提高超高壓交流輸電線路的輸送能力

內容概要

　　傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（pss）抑制大型互聯(lián)電力系統(tǒng)輸電斷面上所發(fā)生的區(qū)域間功率低頻振蕩的效果不理想，針對這一現(xiàn)象，本書提出了一種新的通過抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩以提高超高壓交流輸電線路輸送能力的電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制裝置。該裝置以儲能原理為基礎，能有效抑制電力系統(tǒng)區(qū)域間低頻振蕩。所開展的研究工作分兩方面進行。首先在理論分析方面建立了詳細的儲能裝置數(shù)學模型，通過特征值分析和時域仿真，詳細分析了儲能裝置對大區(qū)間低頻振蕩的抑制作用，探索有效抑制系統(tǒng)低頻振蕩的穩(wěn)定控制器的控制策?，同時初步闡述了基于儲能原理的電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制基礎理論。其次，在試驗研究方面，研制了兩種基于不同儲能原理的電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制裝置。通過電力系統(tǒng)動態(tài)模擬試驗研究，驗證了控制樣機抑制低頻振蕩的效果并證實了實驗結果與理論分析結果的一致性。此外，本書還以一個實際電力系統(tǒng)為背景，分析了利用基于儲能原理的電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制器抑制低頻振蕩的可行性。
　　本書可供高等院校電力系統(tǒng)專業(yè)的研究生以及從事電力系統(tǒng)運行、規(guī)劃設計和科學研究的人員參考。

