具体描述
内容简介
力系统低频振荡分析是实施振荡控制的前提和基础，目前，国内外正在广泛开展振荡在线监控方面的工作。《电力系统低频振荡》内容涵盖了电力系统低频振荡分析方法的主要方面，首先介绍了电力系统低频振荡分析的基本概念及关键技术；然后重点介绍了低频振荡分析的模型解析法、小扰动随机激励下的模式获取、大扰动激励下的模式获取等；最后介绍了系统在强非线性下轨迹特征根时变性的理论分析和算例验证。书中针对各振荡分析方法，介绍了理论背景、提取算法、仿真分析及优缺点讨论等。
《电力系统低频振荡》适合科研人员及研究生阅读，也适合电力系统生产部门的人员阅读。
内页插图
目录
前言第1章 绪论
1.1 研究电力系统低频振荡的意义
1.2 电力系统低频振荡的基本概念
1.2.1 电力系统功角稳定性
1.2.2 电力系统低频振荡
1.3 电力系统低频振荡的机理
1.3.1 负阻尼振荡
1.3.2 强迫振荡
1.3.3 模式谐振
1.4 电力系统低频振荡分析概述
1.4.1 基于数学模型的平衡点特征根方法
1.4.2 从受扰轨迹获取轨迹特征根方法
1.5 电力系统振荡监控系统
参考文献
第2章 电力系统低频振荡分析的关键技术
2.1 主导振荡断面的判断
2.1.1 区域振荡模式的解析估算
2.1.2 电力系统主导振荡断面
2.2 受扰轨迹的选取
2.2.1 观测量的灵敏度
2.2.2 相对运动受扰轨迹作为观测量
2.3 数据预处理技术
2.3.1 消除趋势项
2.3.2 高频去噪
2.3.3 随机信号采样
参考文献
第3章 基于模型解析法的平衡点特征根
3.1 经典特征根方法
3.1.1 特征根及特征向量
3.1.2 相关因子
3.1.3 机电回路相关比
3.1.4 特征根对参数变化的灵敏度
3.2 正规形方法
3.2.1 正规形方法
3.2.2 初值计算
3.2.3 非线性模式及非线性参与因子
3.2.4 根据正规形方法判断系统的失稳分群
3.2.5 谐振的影响
3.2.6 计及非线性因素影响的控制器设计
3.3 模态级数法
3.4 模型解析法面临的困难
参考文献
第4章 随机小扰动激励下轨迹特征根的获取
4.1 ARMA方法
4.1.1 时间序列模型
4.1.2 时间序列模型的定阶方法
4.1.3 基于时间序列模型的模式辨识
4.2 随机子空间方法
4.2.1 模态参数识别的电力系统模型
4.2.2 随机子空间方法
4.2.3 模式参数辨识
4.3 频域分解方法
4.3.1 频域分解方法
4.3.2 基于FDD方法的模式参数辨识
4.4 频域优化方法
4.4.1 线性系统的频域特性
4.4.2 模型简化
4.4.3 频域优化方法用于振荡阻尼参数辨识
4.4.4 模式参数辨识结果
4.5 模态参数辨识
4.5.1 谱相关函数方法
4.5.2 基于小波功率谱识别模态参数
4.6 振荡频率接近的模式的模态识别
4.6.1 傅里叶相干函数方法
4.6.2 小波相干函数方法
4.7 影响模式参数辨识精度的因素
4.7.1 时窗长度对辨识精度的影响
4.7.2 采样频率对辨识精度的影响
参考文献
第5章 大扰动激励下轨迹特征根的获取
5.1 平稳振荡的模式提取
5.1.1 傅里叶分析
5.1.2 Prony分析
5.2 非平稳振荡的轨迹窗口特征根
5.2.1 瞬时振荡模式与轨迹窗口特征根
5.2.2 窗口傅里叶脊
5.2.3 小波脊算法
5.2.4 HHT变换
5.3 轨迹断面特征根
5.3.1 轨迹断面特征根
5.3.2 轨迹断面特征根判断稳定性的困难
5.3.3 扩展轨迹特征根及稳定性判断
5.3.4 算例说明
参考文献
第6章 非线性因素对振荡特性的影响分析
6.1 非线性程度的定量分析
6.1.1 定性分析
6.1.2 定量分析
6.2 非线性因素对振荡模式的影响
6.3 非线性因素对振荡模态的影响
参考文献
前言/序言
用户评价
