描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111602408
编辑推荐
《电力系统稳定性：建模、分析与控制》（国际电气工程先进技术译丛）是专家的经典著作，内容非常系统全面。作者Abdelhay A. Sallam博士为IEEE高级会员，埃及赛德港大学电气工程系荣誉教授；Om P. Malik为IET会士，IEEE终身会士。正因为《电力系统稳定性：建模、分析与控制》（国际电气工程先进技术译丛）内容全面系统且经典实用，所以既适合电力工程的工程设计人员阅读，也适合电力工程高年级师生阅读。
内容简介
《电力系统稳定性：建模、分析与控制》系统阐述了电力系统稳定性建模、分析与控制的理论与方法。《电力系统稳定性：建模、分析与控制》共15章，包括电力系统的建模、潮流、稳定性分析和稳定性的提高与控制四个部分。第I部分描述同步电机和电力系统元件的模型，第II部分讨论计算潮流及优潮流的方法，第III部分介绍稳定性计算和评估的方法，第IV部分给出增强稳定性的措施。《电力系统稳定性：建模、分析与控制》可供从事电力系统研究、设计、分析与控制的科研工作者及高校电力工程相关专业高年级师生参考。
目 录
译者序
原书前言
第 １ 章 电力系统稳定性综述 １
１.１ 概论 １
１.２ 电力系统稳定性的理解 １
１.３ 电力系统稳定性的分类 ２
１.３.１ 小信号稳定性 ２
１.３.２ 暂态稳定性 ４
１.４ 建模需要 ５
１.５ 稳定裕度增加 ５
参考文献 ６
第Ⅰ部分 建模
第 ２ 章 同步电机的建模 ９
２.１ 简介 ９
２.２ 同步电机方程 ９
２.２.１ 磁链方程 ９
２.２.２ 电压方程 １０
２.２.３ 转矩方程 １１
２.３ 派克变换 １１
２.４ 同步电机方程的变换 １２
２.４.１ 磁链方程的变换 １２
２.４.２ 定子电压方程的变换 １３
２.４.３ 转矩方程的变换 １６
２.５ 电机参数标幺值 １７
２.５.１ 转矩和功率方程 ２０
２.６ 同步电机等效电路 ２１
２.７ 磁链状态空间模型 ２２
２.７.１ 未饱和模型 ２２
２.７.２ 饱和模型 ２６
２.８ 电流状态空间模型 ２７
参考文献 ２９
第 ３ 章 同步电机并网 ３０
３.１ 同步电机与无穷大母线连接 ３０
３.１.１ 磁链状态空间模型 ３１
３.１.２ 电流状态空间模型 ３４
３.２ 同步电机与综合电力系统连接 ３６
３.３ 同步电机在不同运行模式中的参数 ３６
３.４ 同步电机简化模型 ３９
３.４.１ 经典模型 ３９
３.４.２ Ｅ′ｑ模型 ４０
３.５ 励磁系统 ４３
３.５.１ 励磁系统建模 ４４
３.６ 原动机控制系统建模 ４７
３.６.１ 水轮机 ４７
３.６.２ 汽轮机 ４９
参考文献 ５０
第 ４ 章 变压器、 输电线路与负载建模 ５２
４.１ 变压器 ５２
４.１.１ 双绕组变压器建模 ５２
４.１.２ 移相变压器建模 ５８
４.２ 输电线 ６０
４.２.１ 输电线电流和电压关系 ６０
４.２.２ 输电线建模 ６１
４.３ 负荷 ６２
４.３.１ 静态负荷模型 ６２
４.３.２ 动态负荷模型 ６４
４.４ 关于稳定性和潮流分析的负载建模评价 ６５
参考文献 ６６
第Ⅱ部分 电力系统潮流
第 ５ 章 电力系统潮流分析 ７１
５.１ 一般性概念 ７１
５.２ 牛顿迭代法 ７２
５.２.１ 极坐标系下的潮流方程计算方法 ７３
５.２.２ 直角坐标系下的潮流计算方法 ７４
５.３ 高斯 － 赛德尔迭代法 ７９
５.４ Ｐ － Ｑ 分解法 ８１
