柔性交流輸電系統(tǒng)在電網(wǎng)中的建模與仿真

內(nèi)容概要

　　柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)控制器正給輸電系統(tǒng)帶來革命性的變化，它使系統(tǒng)運行得更高效、更可靠?！度嵝越涣鬏旊娤到y(tǒng)在電網(wǎng)中的建模與仿真》由Enrique
Acha、Claudio
R.Fuerte-Esquivel等所著，涵蓋了大多數(shù)的FACTS模型，重點闡述了它們與電網(wǎng)之間的相互作用，為FACTS控制器和傳統(tǒng)電網(wǎng)元件建模提供了理論基礎。本書闡明了在相坐標系和序坐標系中電力系統(tǒng)元件的參數(shù)計算、帶有FACTS控制器的潮流及三相潮流計算方法，涵蓋了最優(yōu)潮流及先進的優(yōu)化技術(shù)，并提供了一種潮流跟蹤方法，說明了其應用領域。此外，本書還采用大量算例，給出了MATLAB源代碼，可使讀者獲得一手的經(jīng)驗。
《柔性交流輸電系統(tǒng)在電網(wǎng)中的建模與仿真》可為從事電力系統(tǒng)規(guī)劃、設計、運行的電氣與電子工程師提供參考。同時也可供相關研究人員和研究生閱讀和學習。

