可再生能源高滲透率下的電網電壓穩(wěn)定性魯棒控制

譯者序
原書序
本書物理量符號
本書縮略語
第 １章 引言 １
１１ 總則 １
１２ 背景 １
１３ 不同國家的可再生能源并網 情況 ６
１４ 大型風力發(fā)電機和光伏發(fā)電 單元并網概述 ７
１５ 風力發(fā)電機和光伏發(fā)電單元 控制概述 ８
１６ 風力發(fā)電機和光伏發(fā)電單元 的魯棒控制 ９
１７ 本書的貢獻 １０
１８ 本書綜覽概述 １１
參考文獻 １２
第 ２章 電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性與 設備模型 １６
２１ 簡介 １６
２２ 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和電壓 穩(wěn)定性 １７
２３ 電壓和功角失穩(wěn) １８
２４ 風力發(fā)電和電力系統(tǒng) 穩(wěn)定性 １８
２５ 電壓失穩(wěn)及其時間過程 １９
２６ 電壓穩(wěn)定性 ２
２７ 電壓穩(wěn)定性和非線性 ２０
２８ 電壓失穩(wěn)的主要原因 ２１
２９ 提高電壓穩(wěn)定性的方法 ２２
２９１ 電壓穩(wěn)定性和勵磁 控制 ２２
２９２ 電壓穩(wěn)定性和 ＦＡＣＴＳ 設備 ２３
２１０ 電力系統(tǒng)設備建模 ２４
２１０１ 同步發(fā)電機建模 ２５
２１０２ 勵磁系統(tǒng)建模 ２６
２１０３ 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器 ２７
２１０４ 過勵磁限制器 ２７
２１０５ 負荷建模 ２８
２１０６ 異步電動機建模 ２９
２１０７ 有載分接開關建模 ３０
２１０８ 風力發(fā)電機建模 ３０
２１０９ 負荷潮流表示 ３２
２１０１０ 風力發(fā)電機的動態(tài) 模型 ３３
２１０１１ 轉子模型 ３３
２１０１２ 軸系模型 ３４
２１０１３ 異步發(fā)電機模型 ３５
２１０１４ ＤＦＩＧ建模 ３６
２１０１５ 風力發(fā)電機聚合模型 ３６
２１０１６ 光伏發(fā)電單元 建模 ３７
２１０１７ ＦＡＣＴＳ設備 建模 ３９
２１０１８ ＳＴＡＴＣＯＭ模型 ３９
２１０１９ ＳＶＣ建模 ４２
２１０２０ 晶閘管控制的串聯(lián) 電容器 ４３
２１０２１ 儲能裝置 ４４
２１０２２ 電網潮流模型 ４４
２１０２３ 電力系統(tǒng)建模 ４５
２１１ 本章小結 ４５
參考文獻 ４６
第 ３章 線性化和模態(tài)分析 ４８
３１ 簡介 ４８
３２ 傳統(tǒng)線性化 ４８
３２１ 擾動線性化 ５１
３３ 設計的線性化 ５１
３３１ 中值定理 ５２
３３２ 公式重構方法 ５３
３３３ 設計的技術在簡單系統(tǒng) 中的應用 ５５
３４ 電力系統(tǒng)模態(tài)分析 ５９
３５ 特征值靈敏度 ６１
３６ 參與矩陣 ６１
３７ 留數(shù) ６２
３８ 母線參與因子、特征值和 電壓穩(wěn)定性 ６２
３９ 本章小結 ６３
參考文獻 ６４
第 ４章 利用風力發(fā)電機和 ＦＡＣＴＳ 設備進行動態(tài)電壓 失穩(wěn)分析 ６５
４１ 簡介 ６５
４２ 案例研究 ６８
４２１ 高輸入負荷區(qū) ６９
４２２ ＤＦＩＧ型風電場和若干 同步發(fā)電機 ６９
４２３ 不同 ＦＡＣＴＳ設備之間 的交互 ７２