这本书的封面设计简洁大气，给我留下了专业严谨的第一印象。我本人从事电力系统调度工作多年，深知低频振荡对电网稳定运行的潜在威胁。然而，对于低频振荡的成因和抑制，我一直觉得在理论层面存在一些模糊之处。这本书的出现，可以说在很大程度上弥补了我的认知空白。我尤其欣赏书中对“振荡能量传递”的深入分析。它通过详细的数学推导和图示，解释了不同区域之间以及不同设备之间的能量是如何流动和耦合，从而导致振荡的产生和蔓延。这对于我理解跨区域的低频振荡问题非常有帮助。书中还详细介绍了各种抑制低频振荡的技术，例如增加系统阻尼、优化控制参数、采用柔性直流输电技术等。我特别关注了书中关于“实时阻尼控制”的部分，它提出了一种能够根据系统实时状态动态调整阻尼的方法，这对于解决一些突发性的低频振荡问题具有重要的现实意义。总而言之，这本书为我提供了一个更加全面和深入的理解低频振荡的理论框架，我相信能够帮助我更好地应对实际工作中的挑战。
评分这本书的封面设计相当朴实，没有花哨的图案，只是简单的文字和一些电力符号，这让我一开始对它的内容产生了好奇。我本身是电力工程领域的从业者，日常工作中接触到很多关于电网稳定性的问题，而低频振荡一直是困扰我们的一个顽疾，所以当我在书店看到这本书时，立刻就被吸引住了。我翻看了目录，看到里面涵盖了振荡的产生机理、分析方法、监测手段以及抑制技术等多个方面，这让我对它的内容有了初步的了解。我特别关注了其中关于“联络线功率振荡”的章节，因为这是我们近期在实际运行中遇到的一个突出问题。书本的论述似乎是从最基础的电力系统动力学方程出发，一步步推导出导致低频振荡的各种因素，包括发电机组的特性、负荷的动态行为、控制系统的响应等等。这种严谨的学术风格让我觉得作者在理论研究方面下了很深的功夫。而且，我还看到书中提到了不同类型的低频振荡，比如模态振荡、阻尼振荡等，并详细阐述了它们各自的特点和产生条件。这对于我理解和区分不同形式的振荡非常有帮助。总的来说，这本书给我留下了一种非常扎实、专业的印象，我迫不及待地想深入阅读，希望能从中找到解决实际问题的思路和方法。
评分我对电力系统的动态行为一直有着浓厚的兴趣，尤其是那些看不见的“脉动”，比如低频振荡，它们虽然不像短路故障那样直观，但却能对电网的稳定运行造成长期而深远的影响。这本书恰好满足了我对这方面的求知欲。我喜欢这本书的叙事方式，它不像某些教材那样枯燥乏味，而是通过层层递进的方式，将复杂的概念慢慢揭示出来。我尤其喜欢书中关于“振荡的分类和特征”的章节，它详细介绍了不同类型的低频振荡，比如模态振荡、自激振荡等，并对它们的发生条件、表现形式以及影响做了深入的分析。这让我对这些抽象的概念有了更清晰的认识。书中还提供了许多实际案例，比如某个地区由于缺乏有效的阻尼措施，曾经发生过持续性的低频振荡，对当地电网的安全稳定运行造成了严重威胁。这些案例的引入，让理论知识变得更加生动和实用。此外，我还对书中关于“监测技术”的部分很感兴趣，它详细介绍了各种监测设备和算法，以及如何在实际电网中应用这些技术来及时发现和预警低频振荡。总而言之，这本书在理论深度和实践指导性之间找到了一个很好的平衡点，是一本值得细细品读的书籍。
评分这本书的出版，对于电力系统稳定性的研究和应用来说，无疑是一件令人振奋的事情。我个人一直以来都对电力系统的动态稳定性问题非常关注，而低频振荡作为一种普遍存在的现象，其研究成果的推广应用显得尤为重要。我翻阅这本书时，最让我印象深刻的是其理论体系的完整性和逻辑性。作者从电力系统最基本的发电、输电、负荷特性入手，逐步深入到复杂的振荡机理。书中详细阐述了各种导致低频振荡的因素，包括机组的励磁控制、调速器特性、负荷的非线性行为以及系统结构的影响等。我特别注意到书中对“次同步振荡”和“超同步振荡”的区分和分析，这对于理解不同频率范围内的振荡现象非常有帮助。而且，书中还提供了大量的图表和仿真数据，使得复杂的理论概念得以可视化，大大提高了可读性。我感觉作者在梳理和总结前人研究成果的基础上，也提出了自己独到的见解。我尤其欣赏书中关于“振荡的控制策略”的章节，它不仅介绍了传统的PID控制方法，还对一些先进的控制技术进行了探讨，这为我们未来解决实际问题提供了重要的理论指导。
