前言隨著電力電子技術(shù)的進步，以新能源發(fā)電、直流輸電、變頻負荷為代表的電力電子設(shè)備越來越多地應用到電力系統(tǒng)中，電源、電網(wǎng)和負荷格局發(fā)生了深刻變化，電力系統(tǒng)正在向高比例電力電子電力系統(tǒng)方向加速演變。在高比例電力電子電力系統(tǒng)中，由電力電子設(shè)備主導或參與、以寬頻帶振蕩為主要表現(xiàn)形式的動態(tài)穩(wěn)定問題嚴重危害電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。與同步發(fā)電機等傳統(tǒng)設(shè)備相比，電力電子設(shè)備在物理結(jié)構(gòu)、控制方式、動態(tài)響應、與其他設(shè)備的交互作用等方面存在顯著差異，電力電子設(shè)備快速靈活的控制特性對電力系統(tǒng)的動態(tài)行為產(chǎn)生了深刻影響。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)次/超同步振蕩機理和分析方法在高比例電力電子電力系統(tǒng)中不再適用，控制策略也難以生效。目前，針對多樣化電力電子設(shè)備接入較復雜電力系統(tǒng)的寬頻帶動態(tài)穩(wěn)定機理、分析方法和解決措施的研究已顯著滯后，為電力系統(tǒng)的安全、高效運行帶來了新的問題和挑戰(zhàn)。為此，本書針對高比例電力電子電力系統(tǒng)的寬頻帶動態(tài)穩(wěn)定問題，介紹了作者近年來在建模方法及仿真技術(shù)、穩(wěn)定性分析與控制方法、實際電網(wǎng)工程分析等方面的研究成果。本書共4 章。第1 章綜述了國內(nèi)外對電力系統(tǒng)寬頻帶動態(tài)穩(wěn)定問題的研究現(xiàn)狀，闡述了高比例電力電子電力系統(tǒng)寬頻帶動態(tài)失穩(wěn)現(xiàn)象的新特征，提出了電力系統(tǒng)寬頻帶振蕩的定義和分類，主要由徐式蘊撰寫；第2 章建立了典型電力電子設(shè)備的電磁暫態(tài)狀態(tài)空間模型及序阻抗模型，并依托國家電網(wǎng)仿真中心，構(gòu)建了含高比例電力電子設(shè)備的交直流混聯(lián)電網(wǎng)全電磁暫態(tài)仿真系統(tǒng)，搭建了新疆哈密風電次/超同步振蕩等多個標準算例系統(tǒng)，主要由穆清和宋瑞華撰寫；第3 章提出了幾種電力系統(tǒng)寬頻帶動態(tài)穩(wěn)定性分析與控制方法，包括廣義轉(zhuǎn)矩分析法、Nyquist 陣列分析法、導納分析法及統(tǒng)一性穩(wěn)定分析法，在振蕩判別、裕度量化和穩(wěn)定控制等方面對所提出的方法進行了對比，主要由徐式蘊、畢經(jīng)天、高磊和宋瑞華撰寫；第4 章給出了新疆哈密、渝鄂柔直、江蘇海上風電系統(tǒng)等實際電網(wǎng)寬頻帶動態(tài)失穩(wěn)案例的機理分析與仿真復現(xiàn)，并提出了有效的抑制措施，主要由宋瑞華、周佩朋和田鵬飛撰寫。全書由孫華東制定編寫大綱，由徐式蘊和畢經(jīng)天負責統(tǒng)稿與修改。在本書編寫過程中，中國電力科學研究院有限公司湯涌教授級高工對本書提出了很多寶貴的意見和建議。此外，汪樂天、王一鳴、方詩卉、王姝彥、杜毅等參與了書稿修訂與繪圖、參考文獻整理等工作。在此一并向他們表示衷心的感謝。在本書的編寫過程中，參閱了大量的論著和文獻，其主要部分已列入?yún)⒖嘉墨I中，在此也向參考文獻的作者表示衷心的感謝。本書由國家自然科學基金智能電網(wǎng)聯(lián)合基金重點資助項目含高比例電力電子裝備的電力系統(tǒng)多時間尺度動態(tài)穩(wěn)定機理與控制（U1766202）的研究成果提煉撰寫而成，孫華東、宋瑞華、徐式蘊、高磊、畢經(jīng)天等為項目研究做出了突出貢獻。國家電網(wǎng)有限公司電力科技著作出版基金對本書的撰寫也給予了資助，中國電力出版社對本書的出版給予了全方位的幫助，謹借此機會表達誠摯的感謝。本書在成稿過程中，雖已盡力完善體系、布局內(nèi)容、校正文字，但限于作者的學識水平，難免出現(xiàn)不妥與錯誤之處，懇請讀者批評指正。作者2023 年夏于北京