具體描述
內容簡介
力係統低頻振蕩分析是實施振蕩控製的前提和基礎，目前，國內外正在廣泛開展振蕩在綫監控方麵的工作。《電力係統低頻振蕩》內容涵蓋瞭電力係統低頻振蕩分析方法的主要方麵，首先介紹瞭電力係統低頻振蕩分析的基本概念及關鍵技術；然後重點介紹瞭低頻振蕩分析的模型解析法、小擾動隨機激勵下的模式獲取、大擾動激勵下的模式獲取等；最後介紹瞭係統在強非綫性下軌跡特徵根時變性的理論分析和算例驗證。書中針對各振蕩分析方法，介紹瞭理論背景、提取算法、仿真分析及優缺點討論等。
《電力係統低頻振蕩》適閤科研人員及研究生閱讀，也適閤電力係統生産部門的人員閱讀。
內頁插圖
目錄
前言第1章 緒論
1.1 研究電力係統低頻振蕩的意義
1.2 電力係統低頻振蕩的基本概念
1.2.1 電力係統功角穩定性
1.2.2 電力係統低頻振蕩
1.3 電力係統低頻振蕩的機理
1.3.1 負阻尼振蕩
1.3.2 強迫振蕩
1.3.3 模式諧振
1.4 電力係統低頻振蕩分析概述
1.4.1 基於數學模型的平衡點特徵根方法
1.4.2 從受擾軌跡獲取軌跡特徵根方法
1.5 電力係統振蕩監控係統
參考文獻
第2章 電力係統低頻振蕩分析的關鍵技術
2.1 主導振蕩斷麵的判斷
2.1.1 區域振蕩模式的解析估算
2.1.2 電力係統主導振蕩斷麵
2.2 受擾軌跡的選取
2.2.1 觀測量的靈敏度
2.2.2 相對運動受擾軌跡作為觀測量
2.3 數據預處理技術
2.3.1 消除趨勢項
2.3.2 高頻去噪
2.3.3 隨機信號采樣
參考文獻
第3章 基於模型解析法的平衡點特徵根
3.1 經典特徵根方法
3.1.1 特徵根及特徵嚮量
3.1.2 相關因子
3.1.3 機電迴路相關比
3.1.4 特徵根對參數變化的靈敏度
3.2 正規形方法
3.2.1 正規形方法
3.2.2 初值計算
3.2.3 非綫性模式及非綫性參與因子
3.2.4 根據正規形方法判斷係統的失穩分群
3.2.5 諧振的影響
3.2.6 計及非綫性因素影響的控製器設計
3.3 模態級數法
3.4 模型解析法麵臨的睏難
參考文獻
第4章 隨機小擾動激勵下軌跡特徵根的獲取
4.1 ARMA方法
4.1.1 時間序列模型
4.1.2 時間序列模型的定階方法
4.1.3 基於時間序列模型的模式辨識
4.2 隨機子空間方法
4.2.1 模態參數識彆的電力係統模型
4.2.2 隨機子空間方法
4.2.3 模式參數辨識
4.3 頻域分解方法
4.3.1 頻域分解方法
4.3.2 基於FDD方法的模式參數辨識
4.4 頻域優化方法
4.4.1 綫性係統的頻域特性
4.4.2 模型簡化
4.4.3 頻域優化方法用於振蕩阻尼參數辨識
4.4.4 模式參數辨識結果
4.5 模態參數辨識
4.5.1 譜相關函數方法
4.5.2 基於小波功率譜識彆模態參數
4.6 振蕩頻率接近的模式的模態識彆
4.6.1 傅裏葉相乾函數方法
4.6.2 小波相乾函數方法
4.7 影響模式參數辨識精度的因素
4.7.1 時窗長度對辨識精度的影響
4.7.2 采樣頻率對辨識精度的影響
參考文獻
第5章 大擾動激勵下軌跡特徵根的獲取
5.1 平穩振蕩的模式提取
5.1.1 傅裏葉分析
5.1.2 Prony分析
5.2 非平穩振蕩的軌跡窗口特徵根
5.2.1 瞬時振蕩模式與軌跡窗口特徵根
5.2.2 窗口傅裏葉脊
5.2.3 小波脊算法
5.2.4 HHT變換
5.3 軌跡斷麵特徵根
5.3.1 軌跡斷麵特徵根
5.3.2 軌跡斷麵特徵根判斷穩定性的睏難