５.４.１ 快速分解法 ８１
参考文献 ８４
第 ６ 章 优潮流 ８５
６.１ 问题公式化 ８５
６.２ 求解问题 ８６
６.３ 有动态安全约束下的 ＯＰＦ ８９
参考文献 ９２
第Ⅲ部分 稳定性分析
第 ７ 章 小信号稳定性 ９７
７.１ 基础概念 ９７
７.１.１ 平衡点 ９８
７.１.２ 平衡点的稳定性 ９９
７.１.３ 同步电机的相量图 １００
７.２ 小信号稳定性 １０１
７.２.１ 强制状态变量方程 １０７
７.３ 同步发电机的电流状态空间线性模型 １０８
７.４ 同步发电机的线性磁链空间状态模型 １１４
７.５ 多机系统的小信号稳定性 １１８
参考文献 １２１
第 ８ 章 暂态稳定性 １２３
８.１ 同步发电机模型 １２４
８.２ 数值积分技术 １２７
８.３ 简单电力系统暂态稳定性评估 １２７
８.４ 多机电力系统的暂态稳定性分析 １３３
参考文献 １４５
第 ９ 章 暂态能量函数法 １４６
９.１ 稳定性概率的定义 １４６
９.１.１ 正定有界函数 １４７
９.１.２ 负定有界函数 １４７
９.１.３ 引理 １４７
９.１.４ 稳定性区域 １４７
９.１.５ 李雅普诺夫函数理论 １４７
９.２ 单机无穷大系统的稳定性 １４８
９.３ 多机电力系统的稳定性 １５４
９.３.１ 能量平衡方法 １５５
９.３.２ 暂态能量函数 （ＴＥＦ） 法 １５９
参考文献 １６４
第Ⅳ部分 稳定性的提高与控制
第 １０ 章 人工智能技术 １６７
１０.１ 人工神经网络 １６７
１０.２ 神经网络拓扑结构 １６８
１０.２.１ 单层前馈结构 １６８
１０.２.２ 多层前馈结构 １６８
１０.２.３ 递归网络 １６９
１０.２.４ 反向传播学习算法 １６９
１０.３ 模糊逻辑系统 １７１
１０.３.１ 模糊集合论 １７１
１０.３.２ 语言变量 １７２
１０.３.３ 模糊 ＩＦ － ＴＨＥＮ 规则 １７２
１０.３.４ 模糊系统的结构 １７２
１０.４ 神经模糊系统 １７３
１０.４.１ 自适应神经模糊推理系统 １７３
１０.４.２ 神经模糊控制结构 １７５
１０.４.３ 在线自适应技术 １７６
１０.５ 自适应简化神经模糊控制 １７７
１０.５.１ 规则库结构简化 １７７
１０.６ 自适应简易模糊逻辑控制的控制系统设计 １７９
参考文献 １８０
第 １１ 章 电力系统稳定器 １８２
１１.１ 常规 ＰＳＳ １８２
１１.１.１ 常见的 ＰＳＳ 配置 １８２
１１.１.２ ＰＳＳ 输入信号 １８３
１１.１.３ 常见的 ＰＳＳ 特性 １８４
１１.２ 基于自适应控制的 ＰＳＳ １８４
１１.２.１ 直接自适应控制 １８４
１１.２.２ 间接自适应控制 １８６
１１.２.３ 间接自适应控制策略 １８７
１１.３ 基于 ＰＳ 控制的 ＡＰＳＳ １８７
１１.３.１ 自动调节的 ＰＳ 控制策略 １８７
１１.３.２ 极移控制下的
原书前言
第 １ 章 电力系统稳定性综述 １
１.１ 概论 １
１.２ 电力系统稳定性的理解 １
１.３ 电力系统稳定性的分类 ２
１.３.１ 小信号稳定性 ２
１.３.２ 暂态稳定性 ４
１.４ 建模需要 ５
１.５ 稳定裕度增加 ５
参考文献 ６
第Ⅰ部分 建模
第 ２ 章 同步电机的建模 ９
２.１ 简介 ９
２.２ 同步电机方程 ９
２.２.１ 磁链方程 ９
２.２.２ 电压方程 １０
２.２.３ 转矩方程 １１
２.３ 派克变换 １１
２.４ 同步电机方程的变换 １２
２.４.１ 磁链方程的变换 １２
２.４.２ 定子电压方程的变换 １３