４２４ 帶有串聯(lián)補償?shù)纳倭?大容量輸電線路 ７２
４２５ 中間具有并聯(lián)補償?shù)?縱向系統(tǒng) ７３
４２６ 不同補償裝置的 比較 ７４
４２７ 靠近負荷中心的傳統(tǒng) 發(fā)電 ７４
４２８ 大型 ＦＳＷＴ并網的 影響 ７５
４２９ 使用 ＳＴＡＴＣＯＭ進行的 ＦＳＷＴ并網 ７７
４３ 本章小結 ７８
參考文獻 ７９
第 ５章 動態(tài)負荷下的電壓穩(wěn)定 控制 ８１
５１ 簡介 ８１
５２ 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和勵磁 控制 ８３
５３ 電力系統(tǒng)模型 ８４
５４ 測試系統(tǒng)和控制任務 ８６
５５ 線性化和不確定性建模 ８８
５６ 極小化極大 ＬＱＧ控制 ８９
５７ 控制器設計和性能評估 ９０
５７１ 意外事故Ⅰ：一條輸 電線路中斷 ９２
５７２ 意外事故Ⅱ：三相 短路 ９３
５７３ 意外事故Ⅲ：負荷突變 ９４
５８ 本章小結 ９６
參考文獻 ９６
第 ６章 動態(tài)輸電能力增強 控制 ９９
６１ 簡介 ９９
６２ 電力系統(tǒng)模型 １０２
６３ 計算輸電能力的目的 １０３
６４ 限制輸電能力的因素 １０４
６４１ 溫升極限 １０４
６４２ 電壓極限 １０４
６４３ 穩(wěn)定性極限 １０５
６５ 動態(tài) ＡＴＣ評估算法 １０５
６６ 案例研究 １０５
６６１ 案例Ⅰ：發(fā)電機無功 功率限值 １０６
６６２ 案例Ⅱ：動態(tài)負荷的 影響 １０６
６６３ 案例Ⅲ：故障切除時 間的影響 １０６
６６４ 案例Ⅳ：靜態(tài)和動態(tài) 補償?shù)挠绊?１０７
６６５ 案例Ⅴ：動態(tài)補償裝置 比較 １０８
６６６ 風力發(fā)電機并網對 ＡＴＣ 的影響 １０８
６６７ 由 ＦＳＩＧ恢復 ＡＴＣ的 補償 １１０
６７ 分散式魯棒控制 １１０
６８ 測試系統(tǒng)的控制器設計 １１２
６８１ 子系統(tǒng)①和② １１３
６８２ 子系統(tǒng)③ １１４
６９ 控制器性能評估 １１５
６９１ 一條輸電線路中斷 １１５
６９２ 三相短路 １１５
６９３ 對比所設計的 ＳＴＡＴＣＯＭ
控制器與基于 ＰＩ的 ＳＴＡＴ ＣＯＭ控制器 １１６
６１０ 本章小結 １１９
參考文獻 １２０
第 ７章 增強故障穿越能力的 控制 １２２
７１ 簡介 １２２
７２ 風電場接入電網的規(guī)范 要求 １２６
７２１ 故障穿越 １２７
７２２ 功率 －頻率變化 １２７
７２３ 頻率控制 １２７
７２４ 無功功率調節(jié)能力 １２７
７２５ 電壓控制 １２７
７３ 風力機的故障穿越方案 １２７
７４ 臨界切除時間和臨界 電壓 １２９
７５ 具有非結構化不確定性的 魯棒 ＳＴＡＴＣＯＭ控制 １３０
７５１ 測試系統(tǒng) １３１
７５２ 線性化和不確定性 建模 １３２
７５３ 極小化極大 ＬＱＧＳＴＡＴＣＯＭ 控制器 １３３
７５４ 案例研究 １３５
７５５ 控制設計算法和性能 評估 １３８
７６ 同步 ＳＴＡＴＣＯＭ和槳距角 控制 １４０
７６１ 控制器性能評估 １４４
７７ 具有結構不確定性的風電 場 ＳＴＡＴＣＯＭ控制器 １４８
７７１ 測試系統(tǒng)和控制 工作 １４９
７７２ ＳＴＡＴＣＯＭ控制 策略 １５０
７７３ 線性化和不確定性 建模 １５１
７７４ ＳＴＡＴＣＯＭ控制器 設計 １５３
７７５ 控制器設計算法 １５４
７７６ 控制器性能評估 １５５