5.3.3 擴展軌跡特徵根及穩定性判斷
5.3.4 算例說明
參考文獻
第6章 非綫性因素對振蕩特性的影響分析
6.1 非綫性程度的定量分析
6.1.1 定性分析
6.1.2 定量分析
6.2 非綫性因素對振蕩模式的影響
6.3 非綫性因素對振蕩模態的影響
參考文獻
前言/序言
用戶評價
作為一名從事電力係統繼電保護工作的工程師，我對低頻振蕩一直比較關注，因為它直接關係到電網的穩定運行和保護裝置的正確動作。這本書的齣現，為我提供瞭一個全新的研究視角。我最感興趣的部分是書中關於“低頻振蕩對保護裝置的影響”的章節。它詳細分析瞭不同類型的低頻振蕩是如何影響電壓、電流等信號的，以及這些變化可能導緻保護裝置誤動作或拒動作的情況。書中還提供瞭一些實際案例，說明瞭由於低頻振蕩導緻保護裝置誤發的嚴重後果。這讓我深刻認識到，理解低頻振蕩的特性，對於優化保護配置和提高電網的可靠性至關重要。此外，書中還介紹瞭一些新型的監測和辨識技術，能夠實時檢測低頻振蕩的發生，並對振蕩的特性進行辨識。這對於我們繼電保護工作者來說，無疑是一項非常有價值的補充。我希望能夠將書中介紹的理論和方法應用到實際工作中，進一步提升電網的穩定性和保護水平。總而言之，這本書為我提供瞭一個深入理解低頻振蕩及其對保護工作影響的寶貴機會。
評分這本書的齣現，為我解決實際工作中遇到的一個難題帶來瞭新的思路。我們公司負責的區域電網，近年來齣現瞭一些難以解釋的低頻振蕩現象，它們在不同的負荷和運行工況下反復齣現，給電網的調度和運行帶來瞭很大的睏擾。我之前查閱瞭很多文獻，但都沒有找到一個能完全解釋這些現象的理論。這本書的齣現，讓我眼前一亮。我尤其關注瞭書中關於“係統結構對振蕩的影響”的章節，它詳細分析瞭不同電網結構，比如並列運行的機組數量、聯絡綫的容量和阻抗等，是如何影響低頻振蕩的模態和阻尼的。書中還提供瞭一些具體的計算公式和仿真模型，讓我能夠通過這些工具來分析我們電網的結構特點，從而找齣可能導緻振蕩的薄弱環節。我驚喜地發現，書中對於“負荷建模”的深入探討，也為我理解振蕩的産生提供瞭新的視角。傳統的負荷模型往往比較簡化，而書中則考慮瞭不同類型負荷的動態響應特性，這對於解釋實際係統中齣現的復雜振蕩非常有幫助。總而言之，這本書為我提供瞭一個更加全麵和深入的分析框架，我相信能夠幫助我找到解決實際問題的關鍵。
評分這本書的齣版，對於電力係統穩定性的研究和應用來說，無疑是一件令人振奮的事情。我個人一直以來都對電力係統的動態穩定性問題非常關注，而低頻振蕩作為一種普遍存在的現象，其研究成果的推廣應用顯得尤為重要。我翻閱這本書時，最讓我印象深刻的是其理論體係的完整性和邏輯性。作者從電力係統最基本的發電、輸電、負荷特性入手，逐步深入到復雜的振蕩機理。書中詳細闡述瞭各種導緻低頻振蕩的因素，包括機組的勵磁控製、調速器特性、負荷的非綫性行為以及係統結構的影響等。我特彆注意到書中對“次同步振蕩”和“超同步振蕩”的區分和分析，這對於理解不同頻率範圍內的振蕩現象非常有幫助。而且，書中還提供瞭大量的圖錶和仿真數據，使得復雜的理論概念得以可視化，大大提高瞭可讀性。我感覺作者在梳理和總結前人研究成果的基礎上，也提齣瞭自己獨到的見解。我尤其欣賞書中關於“振蕩的控製策略”的章節，它不僅介紹瞭傳統的PID控製方法，還對一些先進的控製技術進行瞭探討，這為我們未來解決實際問題提供瞭重要的理論指導。
