７９
８２ 电力系统模型 １８０
８３ 测试系统和控制工作 １８２
８４ 问题描述 １８６
８５ 使用秩约束 ＬＭＩ的分散式 控制设计 １８９
８６ 控制设计算法 １９０
８７ 控制器性能评估 １９１
８７１ 电压的升高和暂态稳 定裕度 １９２
８７２ 鲁棒 ＬＱ和 ＰＩ控制器 的比较 １９２
８７３ 在风电场附近的严重 低阻抗故障 １９４
８７４ 对比低电压穿越 标准 １９５
８７５ 风力机对风速变化的 响应 １９５
８７６ 不同运行条件下的 鲁棒性 １９８
８７７ 多个双馈异步发电机控制 器之间的动态交互 １９８
８７８ 不对称故障 １９９
８８ 结论 ２００
参考文献 ２０１
第 ９章 光伏发电单元在配电网 中的交互 ２０４
９１ 简介 ２０４
９２ 光伏系统模型 ２０５
９３ 案例研究 ２０８
９３１ 小信号分析 ２１０
９３２ 基于正规形理论的交 互指标 ２１１
９３３ 时域仿真 ２１３
９４ 用于非交互控制的问题 描述 ２１３
９５ 光伏控制设计 ２１４
９６ 控制设计算法和性能 评估 ２１６
９６１ 三相故障 ２１８
９６２ 连接的负荷突然 变化 ２１８
９６３ 参考点变化 ２２０
９６４ 光照急剧变化 ２２０
９７ 结论 ２２２
参考文献 ２２２
第 １０章 结论 ２２４
１０１ 未来研究方向 ２２６
第 １１章 附录 ２２７
１１１ 附录Ⅰ：具有大型异步
电动机的单机无穷大容
量母线系统的潮流和动
态数据 ２２７
１１２ 附录Ⅱ：异步电动机方程到 通用坐标系的变换 ２２７
１１３ 附录Ⅲ：用于励磁控制 设计的 的表达式 ２２８
１１４ 附录Ⅳ：３机 ２区测试系 统的潮流和动态数据 ２３０
１１５ 附录Ⅴ：单一风电场无
穷大容量母线测试系统
潮流和动态数据 ２３２
１１６ 附录Ⅵ：具有非结构不
确定性表示的 ＳＴＡＴＣＯＭ控
制器的 表达式 ２３３
１１７ 附录Ⅶ：同步 ＳＴＡＴＣＯＭ
和桨距角控制的 和 ψ
表达式设计 ２３４
１１８ 附录Ⅷ：具有结构不确定
性表示的 ＳＴＡＴＣＯＭ控制
设计的 和 ψ表达式 ２３７
１１９ 附录Ⅸ：分散式 ＳＴＡＴＣＯＭ／
ＥＳＳ控制设计的 和 ψ
表达式 ２４２
１１１０ 附录Ⅹ：１６机 ５区测试
系统的潮流和动态
数据 ２４８
１１１１ 附录Ⅺ：１０机新英格兰系 统的潮流和动态数据 ２５３