交直流混联大电网仿真分析与稳定控制

　　本书阐述了直流输电系统仿真建模，以及交直流混联大电网受扰动态行为特征和稳定控制措施。本书共9章。第1章介绍了我国交直流混联大电网发展概况及其呈现出的强直弱交特征，以及应对该特征的措施；针对规划设计的和调度运行的交直流混联电网结构，以宏观视角，梳理了具备共性特征的交直流混联典型场景，并提出直流参与稳定控制的相关技术需求。第2章介绍了交直流潮流交替求解算法并分析了算法特性。第3章高压直流换流器准稳态模型和四种控制系统模型，以及附加控制模型，并提出了直流换流站非线性功率特性的测试方法——大扰动激励法。第4章基于改进的CIGRE HVDC Benchmark直流控制系统模型，研究了整流站、逆变站大扰动无功功率特性，以及逆变站扰动对整流端端的影响、逆变站受扰功率波动对系统振荡阻尼的影响，提出了测度指标以及优化控制措施和紧急控制策略；第5章基于ABB公式直流控制系统模型，研究了整流站近区交流短路故障引发过电压的机制、逆变器换相失败预测控制及其对电压稳定性的影响，分析了特高压分层馈入直流的层间耦合特性，针对存在的稳定威胁提出了应对控制方案；第6章针对大扰动冲击下振荡中心落点的交流线路受扰轨迹，揭示了其“双峰一谷”特征与互联电网稳定态势间的关联关系，并提出了基于局部受扰信息的稳定紧急控制策略；第7章、第8章和第9章，则围绕功角稳定、电压稳定、频率稳定等不同形态，研究了交直流混联电网稳定性及控制措施。

　　郑超，男，教授级高级工程师，中国电机工程学会高级会员。2006年毕业于中国电力科学研究院，获得博士学位，同年进入中国电力科学研究院工作。现任中国电力科学研究院电力系统研究所新技术应用研究室副主任。主要研究方向为电力系统稳定与控制、交直流系统分析、新能源并网技术以及FACTS应用技术等。获国家科学技术进步奖二等奖1项；北京市科学技术奖一等奖1项、四川省科学技术进步奖一等奖1项，以及其他省部级科技进步奖5项；获国家电网公司科学技术进步奖一等奖2项、二等奖1项；获中国电力工程优秀青年工程师奖；获第五届中国科协期刊优秀学术论文奖、领跑者5000—中国精品科技期刊论文奖、首届《中国电机工程学报》百篇优秀学术论文奖；出版电力科技专著独著1部、合作编著5部；发表中英文学术论文90余篇，其中《中国电机工程学报》作者论文17篇；授权国家发明专利30余项。马世英，男，教授级高级工程师，博士生导师，现任中国电力科学研究院电力系统研究所副所长，2008 年入选国家电网公司专家人才，2016 年获得中国电力科学技术杰出贡献奖，荣获国家科技进步二等奖1项，其他省部级奖项20项。近年来，申请人主持或参加及省部级重大纵横向项目60项。在电力系统分析与控制领域发表论文百余篇，其中SCI与EI收录60余篇，获国家发明专利授权30项，牵头制定IEEE标准1项（获3项 IEEE标准贡献奖），国家标准2项，是我国现行《电力系统安全稳定控制技术导则》（2011）的主要起草人。作为主编编写了《中国电气工程大典》 第5篇《电力系统互联》，《短路电流控制技术及应用》等专著3部。

序言
前言
本书所用主要名词术语缩略语
本书所用主要物理量符号
1 交直流混联大电网发展及直流参与稳定控制的典型场景
1．1 交直流混联大电网发展及其稳定性特征
1．2 直流参与混联大电网稳定控制的典型场景
参考文献
2 高压直流输电机电暂态仿真模型及交直流耦合特性分析方法
2．1 高压直流输电及其准稳态模型
2．2 直流控制系统仿真模型
2．3 直流附加控制及仿真模型
2．4 直流线路仿真模型
2．5 交直流混联大电网仿真原理及耦合特性分析方法
参考文献
3 基于直流DM模型的交直流耦合特性分析及稳定控制
3．1 整流站动态无功特性解析及优化措施
3．2 逆变站电压稳定测度指标及紧急控制
3．3 逆变站扰动传播特性及其对整流站影响与应对控制
3．4 近振荡中心直流逆变站对振荡阻尼的影响及优化控制
参考文献
4 基于直流DA模型的交直流耦合特性分析及稳定控制
4．1 整流站近区短路故障引发过电压机制及抑制措施
4．2 换相失败预测控制对受端电压稳定性影响及缓解措施
4．3 特高压直流分层馈人混联电网稳定特性及控制
参考文献
5 基于局部受扰轨迹特征的混联大电网稳定态势评估及紧急控制
5．1 基于受扰轨迹信息的稳定性分析相关方法
5．2 振荡中心联络线大扰动轨迹特征及紧急控制策略
5．3 交流临界断面中关键线路动态识别及稳定控制
5．4 基于关键线路轨迹凹凸性的稳定判别及紧急控制
参考文献
6 交直流混联电网功角稳定性分析与控制
6．1 区域互联电网与省级电网功角振荡耦合机制及稳定控制
6．2 交直流耦合弱化送端功角稳定性机理及应对控制
6．3 送端电网惯性时间常数对暂态稳定性和送电能力影响
参考文献
7 交直流混联电网电压稳定性分析与控制
7．1 改善电压恢复特性的网源稳态调压优化控制
7．2 以直流逆变站为动态无功源的电压稳定控制
7．3 计及有源设备“质”“量”差异的直流短路比
参考文献
8 交直流混联电网频率稳定性分析与控制
8．1 PSS选型对孤岛电网频率稳定性影响机理
8．2 水电高占比区域电网直流异步互联后特性变化及应对措施
8．3 光伏高渗透型交直流混联电网频率特性与控制
参考文献
9 直流参与稳定控制技术需求及在线动态安全分析与预警系统
9．1 直流参与稳定控制的技术需求
9．2 交直流混联大电网在线动态安全分析与预警系统
参考文献
索引