評分我之所以對這本書産生濃厚的興趣，很大程度上是因為我之前在工作中遇到的一個棘手問題。我們電網中存在一些低頻振蕩，它們齣現的頻率不高，但一旦齣現，就很難快速消除，而且對電網的潮流和電壓穩定性造成瞭不小的乾擾。我嘗試瞭各種方法，但效果都不太理想。偶然的機會，我聽同事推薦瞭這本書，說裏麵對低頻振蕩的産生機理有非常透徹的分析。我買來一看，果然名不虛傳。書中詳細闡述瞭電力係統非綫性動力學模型，以及如何通過模態分析來識彆振蕩模態和計算其阻尼比。我尤其對書中關於“係統弱點”的章節印象深刻，它指齣瞭在哪些環節容易齣現振蕩，以及如何通過調整係統參數來增強係統的穩定性。書中還提供瞭一些詳細的計算公式和仿真結果，讓我能夠更直觀地理解振蕩的傳播過程和影響範圍。我感覺作者在這一領域的研究已經達到瞭相當深入的程度，能夠從根源上解釋問題。此外，書中還介紹瞭一些新型的抑製技術，例如基於廣義預測控製的振蕩抑製方法，這讓我看到瞭解決我們實際問題的希望。總的來說，這本書為我提供瞭一個全新的視角來理解和解決低頻振蕩問題，我感到非常興奮。
評分老實說，我拿到這本書的時候，並沒有抱太大的期望。市麵上關於電力係統的書籍很多，但真正能做到深入淺齣、又能兼顧理論與實踐的卻不多。我之前也翻閱過一些相關的文獻，很多都過於理論化，讀起來晦澀難懂，或者過於偏重工程實踐，而缺乏係統的理論支撐。但是，這本書在這一點上做得相當不錯。它的語言風格相對比較平實，沒有過多的學術術語堆砌，即使是對於初學者來說，也能比較容易地理解。我特彆欣賞它在講解一些復雜概念時，常常會引用一些實際的例子和案例，這讓抽象的理論變得生動起來。例如，在解釋“阻尼不足”時，書中就提到瞭某個電網由於缺乏有效的阻尼措施，曾經發生過持續多年的低頻振蕩，對電網的穩定運行造成瞭嚴重影響。這樣的描述，比枯燥的公式推導更能引起讀者的共鳴，也更能幫助讀者理解振蕩的嚴重性和必要性。而且，我還注意到書中在介紹不同監測方法時，不僅詳細說明瞭原理，還對比瞭各種方法的優缺點，以及在實際應用中的注意事項。這一點對於一綫工程師來說，是非常寶貴的經驗之談。總的來說，這本書在我看來，是一本兼具學術性和實用性的佳作，它能夠滿足不同層次讀者的需求。
評分這本書的封麵設計相當樸實，沒有花哨的圖案，隻是簡單的文字和一些電力符號，這讓我一開始對它的內容産生瞭好奇。我本身是電力工程領域的從業者，日常工作中接觸到很多關於電網穩定性的問題，而低頻振蕩一直是睏擾我們的一個頑疾，所以當我在書店看到這本書時，立刻就被吸引住瞭。我翻看瞭目錄，看到裏麵涵蓋瞭振蕩的産生機理、分析方法、監測手段以及抑製技術等多個方麵，這讓我對它的內容有瞭初步的瞭解。我特彆關注瞭其中關於“聯絡綫功率振蕩”的章節，因為這是我們近期在實際運行中遇到的一個突齣問題。書本的論述似乎是從最基礎的電力係統動力學方程齣發，一步步推導齣導緻低頻振蕩的各種因素，包括發電機組的特性、負荷的動態行為、控製係統的響應等等。這種嚴謹的學術風格讓我覺得作者在理論研究方麵下瞭很深的功夫。而且，我還看到書中提到瞭不同類型的低頻振蕩，比如模態振蕩、阻尼振蕩等，並詳細闡述瞭它們各自的特點和産生條件。這對於我理解和區分不同形式的振蕩非常有幫助。總的來說，這本書給我留下瞭一種非常紮實、專業的印象，我迫不及待地想深入閱讀，希望能從中找到解決實際問題的思路和方法。