２.４.３ 转矩方程的变换 １６
２.５ 电机参数标幺值 １７
２.５.１ 转矩和功率方程 ２０
２.６ 同步电机等效电路 ２１
２.７ 磁链状态空间模型 ２２
２.７.１ 未饱和模型 ２２
２.７.２ 饱和模型 ２６
２.８ 电流状态空间模型 ２７
参考文献 ２９
第 ３ 章 同步电机并网 ３０
３.１ 同步电机与无穷大母线连接 ３０
３.１.１ 磁链状态空间模型 ３１
３.１.２ 电流状态空间模型 ３４
３.２ 同步电机与综合电力系统连接 ３６
３.３ 同步电机在不同运行模式中的参数 ３６
３.４ 同步电机简化模型 ３９
３.４.１ 经典模型 ３９
３.４.２ Ｅ′ｑ模型 ４０
３.５ 励磁系统 ４３
３.５.１ 励磁系统建模 ４４
３.６ 原动机控制系统建模 ４７
３.６.１ 水轮机 ４７
３.６.２ 汽轮机 ４９
参考文献 ５０
第 ４ 章 变压器、 输电线路与负载建模 ５２
４.１ 变压器 ５２
４.１.１ 双绕组变压器建模 ５２
４.１.２ 移相变压器建模 ５８
４.２ 输电线 ６０
４.２.１ 输电线电流和电压关系 ６０
４.２.２ 输电线建模 ６１
４.３ 负荷 ６２
４.３.１ 静态负荷模型 ６２
４.３.２ 动态负荷模型 ６４
４.４ 关于稳定性和潮流分析的负载建模评价 ６５
参考文献 ６６
第Ⅱ部分 电力系统潮流
第 ５ 章 电力系统潮流分析 ７１
５.１ 一般性概念 ７１
５.２ 牛顿迭代法 ７２
５.２.１ 极坐标系下的潮流方程计算方法 ７３
５.２.２ 直角坐标系下的潮流计算方法 ７４
５.３ 高斯 － 赛德尔迭代法 ７９
５.４ Ｐ － Ｑ 分解法 ８１
５.４.１ 快速分解法 ８１
参考文献 ８４
第 ６ 章 优潮流 ８５
６.１ 问题公式化 ８５
６.２ 求解问题 ８６
６.３ 有动态安全约束下的 ＯＰＦ ８９
参考文献 ９２
第Ⅲ部分 稳定性分析
第 ７ 章 小信号稳定性 ９７
７.１ 基础概念 ９７
７.１.１ 平衡点 ９８
７.１.２ 平衡点的稳定性 ９９
７.１.３ 同步电机的相量图 １００
７.２ 小信号稳定性 １０１
７.２.１ 强制状态变量方程 １０７
７.３ 同步发电机的电流状态空间线性模型 １０８
７.４ 同步发电机的线性磁链空间状态模型 １１４
７.５ 多机系统的小信号稳定性 １１８
参考文献 １２１
第 ８ 章 暂态稳定性 １２３
８.１ 同步发电机模型 １２４
８.２ 数值积分技术 １２７
８.３ 简单电力系统暂态稳定性评估 １２７
８.４ 多机电力系统的暂态稳定性分析 １３３
参考文献 １４５
第 ９ 章 暂态能量函数法 １４６
９.１ 稳定性概率的定义 １４６
９.１.１ 正定有界函数 １４７
９.１.２ 负定有界函数 １４７
９.１.３ 引理 １４７
９.１.４ 稳定性区域 １４７
９.１.５ 李雅普诺夫函数理论 １４７
９.２ 单机无穷大系统的稳定性 １４８
９.３ 多机电力系统的稳定性 １５４
９.３.１ 能量平衡方法 １５５
９.３.２ 暂态能量函数 （ＴＥＦ） 法 １５９
参考文献 １６４
第Ⅳ部分 稳定性的提高与控制
第 １０ 章 人工智能技术 １６７
１０.１ 人工神经网络 １６７
１０.２ 神经网络拓扑结构 １６８
１０.２.１ 单层前馈结构 １６８
１０.２.２ 多层前馈结构 １６８
１０.２.３ 递归网络 １６９
１０.２.４ 反向传播学习算法 １６９
１０.３ 模糊逻辑系统 １７１
１０.３.１ 模糊集合论 １７１
１０.３.２ 语言变量 １７２
１０.３.３ 模糊 ＩＦ － ＴＨＥＮ 规则 １７２
