大电网连锁故障特性分析及阻断技术

　　本书面向互联电网的连锁故障引发大停电的现实问题，介绍交直流电力系统连锁故障特性及其阻断技术。全书共分为三篇，其主要内容包括分析、介绍大电网连锁故障的发生与发展的特性与机理；提出适用于大电网中的连锁故障阻断技术；研究大电网连锁故障仿真分析系统，为大电网连锁故障分析提供仿真平台。

　　博士，高级工程师，IEEEPES直流电力系统技术委员会成员，IEEE电力与能源协会和工业应用协会会员。主要从事电力系统电压优化运行与控制等方面工作。先后参与国家自然科学基金项目2项，国家电网公司总部科技项目3项，河南省电力公司科技项目7项。获省部级科技进步二等奖1项，国网河南省电力公司科技进步一等奖1项。以第二作者身份，在IEEETransactionsonIndustryApplications、电网技术等权威期刊会议上发表论文8篇，其中SCI检索论文2篇，EI检索论文6篇，申请国家发明专利4项、授权1项。

前言
篇 大电网连锁故障特性
1 概述 2
2 电网典型连锁故障分析 3
2.1　世界范围内的连锁故障案例分析 3
2.2　电力系统连锁故障诱发原因 6
2.3　电网连锁故障发展过程 9
3 大规模交直流电网连锁故障建模方法 12
3.1　连锁故障的理论模型特征 12
3.2　适用于连锁故障的交直流等值方法 13
3.3　直流输电系统建模 32
3.4　频率稳定及控制系统建模 45
3.5　树木相关的慢速过程建模 59
4 典型连锁故障形成机理及传播特性 67
4.1　连锁故障与电力系统自组织临界 67
4.2　电力系统临界态的表征 68
4.3　电力系统的自组织过程 74
5 基于复杂网络理论的社团行为对大停电风险的影响 82
5.1　电网的复杂网络拓扑特征 82
5.2　电网拓扑结构对停电风险的影响 84
5.3 其他社团行为对停电风险的影响 87
6　基于K ? 核分解理论的电网关键元件识别技术 99
6.1　基于连锁故障模型的元件相互作用分析 99
6.2　K ? 核分解法 106
6.3　算例及分析 109
第二篇　大电网连锁故障阻断技术
7　概述 115
8　基于连锁故障分支过程的停电风险 118
8.1　Galton ? Watson分支过程分析 118
8.2　连锁故障的分支过程机理 125
8.3　仿真分析 129
9　考虑过载风险控制的连锁故障阻断 134
9.1　连锁故障路径与风险分析 135
9.2　考虑过载风险控制的潮流模型 137
9.3　考虑过载风险控制的连锁故障阻断方法 142
10　基于轨迹特征根的暂态失稳判据及在线预测算法 146
10.1　暂态失稳判据 146
10.2　失稳判据有效性 152
10.3　暂态稳定在线预测算法 162
11　发电机/电网主动控制在连锁故障阻断中的应用 165
11.1　发电机在线功率控制在连锁故障阻断中的应用 165
11.2　电网主动解列控制及其在连锁故障阻断中的应用 169
11.3　算例分析 177
第三篇　大电网连锁故障仿真分析系统
12　概述 192
13　大规模继电保护与安全自动装置建模技术研究 194
13.1　装置建模的原理与方法 195
13.2　模型优化算法研究 210
14　大规模电网连锁故障并行仿真技术研究 216
14.1　连锁故障并行仿真的流程与接口设计 216
14.2　大规模电网暂态并行仿真方法 226
14.3　连锁故障并行仿真算法实现 243
15　连锁故障仿真二次模型库构建与开发 246
15.1　继保与安置装置模型 246
15.2　直流输电控制保护系统暂态建模 309
15.3　模型库的构建与使用 328
16　连锁故障仿真分析系统研发 333
16.1　连锁故障仿真系统总体设计 334
16.2　继电保护与安全自动装置配置设计与实现 339
16.3　连锁故障仿真设计与实现 349
参考文献 356