评分我之所以对这本书产生浓厚的兴趣，很大程度上是因为我之前在工作中遇到的一个棘手问题。我们电网中存在一些低频振荡，它们出现的频率不高，但一旦出现，就很难快速消除，而且对电网的潮流和电压稳定性造成了不小的干扰。我尝试了各种方法，但效果都不太理想。偶然的机会，我听同事推荐了这本书，说里面对低频振荡的产生机理有非常透彻的分析。我买来一看，果然名不虚传。书中详细阐述了电力系统非线性动力学模型，以及如何通过模态分析来识别振荡模态和计算其阻尼比。我尤其对书中关于“系统弱点”的章节印象深刻，它指出了在哪些环节容易出现振荡，以及如何通过调整系统参数来增强系统的稳定性。书中还提供了一些详细的计算公式和仿真结果，让我能够更直观地理解振荡的传播过程和影响范围。我感觉作者在这一领域的研究已经达到了相当深入的程度，能够从根源上解释问题。此外，书中还介绍了一些新型的抑制技术，例如基于广义预测控制的振荡抑制方法，这让我看到了解决我们实际问题的希望。总的来说，这本书为我提供了一个全新的视角来理解和解决低频振荡问题，我感到非常兴奋。
评分我一直对电力系统动力学和稳定性问题非常着迷，尤其是那些难以捉摸的低频振荡。这本书的出现，让我感觉像是找到了一本“秘籍”。我喜欢书中那严谨的学术风格，它不仅提供了大量的理论公式和计算方法，更重要的是，它将这些理论与实际应用紧密结合。我最喜欢的是书中关于“振荡的传播和放大机制”的章节。它详细阐述了在什么条件下，微小的扰动会逐渐演变成破坏性的低频振荡，并且如何通过系统的耦合作用进行放大。这让我对振荡的“野火燎原”效应有了更深刻的理解。书中还提供了一些典型的仿真算例，通过这些算例，我可以直观地看到不同参数变化对振荡的影响，这对我进行理论分析非常有帮助。而且，书中对“新型励磁控制系统”在抑制低频振荡方面的应用也进行了详细的介绍，这让我看到了未来电力系统控制的发展方向。总而言之，这本书不仅在理论深度上满足了我的求知欲，更在实际应用层面提供了宝贵的指导，是一本非常值得推荐的书籍。
评分这本书给我最深刻的印象是它的严谨性和系统性。作者在梳理电力系统低频振荡这一复杂课题时，展现出了深厚的学术功底和条理清晰的思维能力。从电力系统的基本动力学方程出发，到各种振荡模态的产生机理，再到监测和抑制技术的探讨，整本书的逻辑链条非常完整，几乎没有遗漏。我特别欣赏书中关于“线性化模型与非线性特性”的讨论，它清晰地阐述了在何种条件下线性化模型能够近似描述振荡行为，以及当系统偏离线性区域时，非线性因素会如何影响振荡的发生和演变。这对于深入理解振荡的本质至关重要。此外，书中在介绍各种控制策略时，不仅详细讲解了理论基础，还对不同方法的适用范围和优缺点进行了比较分析，这对于工程师在实际应用中选择合适的控制方案非常有指导意义。我尤其关注了书中关于“多区域电网的低频振荡”的章节，因为它涉及到了不同电网之间的耦合作用，而这正是我们当前面临的一个实际挑战。总而言之，这本书为我提供了一个扎实的理论基础和全面的知识体系，我相信它能够帮助我在电力系统稳定性的研究和实践中取得更大的进步。
评分作为一名从事电力系统继电保护工作的工程师，我对低频振荡一直比较关注，因为它直接关系到电网的稳定运行和保护装置的正确动作。这本书的出现，为我提供了一个全新的研究视角。我最感兴趣的部分是书中关于“低频振荡对保护装置的影响”的章节。它详细分析了不同类型的低频振荡是如何影响电压、电流等信号的，以及这些变化可能导致保护装置误动作或拒动作的情况。书中还提供了一些实际案例，说明了由于低频振荡导致保护装置误发的严重后果。这让我深刻认识到，理解低频振荡的特性，对于优化保护配置和提高电网的可靠性至关重要。此外，书中还介绍了一些新型的监测和辨识技术，能够实时检测低频振荡的发生，并对振荡的特性进行辨识。这对于我们继电保护工作者来说，无疑是一项非常有价值的补充。我希望能够将书中介绍的理论和方法应用到实际工作中，进一步提升电网的稳定性和保护水平。总而言之，这本书为我提供了一个深入理解低频振荡及其对保护工作影响的宝贵机会。
