高清PDF《电力系统的扰动抑制和稳定控制》姜囡、刘婷、任涛 2020版.pdf

电力系统的扰动抑制 和稳定控制 姜囡刘婷任涛著 图书馆 科学出版社 北京 前言 随着现代电网结构的日益复杂和庞大，并列运行在电力系统中的发电机台数 越来越多，使得稳定性问题极为突出.电力系统在运行中不断受到负荷扰动、大 输电线上电力元件发生短路故障扰动、失去一台大发电机扰动、负荷扰动或者失 去两个子系统间的联络线扰动等.在受到扰动后，系统内各同步发电机的机械输 入转矩和电磁转矩失去平衡.因此，研究和发展新一代电力系统安全控制理论和 技术越发迫切和重要. 暂态稳定分析的主要目的是检查系统在大扰动（如故障、切机、切负荷、重 合闸操作等情况)下，各发电机组间能否保持同步运行，它是电力系统稳定运行 的第一道防线.利用稳定控制技术改善电力系统的稳定性和安全性是较经济和较 有效的措施之一.因此，当电力系统尤其是风力发电系统和用电负荷发生突发性 和不可预知性的较大扰动时，都会引起整个电网系统参数的较大变化.如何采取 更有效的控制策略来抑制摄动，保证电力系统不受外部扰动和残余非线性的影响， 进而保证系统内各发电机组均能继续保持同步稳定运行，具有重要的科学意义和 学术研究价值. 本书总结作者及其研究团队近几年对非线性控制理论及其在电力系统控制中 应用的研究成果，针对电力系统的非线性模型，重点探讨系统中结构或参数由突 发的大变化导致的不稳定问题.本书探索研究受到大扰动时系统的暂态稳定控制 问题，以保证系统在突然承受较大扰动时，控制器仍能保持良好性能，可以有效 去除外部扰动的负面影响，确保系统对外部扰动不具敏感性. 基于以上出发点，本书针对非线性控制的热点、难点问题及其在电力系统中 的应用展开深入详细的讨论，全书共8章，每章均围绕电力系统稳定控制问题展 开叙述.第1章绪论，阐明非线性电力系统的特点和控制问题.第2章发电机汽 门开度系统的控制器设计，其中包括常规的Backstepping(逆推)方法的设计和 仿真分析，并在此基础上结合Minimax(极小极大)理论，阐明主汽门扰动抑制 控制器设计原理.第3章发电机励磁系统的控制器设计，研究发电机励磁系统相 关的鲁棒控制器设计方法.第4章励磁和汽门开度系统的切换控制器设计，研究 励磁与汽门协调控制系统的扰动抑制控制器设计原理和方法.同时加入汽门切换 控制律，考虑输入幅值约束问题，讨论发电机汽门系统的Minimax切换控制器设 计方法.第5章基于参数重构的SVC系统的扰动抑制控制，研究基于参数重构的自 i 电力系统的扰动抑制和稳定控制 适应扰动抑制控制器的设计原理和方法.第6章基于Hamilton方法的TCSC系统 的控制器设计，主要讨论基于耗散Hamilton系统理论的TCSC非线性系统鲁棒反 馈控制律设计问题，阐明利用参数映射机制的自适应律设计方法.第7章基于I&1 方法的STATCOM系统的控制器设计，论述基于浸入和不变理论的单机无穷大系统 控制器和参数估计律设计原理.第8章STATCOM系统的数字化控制电路设计， 主要讨论用以验证控制算法性能的实验样机软硬件平台的设计问题. 本书的出版得到了刘婷博士和任涛教授的倾力支持，同时非常感谢辽宁省电力 有限公司刘斌博士给予的技术指导，感谢中国科学院沈阳自动化研究所苑旭东博 士、沈阳理工大学李赞华博士与刘韵婷博士、辽宁石油化工大学曹宇博士和沈阳 城市建设学院常玲老师的帮助和支持.同时，书稿的顺利完成离不开作者的研究 生团队成员：郝正强、曹阳阳、李俊卿、史献楠、姜艳萍、谢俊仪、刘景天、张 阳、刘恩、晁亚东、任杰、郭卉、高旭浩、付彬、高爽、何海艳、袁文强、李诚、 郭长夫等，在此...