１０.３.４ 模糊系统的结构 １７２
１０.４ 神经模糊系统 １７３
１０.４.１ 自适应神经模糊推理系统 １７３
１０.４.２ 神经模糊控制结构 １７５
１０.４.３ 在线自适应技术 １７６
１０.５ 自适应简化神经模糊控制 １７７
１０.５.１ 规则库结构简化 １７７
１０.６ 自适应简易模糊逻辑控制的控制系统设计 １７９
参考文献 １８０
第 １１ 章 电力系统稳定器 １８２
１１.１ 常规 ＰＳＳ １８２
１１.１.１ 常见的 ＰＳＳ 配置 １８２
１１.１.２ ＰＳＳ 输入信号 １８３
１１.１.３ 常见的 ＰＳＳ 特性 １８４
１１.２ 基于自适应控制的 ＰＳＳ １８４
１１.２.１ 直接自适应控制 １８４
１１.２.２ 间接自适应控制 １８６
１１.２.３ 间接自适应控制策略 １８７
１１.３ 基于 ＰＳ 控制的 ＡＰＳＳ １８７
１１.３.１ 自动调节的 ＰＳ 控制策略 １８７
１１.３.２ 极移控制下的
前 言
现代大型电力系统本质上是动态系统， 它对于供电的连续性和可靠性有着极高的要求。 电力系统稳定性方面的研究已发展了几十年， 这期间有新的发展， 也出现了很多新的问题有待研究。
本书则是在保留传统有效的方法的同时提出了新的发展。
为了保证电力系统的稳定运行， 我们有必要对各种运行条件下的电力系统性能进行分析， 包括潮流、 稳态和瞬态稳定性的研究。 要进行这些研究需要具备综合电力系统各元件模型方面的知识。 在有失稳风险的情况下， 有必要对其进行控制， 以保证干扰下的稳定不间断供电。
因此， 稳定性主要包括： 建模、 输电网的潮流计算、 稳态和干扰下的稳定性分析及其控制。
本书涵盖了以上所有问题， 以给电力系统稳定研究提供综合解决方案。 本书所介绍的内容可供从事电力系统研究、 设计、 分析和控制的学生、 专家以及工程师参考。
第 １ 章给出了电力系统稳定性的概述， 其后的内容分为四个部分， 每一部分都有其特定的研究内容： 建模、 潮流、 稳定性分析和稳定性的提高与控制。
第Ⅰ部分建模由 ３ 章组成。 首先全面地描述了同步电机的模型， 其次介绍了变压器、 输电线路以及负载的模型。
第Ⅱ部分电力系统潮流由 ２ 章组成。 首先介绍了潮流的基本概念， 然后给出了计算潮流及 潮流的常见方法。
第Ⅲ部分稳定性分析由 ３ 章组成。 第 ７ 章和第 ８ 章分别介绍了小信号稳定性和暂态稳定性评估的常规方法。 第 ９ 章讨论了采用暂态能量函数法的暂态稳定性计算， 这些方法对于大型电力系统的暂态稳定性在线评估十分有效， 它们可以实现对电力系统状态的连续评估， 方便在电力系统安全操作出现显著退化的情况下提前采取措施。
第Ⅳ部分稳定性的提高与控制共分为 ６ 章。 这一部分介绍了提高稳定性的各种措施， 包括电力系统稳定性的提高与控制方面的传统技术和新兴技术。 电力系统稳定器， 在 ２０ 世纪 ５０ 年代开始发展， 是在电力系统提供阻尼干扰 常见的设备。 电力系统稳定器方面开发了新的算法， 提出了采用自适应控制和人工智能 （ＡＩ） 技术。 第 １０ 章简短地描述了人工智能技术。 第 １１ 章描述了传统的电力系统稳定器及其应用和基于人工智能的电力系统稳定器。 第 １２ 章和第 １３ 章分别介绍了电力电子补偿、 串并联补偿。 第 １４ 章介绍了 ＦＡＣＴＳ 设备。
随着卫星的部署和通信技术 （如 ＧＰＳ） 及其他研究的发展， 这些新技术也逐渐被用于提高电力系统稳定性。 此外， 可再生能源发电的重大举措， 带来了许多新的发展， 特别是能源存储方面。