書籍目錄

第1章 概述
　1.1 引言
　1.2 未來電力系統(tǒng)面臨的問題
　1.3 電能存儲技術
　1.4 基于儲能技術的電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制
　1.5 研究內容簡介
第2章 基于儲能原理穩(wěn)定控制裝置及互聯(lián)電力系統(tǒng)的數(shù)學模型
　2.1 引言
　2.2 fpc的靜態(tài)等值電路
　2.3 fpc的工作方式及其能量傳遞關系
　2.4 多種坐標系中的儲能單元模型
　　2.4.1 相關假設和參數(shù)
　　2.4.2 三相靜止坐標系中的儲能單元模型
　　2.4.3 坐標變換
　　2.4.4 兩相坐標系中的儲能單元模型
　　2.4.5 關于數(shù)學模型的討論
　2.5 使用暫態(tài)參數(shù)表示的儲能單元模型
　2.6 fpc的矢量勵磁控制
　　2.6.1 三相vsc整流器的數(shù)學模型和控制策略
　　2.6.2 三相vsc逆變器的數(shù)學模型和控制策略
　2.7 fpc的勵磁控制
　　2.7.1 fpc的定子磁鏈定向控制
　　2.7.2 fpc的轉速控制
　　2.7.3 fpc勵磁控制系統(tǒng)的綜合
　2.8 小結
第3章 基于儲能原理電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制裝置的運行特性分析
　3.1 引言
　3.2 fpc運行特性仿真分析
　　3.2.1 fpc的基本運行特性的仿真研究
　　3.2.2 fpc勵磁控制策略的性能比較
　　3.2.3 考慮變頻器的仿真結果
　3.3 fpc的勵磁系統(tǒng)特性分析
　3.4 考慮轉子勵磁約束的fpc靜態(tài)運行極限
　　3.4.1 轉子側電流限制
　　3.4.2 轉子側電壓限制
　　3.4.3 轉子側功率限制
　　3.4.4 轉子側綜合限制
　3.5 fpc控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
　　3.5.1 fpc的固有穩(wěn)定性
　　3.5.2 包含勵磁控制系統(tǒng)的fpc穩(wěn)定性
　3.6 fpc穩(wěn)態(tài)工作點的選取
　3.7 小結
第4章 基于儲能原理電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的數(shù)值分析
　4.1 基于smes穩(wěn)定控制系統(tǒng)的構成
　4.2 電流源型smes的特性
　　4.2.1 csmes的基本原理
　　4.2.2 csmes工作特性的仿真分析
　4.3 電壓源型smes的特性
　　4.3.1 vsmes的工作原理
　　4.3.2 vsmes的全時域仿真
　　4.3.3 vsmes與csmes的特性比較
　4.4 基于smes穩(wěn)定控制的可控變阻尼特性分析
　　4.4.1 引言
　　4.4.2 smes可控變阻尼特性分析
　　4.4.3 smes系統(tǒng)可控變阻尼特性分析
　4.5 小結
第5章 基于儲能原理電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的理論基礎
　5.1 引言
　5.2 具有基于儲能原理電力系統(tǒng)控制器的電力系統(tǒng)
?5.3 儲能原理電力系統(tǒng)控制器的阻尼特性分析
　5.4 仿真驗證
　5.5 小結
第6章 基于儲能原理電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制器的控制策略研究
　6.1 引言
　6.2 含基于smes穩(wěn)定控制裝置的電力系統(tǒng)模型
　　6.2.1 smes的模型
　　6.2.2 含smes的電力系統(tǒng)模型
　6.3 基于反饋線性化的smes最優(yōu)控制器
　　6.3.1 非線性系統(tǒng)的反饋線性化
　　6.3.2 smes基于反饋線性化的最優(yōu)控制
　　6.3.3 仿真結果
　6.4 基于非線性pid的smes控制
　　6.4.1 非線性pid控制
　　6.4.2 smes的非線性pid控制
　　6.4.3 仿真結果
　6.5 小結
第7章 基于超導磁儲能的電力系統(tǒng)穩(wěn)定裝置樣機研究
　7.1 smes的系統(tǒng)組成
　　7.1.1 高溫超導磁體
　　7.1.2 低溫系統(tǒng)和電流引線
　　7.1.3 功率調節(jié)系統(tǒng)
　　7.1.4 監(jiān)控系統(tǒng)
　7.2 smes磁體的設計及研制
　　7.2.1 高溫超導線材
　　7.2.2 高溫超導磁體設計
　　7.2.3 高溫超導磁體的漏磁場分析
　　7.2.4 高溫超導磁體熱穩(wěn)定性分析
　　7.2.5 高溫超導磁體的制作
　7.3 smes的基本特性實驗
　　7.3.1 實驗用數(shù)據采集系統(tǒng)
　　7.3.2 系統(tǒng)冷卻
　　7.3.3 超導磁體通流特性
　　7.3.4 smes的功率調節(jié)特性
　7.4 smes抑制電力系統(tǒng)功率振蕩的動模實驗
　7.5 超導磁體動態(tài)溫度特性
　　7.5.1 直流充磁試驗中磁體的溫度特性
　　7.5.2 開環(huán)功率調節(jié)試驗中磁體的溫度特性
　　7.5.3 動模試驗中磁體的溫度特性
　7.6 小結
第8章 基于飛輪儲能原理的電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制裝置樣機研究
　8.1 飛輪儲能系統(tǒng)的總體結構
　8.2 儲能調相電機的研制
　8.3 交流勵磁用?頻器樣機的研制
　　8.3.1 變頻器樣機的主電路參數(shù)
　　8.3.2 整流器和逆變器控制系統(tǒng)的設計
　　8.3.3 轉子位置檢測
　　8.3.4 定子磁鏈角的獲取
　8.4 監(jiān)控系統(tǒng)
　　8.4.1 監(jiān)控系統(tǒng)的功能和總體結構
　　8.4.2 監(jiān)控系統(tǒng)的各功能模塊
　　8.4.3 監(jiān)控系統(tǒng)的通信網絡和數(shù)據交換
　　8.4.4 監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議
　　8.4.5 監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)錄波功能
　　8.4.6 上位機監(jiān)控軟件
　8.5 控制系統(tǒng)的實驗研究
　　8.5.1 fpc樣機的起動實驗
　　8.5.2 fpc研究的功?調節(jié)實驗
　8.6 小結
第9章 基于儲能原理電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的實用性研究
　9.1 基于fpc的電力系統(tǒng)阻尼特性分析
　　9.1.1 系統(tǒng)分析模型
　　9.1.2 含fpc的電力系統(tǒng)阻尼特性分析
　9.2 基于fpc的電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制
　9.3 利用fpc抑制湖北電網功率振蕩研究
　　9.3.1 psasp環(huán)境下的fpc建模
　　9.3.2 采用fpc抑制聯(lián)絡線功率振蕩的研究
　9.4 小結
第10章 儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的其他應用探討
　10.1 基于smes的電流控制器
　　10.1.1 電流控制器的工作原理
　　10.1.2 限制短路電流的特性分析
　　10.1.3 動態(tài)潮流控制特性分析
　　10.1.4 電流控制器技術可行性分析
　10.2 基于smes的雙饋風力發(fā)電勵磁系統(tǒng)
　　10.2.1 系統(tǒng)工作原理
　　10.2.2 系統(tǒng)控制方案
　　10.2.3 仿真分析
　10.3 在獨立電力系統(tǒng)中smes的一機多職應用
　　10.3.1 獨立電力系統(tǒng)特性
　　10.3.2 smes一機多職概念
　　10.3.3 smes磁體三種不同功能的實現(xiàn)方式
　10.4 其他應用方式探討
　　10.4.1 電力系統(tǒng)狀態(tài)診斷
　　10.4.2 超導限流-儲能?統(tǒng)
　　10.4.3 儲解系統(tǒng)在微網中的綜合應用
　10.5 小結
第11章 結論
參考文獻

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