評分我一直對電力係統動力學和穩定性問題非常著迷，尤其是那些難以捉摸的低頻振蕩。這本書的齣現，讓我感覺像是找到瞭一本“秘籍”。我喜歡書中那嚴謹的學術風格，它不僅提供瞭大量的理論公式和計算方法，更重要的是，它將這些理論與實際應用緊密結閤。我最喜歡的是書中關於“振蕩的傳播和放大機製”的章節。它詳細闡述瞭在什麼條件下，微小的擾動會逐漸演變成破壞性的低頻振蕩，並且如何通過係統的耦閤作用進行放大。這讓我對振蕩的“野火燎原”效應有瞭更深刻的理解。書中還提供瞭一些典型的仿真算例，通過這些算例，我可以直觀地看到不同參數變化對振蕩的影響，這對我進行理論分析非常有幫助。而且，書中對“新型勵磁控製係統”在抑製低頻振蕩方麵的應用也進行瞭詳細的介紹，這讓我看到瞭未來電力係統控製的發展方嚮。總而言之，這本書不僅在理論深度上滿足瞭我的求知欲，更在實際應用層麵提供瞭寶貴的指導，是一本非常值得推薦的書籍。
評分這本書給我最深刻的印象是它的嚴謹性和係統性。作者在梳理電力係統低頻振蕩這一復雜課題時，展現齣瞭深厚的學術功底和條理清晰的思維能力。從電力係統的基本動力學方程齣發，到各種振蕩模態的産生機理，再到監測和抑製技術的探討，整本書的邏輯鏈條非常完整，幾乎沒有遺漏。我特彆欣賞書中關於“綫性化模型與非綫性特性”的討論，它清晰地闡述瞭在何種條件下綫性化模型能夠近似描述振蕩行為，以及當係統偏離綫性區域時，非綫性因素會如何影響振蕩的發生和演變。這對於深入理解振蕩的本質至關重要。此外，書中在介紹各種控製策略時，不僅詳細講解瞭理論基礎，還對不同方法的適用範圍和優缺點進行瞭比較分析，這對於工程師在實際應用中選擇閤適的控製方案非常有指導意義。我尤其關注瞭書中關於“多區域電網的低頻振蕩”的章節，因為它涉及到瞭不同電網之間的耦閤作用，而這正是我們當前麵臨的一個實際挑戰。總而言之，這本書為我提供瞭一個紮實的理論基礎和全麵的知識體係，我相信它能夠幫助我在電力係統穩定性的研究和實踐中取得更大的進步。
評分這本書的封麵設計簡潔大氣，給我留下瞭專業嚴謹的第一印象。我本人從事電力係統調度工作多年，深知低頻振蕩對電網穩定運行的潛在威脅。然而，對於低頻振蕩的成因和抑製，我一直覺得在理論層麵存在一些模糊之處。這本書的齣現，可以說在很大程度上彌補瞭我的認知空白。我尤其欣賞書中對“振蕩能量傳遞”的深入分析。它通過詳細的數學推導和圖示，解釋瞭不同區域之間以及不同設備之間的能量是如何流動和耦閤，從而導緻振蕩的産生和蔓延。這對於我理解跨區域的低頻振蕩問題非常有幫助。書中還詳細介紹瞭各種抑製低頻振蕩的技術，例如增加係統阻尼、優化控製參數、采用柔性直流輸電技術等。我特彆關注瞭書中關於“實時阻尼控製”的部分，它提齣瞭一種能夠根據係統實時狀態動態調整阻尼的方法，這對於解決一些突發性的低頻振蕩問題具有重要的現實意義。總而言之，這本書為我提供瞭一個更加全麵和深入的理解低頻振蕩的理論框架，我相信能夠幫助我更好地應對實際工作中的挑戰。
評分我對電力係統的動態行為一直有著濃厚的興趣，尤其是那些看不見的“脈動”，比如低頻振蕩，它們雖然不像短路故障那樣直觀，但卻能對電網的穩定運行造成長期而深遠的影響。這本書恰好滿足瞭我對這方麵的求知欲。我喜歡這本書的敘事方式，它不像某些教材那樣枯燥乏味，而是通過層層遞進的方式，將復雜的概念慢慢揭示齣來。我尤其喜歡書中關於“振蕩的分類和特徵”的章節，它詳細介紹瞭不同類型的低頻振蕩，比如模態振蕩、自激振蕩等，並對它們的發生條件、錶現形式以及影響做瞭深入的分析。這讓我對這些抽象的概念有瞭更清晰的認識。書中還提供瞭許多實際案例，比如某個地區由於缺乏有效的阻尼措施，曾經發生過持續性的低頻振蕩，對當地電網的安全穩定運行造成瞭嚴重威脅。這些案例的引入，讓理論知識變得更加生動和實用。此外，我還對書中關於“監測技術”的部分很感興趣，它詳細介紹瞭各種監測設備和算法，以及如何在實際電網中應用這些技術來及時發現和預警低頻振蕩。總而言之，這本書在理論深度和實踐指導性之間找到瞭一個很好的平衡點，是一本值得細細品讀的書籍。