書籍目錄

前言
致謝
第1章概述1
　1.1背景1
　1.2柔性交流輸電系統(tǒng)1
　1.3輸電系統(tǒng)的內(nèi)在局限性2
　1.4FACTS控制器3
　1.5穩(wěn)態(tài)電力系統(tǒng)分析5
　參考文獻5
第2章FACTS控制器建模6
　2.1引言6
　2.2建模思想7
　2.3基于傳統(tǒng)晶閘管的控制器8
　　2.3.1晶閘管控制電抗器（TCR）8
　　2.3.2靜止無功補償器（SVC）12
　　2.3.3晶閘管控制串聯(lián)補償器（TCSC）14
　2.4基于全控半導體器件的電力電子控制器22
　　2.4.1電壓源變流器（VSC）23
　　2.4.2靜止同步補償器（STATCOM）28
　　2.4.3靜止同步串聯(lián)補償器（SSSC）29
　　2.4.4統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）30
　　2.4.5基于電壓源變流器的高壓直流輸電（HVDC?VSC）31
　2.5基于電壓源變流器的控制器的控制性能33
　2.6小結(jié)34
　　參考文獻34
第3章傳統(tǒng)電力系統(tǒng)建模36
　3.1引言36
　3.2輸電線模型37
　　3.2.1電壓降等式37
　　3.2.2地線42
　　3.2.3導線束43
　　3.2.4雙回路輸電線45
　　3.2.5標幺值46
　　3.2.6輸電線程序:基本參數(shù)47
　　3.2.7計算輸電線參數(shù)的算例50
　　3.2.8長線效應51
　　3.2.9輸電線換位53
　　3.2.10輸電線程序：分布參數(shù)54
　　3.2.11長線參數(shù)計算的數(shù)值算例56
　　3.2.12對稱分量和序坐標參數(shù)57
　　3.2.13輸電線程序：序分量參數(shù)59
　　3.2.14序分量參數(shù)計算的數(shù)值算例60
　3.3電力變壓器模型60
　　3.3.1單相變壓器61
　　3.3.2簡單的分接頭調(diào)壓變壓器62
　　3.3.3復雜的分接頭調(diào)壓變壓器63
　　3.3.4三相變壓器65
　　3.3.5序坐標參數(shù)69
　3.4旋轉(zhuǎn)電機建模71
　3.4.1發(fā)電機電壓方程73
　3.5系統(tǒng)負載76
　3.6小結(jié)79
　參考文獻80
第4章傳統(tǒng)潮流計算81
　4.1引言81
　4.2潮流的概念81
　　4.2.1基本公式82
　　4.2.2變量和母線分類84
　4.3潮流計算方法85
　　4.3.1早期的潮流算法85
　　4.3.2牛頓?拉夫遜算法85
　　4.3.3狀態(tài)變量的初值88
　　4.3.4發(fā)電機無功功率限值89
　　4.3.5線性化的參考坐標系89
　　4.3.6用MATLAB編寫的牛頓?拉夫遜方法計算程序91
　　4.3.7快速解耦算法98
　　4.3.8MATLAB下快速解耦算法程序99
　　4.3.9一個標準算例102
　4.4受約束的潮流計算105
　　4.4.1有載調(diào)壓變壓器105
　　4.4.2移相變壓器117
　4.5潮流的深層概念128
　　4.5.1稀疏矩陣技術(shù)128
　　4.5.2截斷調(diào)整129
　　4.5.3有載調(diào)壓器的配置131
　4.6小結(jié)133
　　參考文獻134
第5章含有FACTS控制器的潮流計算135
　5.1引言135
　5.2含有FACTS控制器的潮流解決方案135
　5.3靜止無功補償器（SVC）136
　　5.3.1傳統(tǒng)的潮流模型137
　　5.3.2并聯(lián)可調(diào)電納模型138
　　5.3.3靜止無功補償器MATLAB代碼程序140
　　5.3.4觸發(fā)延遲角模型143
　　5.3.5靜止無功補償器觸發(fā)延遲角MATLAB代碼程序143
　　5.3.6集成變壓器觸發(fā)延遲角模型147
　　5.3.7應用靜止無功補償器的節(jié)點電壓幅值控制148
　　5.3.8無功源的協(xié)調(diào)控制149
　　5.3.9應用單臺靜止無功補償器進行電壓幅值控制的算例149
　5.4晶閘管控制串聯(lián)補償器（TCSC）152
　　5.4.1可調(diào)串聯(lián)阻抗潮流模型152
　　5.4.2晶閘管控制串聯(lián)補償器的MATLAB代碼程序153
　　5.4.3應用單個晶閘管控制串聯(lián)補償器進行有功潮流控制的數(shù)值算例：可調(diào)串聯(lián)補償器模型158
　　5.4.4觸發(fā)延遲角潮流模型160
　　5.4.5晶閘管控制串聯(lián)補償器觸發(fā)延遲角MATLAB代碼程序162
　　5.4.6應用單個晶閘管控制串聯(lián)補償器進行有功潮流控制的數(shù)值算例：觸發(fā)延遲角模型167
　　5.4.7晶閘管控制串聯(lián)補償器潮流模型的數(shù)值特性169
　5.5靜止同步補償器（STATCOM）170
　　5.5.1潮流模型171
　　5.5.2靜止同步補償器的MATLAB代碼程序171
　　5.5.3應用單臺靜止同步補償器進行電壓幅值控制的數(shù)值算例177
　5.6統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）178
　　5.6.1潮流模型179
　　5.6.2統(tǒng)一潮流控制器的MATLAB代碼程序182
　　5.6.3應用統(tǒng)一潮流控制器進行潮流控制的數(shù)值算例192
　5.7基于電壓源變流器的高壓直流輸電（HVDC?VSC）194
　　5.7.1功率方程195
　　5.7.2基于電壓源變流器的高壓直流輸電的MATLAB代碼程序196
　　5.7.3應用HVDC?VSC進行潮流控制的數(shù)值算例203
　5.8FACTS控制器的有效初值設定204
