可再生能源高滲透率下的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性魯棒控制
定 價(jià):99 元
叢書(shū)名:智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用叢書(shū)
- 作者:[澳] 賈汗季·侯賽因(Jahangir Hossain)赫曼舒·羅伊·波塔
- 出版時(shí)間:2019/9/1
- ISBN:9787111631941
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):TM727
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開(kāi)本:16開(kāi)
隨著可再生能源并網(wǎng)不斷增加,光伏、風(fēng)電的利用日益增多,這給電網(wǎng)電壓控制和無(wú)功功率補(bǔ)償帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。本書(shū)重點(diǎn)介紹了風(fēng)電、光伏的大規(guī)模滲透對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響,以及使用魯棒控制技術(shù)提高穩(wěn)定裕度的效果,從而減少對(duì)電力系統(tǒng)性能的負(fù)面影響。
本書(shū)內(nèi)容包括電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性與設(shè)備模型,線性化和模態(tài)分析,利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)和柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)電壓失穩(wěn)分析,動(dòng)態(tài)負(fù)荷下的電壓穩(wěn)定控制,動(dòng)態(tài)輸電能力增強(qiáng)控制,增強(qiáng)故障穿越能力的控制,互聯(lián)電力系統(tǒng)中雙饋異步發(fā)電機(jī)(DFIG)的低電壓穿越(LVRT)能力,光伏發(fā)電單元在配電網(wǎng)中的交互等,涵蓋了提高輸配電系統(tǒng)電壓穩(wěn)定裕度所涉及的內(nèi)容。
本書(shū)可作為電力系統(tǒng)工程技術(shù)人員的參考書(shū),也適合作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)的研究人員、管理人員以及高校研究生的參考資料。
隨著可再生能源并網(wǎng)不斷增加,光伏、風(fēng)電的利用日益增多,這給電網(wǎng)電壓控制和無(wú)功功率補(bǔ)償帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。本書(shū)重點(diǎn)介紹了風(fēng)電、光伏的大規(guī)模滲透對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響,以及使用魯棒控制技術(shù)提高穩(wěn)定裕度的效果,從而減少對(duì)電力系統(tǒng)性能的負(fù)面影響。
本書(shū)內(nèi)容包括電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性與設(shè)備模型,線性化和模態(tài)分析,利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)和柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)電壓失穩(wěn)分析,動(dòng)態(tài)負(fù)荷下的電壓穩(wěn)定控制,動(dòng)態(tài)輸電能力增強(qiáng)控制,增強(qiáng)故障穿越能力的控制,互連電力系統(tǒng)中雙饋異步發(fā)電機(jī)(DFIG)的低電壓穿越(LVRT)能力,光伏發(fā)電單元在配電網(wǎng)中的交互等,涵蓋了提高輸配電系統(tǒng)電壓穩(wěn)定裕度所涉及的內(nèi)容。
譯者序
原書(shū)序
本書(shū)物理量符號(hào)
本書(shū)縮略語(yǔ)
第 1章 引言 1
11 總則 1
12 背景 1
13 不同國(guó)家的可再生能源并網(wǎng) 情況 6
14 大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏發(fā)電 單元并網(wǎng)概述 7
15 風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏發(fā)電單元 控制概述 8
16 風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏發(fā)電單元 的魯棒控制 9
17 本書(shū)的貢獻(xiàn) 10
18 本書(shū)綜覽概述 11
參考文獻(xiàn) 12
第 2章 電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性與 設(shè)備模型 16
21 簡(jiǎn)介 16
22 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和電壓 穩(wěn)定性 17
23 電壓和功角失穩(wěn) 18
24 風(fēng)力發(fā)電和電力系統(tǒng) 穩(wěn)定性 18
25 電壓失穩(wěn)及其時(shí)間過(guò)程 19
26 電壓穩(wěn)定性 2
27 電壓穩(wěn)定性和非線性 20
28 電壓失穩(wěn)的主要原因 21
29 提高電壓穩(wěn)定性的方法 22
291 電壓穩(wěn)定性和勵(lì)磁 控制 22
292 電壓穩(wěn)定性和 FACTS 設(shè)備 23
210 電力系統(tǒng)設(shè)備建模 24