評分其産生的原因主要為電力係統中發電機並列運行時，在擾動下發生發電機轉子間的相對搖擺，並在缺乏阻尼時持續振蕩導緻。
評分其産生的原因主要為電力係統中發電機並列運行時，在擾動下發生發電機轉子間的相對搖擺，並在缺乏阻尼時持續振蕩導緻。
評分低頻振蕩是隨著電網互聯而産生的。聯網初期，同步發電機之間聯係緊密，阻尼繞組可産生足夠的阻尼，低頻振蕩少有發生。隨著電網互聯規模的擴大，高放大倍數快速勵磁技術的廣泛采用，以及受經濟性、環保等因素影響下電網的運行更加接近穩定極限，在世界各地許多電網陸續觀察到低頻振蕩。
評分理論較多
評分一般認為，低頻振蕩是電力係統在遭受擾動後聯絡綫上的功率搖擺。係統動態失穩是擾動後由於阻尼不足甚至是負阻尼引起的發散振蕩導緻的。失穩的因素主要是係統電氣阻尼不足或缺乏閤適的有功配閤，通常是由以下幾種擾動引發的：（1）切機；（2）輸電綫故障或保護誤動；（3）斷路器設備事故；（4）損失負荷。擾動現象一般要經曆産生、傳播、消散的過程，在傳播過程中可能引起新的擾動，同時針對擾動的操作本身也是一種擾動。所以，這些情況往往不是孤立的，而是相互關聯的，在時間、空間上呈現多重現象。這就是多重擾動存在的實際物理背景。持續惡化的互相作用最終將導緻係統失穩、解列，形成大規模的停電事故。
評分低頻振蕩的多重擾動特徵
評分低頻振蕩的多重擾動特徵
評分以提高發電、輸電的經濟性和可靠性為目的的電力係統互聯，引發瞭係統穩定性下降等動態問題。隨著我國電力係統的發展，“西電東送、南北互供、全國聯網”戰略的實施，電網互聯已進入規劃和實施階段，互聯電網運行愈接近極限臨界點［2］，導緻振蕩失穩問題日漸顯著，最常見的就是低頻振蕩。因此，現階段對我國而言研究低頻振蕩具有更加重要意義。 對電力係統低頻振蕩的研究始於上世紀50年代的蘇聯，當時研製瞭一種叫做強勵式勵磁控製器的裝置，有效地抑製瞭大乾擾暫態下輸電綫路的低頻振蕩。隨著世界各地低頻振蕩造成的重大停電事故相繼齣現，對低頻振蕩的研究愈加受到重視，再加上近些年來計算機技術突飛猛進，使得對以提高發電、輸電的經濟性和可靠性為目的的電力係統互聯，引發瞭係統穩定性下降等動態問題。隨著我國電力係統的發展，“西電東送、南北互供、全國聯網”戰略的實施，電網互聯已進入規劃和實施階段，互聯電網運行愈接近極限臨界點［2］，導緻振蕩失穩問題日漸顯著，最常見的就是低頻振蕩。因此，現階段對我國而言研究低頻振蕩具有更加重要意義。 對電力係統低頻振蕩的研究始於上世紀50年代的蘇聯，當時研製瞭一種叫做強勵式勵磁控製器的裝置，有效地抑製瞭大乾擾暫態下輸電綫路的低頻振蕩。隨著世界各地低頻振蕩造成的重大停電事故相繼齣現，對低頻振蕩的研究愈加受到重視，再加上近些年來計算機技術突飛猛進，使得對以提高發電、輸電的經濟性和可靠性為目的的電力係統互聯，引發瞭係統穩定性下降等動態問題。隨著我國電力係統的發展，“西電東送、南北互供、全國聯網”戰略的實施，電網互聯已進入規劃和實施階段，互聯電網運行愈接近極限臨界點［2］，導緻振蕩失穩問題日漸顯著，最常見的就是低頻振蕩。因此，現階段對我國而言研究低頻振蕩具有更加重要意義。 對電力係統低頻振蕩的研究始於上世紀50年代的蘇聯，當時研製瞭一種叫做強勵式勵磁控製器的裝置，有效地抑製瞭大乾擾暫態下輸電綫路的低頻振蕩。隨著世界各地低頻振蕩造成的重大停電事故相繼齣現，對低頻振蕩的研究愈加受到重視，再加上近些年來計算機技術突飛猛進，使得對
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