　　5.8.1并聯(lián)同步電壓源所表示的控制器205
　　5.8.2并聯(lián)電納所表示的控制器205
　　5.8.3串聯(lián)電抗所表示的控制器205
　　5.8.4串聯(lián)同步電壓源所表示的控制器205
　5.9小結(jié)206
　　參考文獻206
第6章三相潮流208
　6.1引言208
　6.2三相參考坐標系中的潮流計算209
　　6.2.1潮流方程210
　　6.2.2牛頓?拉夫遜潮流算法210
　　6.2.3相坐標系下三相潮流的MATLAB代碼程序213
　　6.2.4三相電網(wǎng)計算算例221
　6.3靜止無功補償器（SVC）225
　　6.3.1可變電納模型226
　　6.3.2觸發(fā)延遲角模型228
　　6.3.3數(shù)值算例：靜止無功補償器使電壓幅值對稱的能力229
　6.4晶閘管控制串聯(lián)補償器（TCSC）229
　　6.4.1可變電納模型229
　　6.4.2觸發(fā)延遲角模型231
　　6.4.3數(shù)值算例：使用單個晶閘管控制串聯(lián)補償器的控制潮流233
　6.5靜止同步補償器（STATCOM）233
　　6.5.1三相靜止同步補償器的數(shù)值算例236
　6.6統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）236
　　6.6.1統(tǒng)一潮流控制器的潮流控制數(shù)值算例238
　6.7小結(jié)240
　　參考文獻240
第7章最優(yōu)潮流242
　7.1引言242
　7.2牛頓法最優(yōu)潮流242
　　7.2.1通用模型242
　　7.2.2牛頓法在最優(yōu)潮流中的應用244
　　7.2.3線性化系統(tǒng)方程245
　　7.2.4牛頓法的最優(yōu)化條件246
　　7.2.5最優(yōu)潮流中的常規(guī)電力設備建模246
　　7.2.6不等式約束的處理248
　7.3利用牛頓法實現(xiàn)最優(yōu)潮流251
　　7.3.1最優(yōu)潮流求解的初始條件252
　　7.3.2有功功率調(diào)度252
　　7.3.3拉格朗日乘子253
　　7.3.4罰加權(quán)因子253
　　7.3.5共軛變量253
　　7.3.6最優(yōu)潮流算例253
　7.4最優(yōu)潮流中的電力系統(tǒng)控制器表達式255
　7.5有載調(diào)壓變壓器255
　　7.5.1有載調(diào)壓拉格朗日函數(shù)255
　　7.5.2線性化系統(tǒng)方程組256
　　7.5.3有載調(diào)壓變壓器算例257
　7.6移相變壓器258
　　7.6.1拉格朗日函數(shù)258
　　7.6.2線性化系統(tǒng)方程組259
　　7.6.3移相變壓器算例260
　7.7靜止無功補償器（SVC）262
　　7.7.1拉格朗日函數(shù)262
　　7.7.2線性化系統(tǒng)方程組262
　　7.7.3靜止無功補償器算例263
　7.8晶閘管控制串聯(lián)補償器（TCSC）266
　　7.8.1拉格朗日函數(shù)266
　　7.8.2線性化系統(tǒng)方程組266
　　7.8.3晶閘管控制串聯(lián)補償器算例268
　7.9統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）270
　　7.9.1統(tǒng)一潮流控制器的拉格朗日函數(shù)270
　　7.9.2直流側(cè)拉格朗日函數(shù)270
　　7.9.3統(tǒng)一潮流控制器潮流約束270
　　7.9.4線性化系統(tǒng)方程組271
　　7.9.5統(tǒng)一潮流控制器算例273
　　7.9.6統(tǒng)一潮流控制器運行模式275
　7.10小結(jié)275
　　參考文獻276
第8章潮流跟蹤278
　8.1引言278
　8.2基本假設279
　8.3比例分配原則的數(shù)學證明280
　8.4控制域282
　　8.4.1控制域?qū)τ泄Τ绷鞯呢暙I282
　　8.4.2控制域?qū)o功潮流的功率分攤285
　　8.4.3控制域?qū)ω撦d和節(jié)點的功率分攤286
　8.5跟蹤算法286
　8.6算例287
　　8.6.1簡單的放射形網(wǎng)絡287
　　8.6.2簡單的網(wǎng)孔狀電網(wǎng)：有功功率289
　　8.6.3具有FACTS控制器的網(wǎng)孔狀網(wǎng)絡：無功功率293
　　8.6.4大型網(wǎng)絡294
　　8.6.5風力發(fā)電機的輸出功率跟蹤296
　8.7小結(jié)301
　　參考文獻302
附錄304
附錄AFACTS控制器在正序潮流中的雅可比矩陣元素304
　A.1調(diào)壓變壓器304
　A.2晶閘管控制串聯(lián)補償器305
　A.3靜止同步補償器306
　A.4統(tǒng)一潮流控制器307
　A.5高壓直流輸電電壓源變流器309
附錄B牛頓法最優(yōu)潮流中的梯度和海森矩陣元素310
　B.1輸電線路的一階和二階偏導數(shù)310
　　B.1.1梯度矢量310
　　B.1.2W矩陣311
　B.2移相變壓器314
　B.3靜止無功補償器317
　B.4晶閘管控制串聯(lián)補償器317
　B.5統(tǒng)一潮流控制器319
附錄C牛頓法最優(yōu)潮流的MATLAB代碼程序325

編輯推薦

　　《國際電氣工程先進技術(shù)譯叢：柔性交流輸電系統(tǒng)在電網(wǎng)中的建模與仿真》可為從事電力系統(tǒng)規(guī)劃、設計、運行的電氣與電子工程師提供參考。同時也可供相相關研究人員和研究生閱讀和學習。

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    柔性交流輸電系統(tǒng)在電網(wǎng)中的建模與仿真 PDF格式下載

---