第 １５ 章给出了新兴技术的简要介绍。
附录Ⅰ ～ Ⅳ给出了支撑资料。
本书涵盖了广泛的研究课题， 所涉及的材料只是本书作者过去 ４０ 年研究中很有限的一部分。
同样， 由于涉及的范围广， 有些课题只做了简要介绍。 但本书各章都附有参考文献， 为那些对某些课题有兴趣深入研究的读者提供参考。
本书的编写不是个人的努力， 而是很多人共同合作的成果。 在此要感谢研究生、 同事以及所有相关人员给予的帮助和指导。
后， 作者希望读者们能从阅读本书中获益， 并祝他们在努力中取得成功。
本书则是在保留传统有效的方法的同时提出了新的发展。
为了保证电力系统的稳定运行， 我们有必要对各种运行条件下的电力系统性能进行分析， 包括潮流、 稳态和瞬态稳定性的研究。 要进行这些研究需要具备综合电力系统各元件模型方面的知识。 在有失稳风险的情况下， 有必要对其进行控制， 以保证干扰下的稳定不间断供电。
因此， 稳定性主要包括： 建模、 输电网的潮流计算、 稳态和干扰下的稳定性分析及其控制。
本书涵盖了以上所有问题， 以给电力系统稳定研究提供综合解决方案。 本书所介绍的内容可供从事电力系统研究、 设计、 分析和控制的学生、 专家以及工程师参考。
第 １ 章给出了电力系统稳定性的概述， 其后的内容分为四个部分， 每一部分都有其特定的研究内容： 建模、 潮流、 稳定性分析和稳定性的提高与控制。
第Ⅰ部分建模由 ３ 章组成。 首先全面地描述了同步电机的模型， 其次介绍了变压器、 输电线路以及负载的模型。
第Ⅱ部分电力系统潮流由 ２ 章组成。 首先介绍了潮流的基本概念， 然后给出了计算潮流及 潮流的常见方法。
第Ⅲ部分稳定性分析由 ３ 章组成。 第 ７ 章和第 ８ 章分别介绍了小信号稳定性和暂态稳定性评估的常规方法。 第 ９ 章讨论了采用暂态能量函数法的暂态稳定性计算， 这些方法对于大型电力系统的暂态稳定性在线评估十分有效， 它们可以实现对电力系统状态的连续评估， 方便在电力系统安全操作出现显著退化的情况下提前采取措施。
第Ⅳ部分稳定性的提高与控制共分为 ６ 章。 这一部分介绍了提高稳定性的各种措施， 包括电力系统稳定性的提高与控制方面的传统技术和新兴技术。 电力系统稳定器， 在 ２０ 世纪 ５０ 年代开始发展， 是在电力系统提供阻尼干扰 常见的设备。 电力系统稳定器方面开发了新的算法， 提出了采用自适应控制和人工智能 （ＡＩ） 技术。 第 １０ 章简短地描述了人工智能技术。 第 １１ 章描述了传统的电力系统稳定器及其应用和基于人工智能的电力系统稳定器。 第 １２ 章和第 １３ 章分别介绍了电力电子补偿、 串并联补偿。 第 １４ 章介绍了 ＦＡＣＴＳ 设备。
随着卫星的部署和通信技术 （如 ＧＰＳ） 及其他研究的发展， 这些新技术也逐渐被用于提高电力系统稳定性。 此外， 可再生能源发电的重大举措， 带来了许多新的发展， 特别是能源存储方面。
第 １５ 章给出了新兴技术的简要介绍。
附录Ⅰ ～ Ⅳ给出了支撑资料。
本书涵盖了广泛的研究课题， 所涉及的材料只是本书作者过去 ４０ 年研究中很有限的一部分。
同样， 由于涉及的范围广， 有些课题只做了简要介绍。 但本书各章都附有参考文献， 为那些对某些课题有兴趣深入研究的读者提供参考。
本书的编写不是个人的努力， 而是很多人共同合作的成果。 在此要感谢研究生、 同事以及所有相关人员给予的帮助和指导。
后， 作者希望读者们能从阅读本书中获益， 并祝他们在努力中取得成功。
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