2101 同步發(fā)電機(jī)建模 25
2102 勵(lì)磁系統(tǒng)建模 26
2103 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器 27
2104 過(guò)勵(lì)磁限制器 27
2105 負(fù)荷建模 28
2106 異步電動(dòng)機(jī)建模 29
2107 有載分接開(kāi)關(guān)建模 30
2108 風(fēng)力發(fā)電機(jī)建模 30
2109 負(fù)荷潮流表示 32
21010 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài) 模型 33
21011 轉(zhuǎn)子模型 33
21012 軸系模型 34
21013 異步發(fā)電機(jī)模型 35
21014 DFIG建模 36
21015 風(fēng)力發(fā)電機(jī)聚合模型 36
21016 光伏發(fā)電單元 建模 37
21017 FACTS設(shè)備 建模 39
21018 STATCOM模型 39
21019 SVC建模 42
21020 晶閘管控制的串聯(lián) 電容器 43
21021 儲(chǔ)能裝置 44
21022 電網(wǎng)潮流模型 44
21023 電力系統(tǒng)建模 45
211 本章小結(jié) 45
參考文獻(xiàn) 46
第 3章 線性化和模態(tài)分析 48
31 簡(jiǎn)介 48
32 傳統(tǒng)線性化 48
321 擾動(dòng)線性化 51
33 設(shè)計(jì)的線性化 51
331 中值定理 52
332 公式重構(gòu)方法 53
333 設(shè)計(jì)的技術(shù)在簡(jiǎn)單系統(tǒng) 中的應(yīng)用 55
34 電力系統(tǒng)模態(tài)分析 59
35 特征值靈敏度 61
36 參與矩陣 61
37 留數(shù) 62
38 母線參與因子、特征值和 電壓穩(wěn)定性 62
39 本章小結(jié) 63
參考文獻(xiàn) 64
第 4章 利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)和 FACTS 設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)電壓 失穩(wěn)分析 65
41 簡(jiǎn)介 65
42 案例研究 68
421 高輸入負(fù)荷區(qū) 69
422 DFIG型風(fēng)電場(chǎng)和若干 同步發(fā)電機(jī) 69
423 不同 FACTS設(shè)備之間 的交互 72
424 帶有串聯(lián)補(bǔ)償?shù)纳倭?大容量輸電線路 72
425 中間具有并聯(lián)補(bǔ)償?shù)?縱向系統(tǒng) 73
426 不同補(bǔ)償裝置的 比較 74
427 靠近負(fù)荷中心的傳統(tǒng) 發(fā)電 74
428 大型 FSWT并網(wǎng)的 影響 75
429 使用 STATCOM進(jìn)行的 FSWT并網(wǎng) 77
43 本章小結(jié) 78
參考文獻(xiàn) 79
第 5章 動(dòng)態(tài)負(fù)荷下的電壓穩(wěn)定 控制 81
51 簡(jiǎn)介 81
52 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和勵(lì)磁 控制 83
53 電力系統(tǒng)模型 84
54 測(cè)試系統(tǒng)和控制任務(wù) 86
55 線性化和不確定性建模 88
56 極小化極大 LQG控制 89
57 控制器設(shè)計(jì)和性能評(píng)估 90
571 意外事故Ⅰ:一條輸 電線路中斷 92
572 意外事故Ⅱ:三相 短路 93
573 意外事故Ⅲ:負(fù)荷突變 94
58 本章小結(jié) 96
參考文獻(xiàn) 96
第 6章 動(dòng)態(tài)輸電能力增強(qiáng) 控制 99
61 簡(jiǎn)介 99
62 電力系統(tǒng)模型 102
63 計(jì)算輸電能力的目的 103
64 限制輸電能力的因素 104
641 溫升極限 104
642 電壓極限 104
643 穩(wěn)定性極限 105
65 動(dòng)態(tài) ATC評(píng)估算法 105
66 案例研究 105
661 案例Ⅰ:發(fā)電機(jī)無(wú)功 功率限值 106
662 案例Ⅱ:動(dòng)態(tài)負(fù)荷的 影響 106
663 案例Ⅲ:故障切除時(shí) 間的影響 106
664 案例Ⅳ:靜態(tài)和動(dòng)態(tài) 補(bǔ)償?shù)挠绊?107
665 案例Ⅴ:動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置 比較 108
666 風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)對(duì) ATC 的影響 108
667 由 FSIG恢復(fù) ATC的 補(bǔ)償 110
67 分散式魯棒控制 110
68 測(cè)試系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì) 112
681 子系統(tǒng)①和② 113
682 子系統(tǒng)③ 114
69 控制器性能評(píng)估 115
691 一條輸電線路中斷 115
692 三相短路 115
693 對(duì)比所設(shè)計(jì)的 STATCOM
控制器與基于 PI的 STAT COM控制器 116
610 本章小結(jié) 119
參考文獻(xiàn) 120
第 7章 增強(qiáng)故障穿越能力的 控制 122
71 簡(jiǎn)介 122
72 風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)的規(guī)范 要求 126
721 故障穿越 127