评分老实说，我拿到这本书的时候，并没有抱太大的期望。市面上关于电力系统的书籍很多，但真正能做到深入浅出、又能兼顾理论与实践的却不多。我之前也翻阅过一些相关的文献，很多都过于理论化，读起来晦涩难懂，或者过于偏重工程实践，而缺乏系统的理论支撑。但是，这本书在这一点上做得相当不错。它的语言风格相对比较平实，没有过多的学术术语堆砌，即使是对于初学者来说，也能比较容易地理解。我特别欣赏它在讲解一些复杂概念时，常常会引用一些实际的例子和案例，这让抽象的理论变得生动起来。例如，在解释“阻尼不足”时，书中就提到了某个电网由于缺乏有效的阻尼措施，曾经发生过持续多年的低频振荡，对电网的稳定运行造成了严重影响。这样的描述，比枯燥的公式推导更能引起读者的共鸣，也更能帮助读者理解振荡的严重性和必要性。而且，我还注意到书中在介绍不同监测方法时，不仅详细说明了原理，还对比了各种方法的优缺点，以及在实际应用中的注意事项。这一点对于一线工程师来说，是非常宝贵的经验之谈。总的来说，这本书在我看来，是一本兼具学术性和实用性的佳作，它能够满足不同层次读者的需求。
评分这本书的出现，为我解决实际工作中遇到的一个难题带来了新的思路。我们公司负责的区域电网，近年来出现了一些难以解释的低频振荡现象，它们在不同的负荷和运行工况下反复出现，给电网的调度和运行带来了很大的困扰。我之前查阅了很多文献，但都没有找到一个能完全解释这些现象的理论。这本书的出现，让我眼前一亮。我尤其关注了书中关于“系统结构对振荡的影响”的章节，它详细分析了不同电网结构，比如并列运行的机组数量、联络线的容量和阻抗等，是如何影响低频振荡的模态和阻尼的。书中还提供了一些具体的计算公式和仿真模型，让我能够通过这些工具来分析我们电网的结构特点，从而找出可能导致振荡的薄弱环节。我惊喜地发现，书中对于“负荷建模”的深入探讨，也为我理解振荡的产生提供了新的视角。传统的负荷模型往往比较简化，而书中则考虑了不同类型负荷的动态响应特性，这对于解释实际系统中出现的复杂振荡非常有帮助。总而言之，这本书为我提供了一个更加全面和深入的分析框架，我相信能够帮助我找到解决实际问题的关键。
评分大致可分为局部模式振荡和区域间模式振荡两种。一般来说，涉及机组越多、区域越广，则振荡频率越低。
评分一般认为，低频振荡是电力系统在遭受扰动后联络线上的功率摇摆。系统动态失稳是扰动后由于阻尼不足甚至是负阻尼引起的发散振荡导致的。失稳的因素主要是系统电气阻尼不足或缺乏合适的有功配合，通常是由以下几种扰动引发的：（1）切机；（2）输电线故障或保护误动；（3）断路器设备事故；（4）损失负荷。扰动现象一般要经历产生、传播、消散的过程，在传播过程中可能引起新的扰动，同时针对扰动的操作本身也是一种扰动。所以，这些情况往往不是孤立的，而是相互关联的，在时间、空间上呈现多重现象。这就是多重扰动存在的实际物理背景。持续恶化的互相作用最终将导致系统失稳、解列，形成大规模的停电事故。
评分低频振荡是随着电网互联而产生的。联网初期，同步发电机之间联系紧密，阻尼绕组可产生足够的阻尼，低频振荡少有发生。随着电网互联规模的扩大，高放大倍数快速励磁技术的广泛采用，以及受经济性、环保等因素影响下电网的运行更加接近稳定极限，在世界各地许多电网陆续观察到低频振荡。
评分低频振荡是随着电网互联而产生的。联网初期，同步发电机之间联系紧密，阻尼绕组可产生足够的阻尼，低频振荡少有发生。随着电网互联规模的扩大，高放大倍数快速励磁技术的广泛采用，以及受经济性、环保等因素影响下电网的运行更加接近稳定极限，在世界各地许多电网陆续观察到低频振荡。
评分低频振荡的多重扰动特征
评分一般认为，低频振荡是电力系统在遭受扰动后联络线上的功率摇摆。系统动态失稳是扰动后由于阻尼不足甚至是负阻尼引起的发散振荡导致的。失稳的因素主要是系统电气阻尼不足或缺乏合适的有功配合，通常是由以下几种扰动引发的：（1）切机；（2）输电线故障或保护误动；（3）断路器设备事故；（4）损失负荷。扰动现象一般要经历产生、传播、消散的过程，在传播过程中可能引起新的扰动，同时针对扰动的操作本身也是一种扰动。所以，这些情况往往不是孤立的，而是相互关联的，在时间、空间上呈现多重现象。这就是多重扰动存在的实际物理背景。持续恶化的互相作用最终将导致系统失稳、解列，形成大规模的停电事故。
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