７７７ 低電壓期間的 穩(wěn)定性 １５５
７７８ 風力發(fā)電機對風速 變化的響應 １５７
７８ 分散式 ＳＴＡＴＣＯＭ／ＥＳＳ 控制器 １５９
７８１ 測試系統(tǒng)和控制 工作 １６０
７８２ 問題描述 １６２
７８３ 使用秩約束 ＬＭＩ的分 散式控制器設計 １６３
７８４ 控制器設計算法 １６７
７８５ 控制器性能評估 １６８
７８６ 電壓的升高和暫態(tài)穩(wěn) 定裕度 １６９
７８７ 低電壓期間的有功和 無功輸出功率 １７１
７８８ 與標準 ＬＶＲＴ要求的 比較 １７２
７８９ 不同運行條件下的 性能 １７２
７８１０ 添加超級電容器的 影響 １７２
７９ 本章小結 １７５
參考文獻 １７５
第 ８章 互聯(lián)電力系統(tǒng)中雙饋 異步發(fā)電機的低電壓穿越能力 １７９
８１ 簡介 １７９
８２ 電力系統(tǒng)模型 １８０
８３ 測試系統(tǒng)和控制工作 １８２
８４ 問題描述 １８６
８５ 使用秩約束 ＬＭＩ的分散式 控制設計 １８９
８６ 控制設計算法 １９０
８７ 控制器性能評估 １９１
８７１ 電壓的升高和暫態(tài)穩(wěn) 定裕度 １９２
８７２ 魯棒 ＬＱ和 ＰＩ控制器 的比較 １９２
８７３ 在風電場附近的嚴重 低阻抗故障 １９４
８７４ 對比低電壓穿越 標準 １９５
８７５ 風力機對風速變化的 響應 １９５
８７６ 不同運行條件下的 魯棒性 １９８
８７７ 多個雙饋異步發(fā)電機控制 器之間的動態(tài)交互 １９８
８７８ 不對稱故障 １９９
８８ 結論 ２００
參考文獻 ２０１
第 ９章 光伏發(fā)電單元在配電網 中的交互 ２０４
９１ 簡介 ２０４
９２ 光伏系統(tǒng)模型 ２０５
９３ 案例研究 ２０８
９３１ 小信號分析 ２１０
９３２ 基于正規(guī)形理論的交 互指標 ２１１
９３３ 時域仿真 ２１３
９４ 用于非交互控制的問題 描述 ２１３
９５ 光伏控制設計 ２１４
９６ 控制設計算法和性能 評估 ２１６
９６１ 三相故障 ２１８
９６２ 連接的負荷突然 變化 ２１８
９６３ 參考點變化 ２２０
９６４ 光照急劇變化 ２２０
９７ 結論 ２２２
參考文獻 ２２２
第 １０章 結論 ２２４
１０１ 未來研究方向 ２２６
第 １１章 附錄 ２２７
１１１ 附錄Ⅰ：具有大型異步
電動機的單機無窮大容
量母線系統(tǒng)的潮流和動
態(tài)數(shù)據 ２２７
１１２ 附錄Ⅱ：異步電動機方程到 通用坐標系的變換 ２２７
１１３ 附錄Ⅲ：用于勵磁控制 設計的 的表達式 ２２８
１１４ 附錄Ⅳ：３機 ２區(qū)測試系 統(tǒng)的潮流和動態(tài)數(shù)據 ２３０
１１５ 附錄Ⅴ：單一風電場無
窮大容量母線測試系統(tǒng)
潮流和動態(tài)數(shù)據 ２３２
１１６ 附錄Ⅵ：具有非結構不
確定性表示的 ＳＴＡＴＣＯＭ控
制器的 表達式 ２３３
１１７ 附錄Ⅶ：同步 ＳＴＡＴＣＯＭ
和槳距角控制的 和 ψ
表達式設計 ２３４
１１８ 附錄Ⅷ：具有結構不確定
性表示的 ＳＴＡＴＣＯＭ控制
設計的 和 ψ表達式 ２３７
１１９ 附錄Ⅸ：分散式 ＳＴＡＴＣＯＭ／
ＥＳＳ控制設計的 和 ψ
表達式 ２４２
１１１０ 附錄Ⅹ：１６機 ５區(qū)測試
系統(tǒng)的潮流和動態(tài)
數(shù)據 ２４８
１１１１ 附錄Ⅺ：１０機新英格蘭系 統(tǒng)的潮流和動態(tài)數(shù)據 ２５３