722 功率 -頻率變化 127
723 頻率控制 127
724 無(wú)功功率調(diào)節(jié)能力 127
725 電壓控制 127
73 風(fēng)力機(jī)的故障穿越方案 127
74 臨界切除時(shí)間和臨界 電壓 129
75 具有非結(jié)構(gòu)化不確定性的 魯棒 STATCOM控制 130
751 測(cè)試系統(tǒng) 131
752 線性化和不確定性 建模 132
753 極小化極大 LQGSTATCOM 控制器 133
754 案例研究 135
755 控制設(shè)計(jì)算法和性能 評(píng)估 138
76 同步 STATCOM和槳距角 控制 140
761 控制器性能評(píng)估 144
77 具有結(jié)構(gòu)不確定性的風(fēng)電 場(chǎng) STATCOM控制器 148
771 測(cè)試系統(tǒng)和控制 工作 149
772 STATCOM控制 策略 150
773 線性化和不確定性 建模 151
774 STATCOM控制器 設(shè)計(jì) 153
775 控制器設(shè)計(jì)算法 154
776 控制器性能評(píng)估 155
777 低電壓期間的 穩(wěn)定性 155
778 風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)風(fēng)速 變化的響應(yīng) 157
78 分散式 STATCOM/ESS 控制器 159
781 測(cè)試系統(tǒng)和控制 工作 160
782 問(wèn)題描述 162
783 使用秩約束 LMI的分 散式控制器設(shè)計(jì) 163
784 控制器設(shè)計(jì)算法 167
785 控制器性能評(píng)估 168
786 電壓的升高和暫態(tài)穩(wěn) 定裕度 169
787 低電壓期間的有功和 無(wú)功輸出功率 171
788 與標(biāo)準(zhǔn) LVRT要求的 比較 172
789 不同運(yùn)行條件下的 性能 172
7810 添加超級(jí)電容器的 影響 172
79 本章小結(jié) 175
參考文獻(xiàn) 175
第 8章 互聯(lián)電力系統(tǒng)中雙饋 異步發(fā)電機(jī)的低電壓穿越能力 179
81 簡(jiǎn)介 179
82 電力系統(tǒng)模型 180
83 測(cè)試系統(tǒng)和控制工作 182
84 問(wèn)題描述 186
85 使用秩約束 LMI的分散式 控制設(shè)計(jì) 189
86 控制設(shè)計(jì)算法 190
87 控制器性能評(píng)估 191
871 電壓的升高和暫態(tài)穩(wěn) 定裕度 192
872 魯棒 LQ和 PI控制器 的比較 192
873 在風(fēng)電場(chǎng)附近的嚴(yán)重 低阻抗故障 194
874 對(duì)比低電壓穿越 標(biāo)準(zhǔn) 195
875 風(fēng)力機(jī)對(duì)風(fēng)速變化的 響應(yīng) 195
876 不同運(yùn)行條件下的 魯棒性 198
877 多個(gè)雙饋異步發(fā)電機(jī)控制 器之間的動(dòng)態(tài)交互 198
878 不對(duì)稱(chēng)故障 199
88 結(jié)論 200
參考文獻(xiàn) 201
第 9章 光伏發(fā)電單元在配電網(wǎng) 中的交互 204
91 簡(jiǎn)介 204
92 光伏系統(tǒng)模型 205
93 案例研究 208
931 小信號(hào)分析 210
932 基于正規(guī)形理論的交 互指標(biāo) 211
933 時(shí)域仿真 213
94 用于非交互控制的問(wèn)題 描述 213
95 光伏控制設(shè)計(jì) 214
96 控制設(shè)計(jì)算法和性能 評(píng)估 216
961 三相故障 218
962 連接的負(fù)荷突然 變化 218
963 參考點(diǎn)變化 220
964 光照急劇變化 220
97 結(jié)論 222
參考文獻(xiàn) 222
第 10章 結(jié)論 224
101 未來(lái)研究方向 226
第 11章 附錄 227
111 附錄Ⅰ:具有大型異步
電動(dòng)機(jī)的單機(jī)無(wú)窮大容
量母線系統(tǒng)的潮流和動(dòng)
態(tài)數(shù)據(jù) 227
112 附錄Ⅱ:異步電動(dòng)機(jī)方程到 通用坐標(biāo)系的變換 227
113 附錄Ⅲ:用于勵(lì)磁控制 設(shè)計(jì)的 的表達(dá)式 228
114 附錄Ⅳ:3機(jī) 2區(qū)測(cè)試系 統(tǒng)的潮流和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù) 230
115 附錄Ⅴ:?jiǎn)我伙L(fēng)電場(chǎng)無(wú)
窮大容量母線測(cè)試系統(tǒng)
潮流和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù) 232
116 附錄Ⅵ:具有非結(jié)構(gòu)不
確定性表示的 STATCOM控
制器的 表達(dá)式 233
117 附錄Ⅶ:同步 STATCOM
和槳距角控制的 和 ψ
表達(dá)式設(shè)計(jì) 234
118 附錄Ⅷ:具有結(jié)構(gòu)不確定
性表示的 STATCOM控制
設(shè)計(jì)的 和 ψ表達(dá)式 237
119 附錄Ⅸ:分散式 STATCOM/
ESS控制設(shè)計(jì)的 和 ψ
表達(dá)式 242
1110 附錄Ⅹ:16機(jī) 5區(qū)測(cè)試
系統(tǒng)的潮流和動(dòng)態(tài)
數(shù)據(jù) 248
1111 附錄Ⅺ:10機(jī)新英格蘭系 統(tǒng)的潮流和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù) 253