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内容简介

　　力系统低频振荡分析是实施振荡控制的前提和基础，目前，国内外正在广泛开展振荡在线监控方面的工作。
　　《电力系统低频振荡》内容涵盖了电力系统低频振荡分析方法的主要方面，首先介绍了电力系统低频振荡分析的基本概念及关键技术；然后重点介绍了低频振荡分析的模型解析法、小扰动随机激励下的模式获取、大扰动激励下的模式获取等；最后介绍了系统在强非线性下轨迹特征根时变性的理论分析和算例验证。书中针对各振荡分析方法，介绍了理论背景、提取算法、仿真分析及优缺点讨论等。
　　《电力系统低频振荡》适合科研人员及研究生阅读，也适合电力系统生产部门的人员阅读。

内页插图

目录

前言
第1章 绪论
1.1 研究电力系统低频振荡的意义
1.2 电力系统低频振荡的基本概念
1.2.1 电力系统功角稳定性
1.2.2 电力系统低频振荡
1.3 电力系统低频振荡的机理
1.3.1 负阻尼振荡
1.3.2 强迫振荡
1.3.3 模式谐振
1.4 电力系统低频振荡分析概述
1.4.1 基于数学模型的平衡点特征根方法
1.4.2 从受扰轨迹获取轨迹特征根方法
1.5 电力系统振荡监控系统
参考文献

第2章 电力系统低频振荡分析的关键技术
2.1 主导振荡断面的判断
2.1.1 区域振荡模式的解析估算
2.1.2 电力系统主导振荡断面
2.2 受扰轨迹的选取
2.2.1 观测量的灵敏度
2.2.2 相对运动受扰轨迹作为观测量
2.3 数据预处理技术
2.3.1 消除趋势项
2.3.2 高频去噪
2.3.3 随机信号采样
参考文献

第3章 基于模型解析法的平衡点特征根
3.1 经典特征根方法
3.1.1 特征根及特征向量
3.1.2 相关因子
3.1.3 机电回路相关比
3.1.4 特征根对参数变化的灵敏度
3.2 正规形方法
3.2.1 正规形方法
3.2.2 初值计算
3.2.3 非线性模式及非线性参与因子
3.2.4 根据正规形方法判断系统的失稳分群
3.2.5 谐振的影响
3.2.6 计及非线性因素影响的控制器设计
3.3 模态级数法
3.4 模型解析法面临的困难
参考文献

第4章 随机小扰动激励下轨迹特征根的获取
4.1 ARMA方法
4.1.1 时间序列模型
4.1.2 时间序列模型的定阶方法
4.1.3 基于时间序列模型的模式辨识
4.2 随机子空间方法
4.2.1 模态参数识别的电力系统模型
4.2.2 随机子空间方法
4.2.3 模式参数辨识
4.3 频域分解方法
4.3.1 频域分解方法
4.3.2 基于FDD方法的模式参数辨识
4.4 频域优化方法
4.4.1 线性系统的频域特性
4.4.2 模型简化
4.4.3 频域优化方法用于振荡阻尼参数辨识
4.4.4 模式参数辨识结果
4.5 模态参数辨识
4.5.1 谱相关函数方法
4.5.2 基于小波功率谱识别模态参数
4.6 振荡频率接近的模式的模态识别
4.6.1 傅里叶相干函数方法
4.6.2 小波相干函数方法
4.7 影响模式参数辨识精度的因素
4.7.1 时窗长度对辨识精度的影响
4.7.2 采样频率对辨识精度的影响
参考文献

第5章 大扰动激励下轨迹特征根的获取
5.1 平稳振荡的模式提取
5.1.1 傅里叶分析
5.1.2 Prony分析
5.2 非平稳振荡的轨迹窗口特征根
5.2.1 瞬时振荡模式与轨迹窗口特征根
5.2.2 窗口傅里叶脊
5.2.3 小波脊算法
5.2.4 HHT变换
5.3 轨迹断面特征根
5.3.1 轨迹断面特征根
5.3.2 轨迹断面特征根判断稳定性的困难
5.3.3 扩展轨迹特征根及稳定性判断
5.3.4 算例说明
参考文献

第6章 非线性因素对振荡特性的影响分析
6.1 非线性程度的定量分析
6.1.1 定性分析
6.1.2 定量分析
6.2 非线性因素对振荡模式的影响
6.3 非线性因素对振荡模态的影响
参考文献

前言/序言

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一般认为，低频振荡是电力系统在遭受扰动后联络线上的功率摇摆。系统动态失稳是扰动后由于阻尼不足甚至是负阻尼引起的发散振荡导致的。失稳的因素主要是系统电气阻尼不足或缺乏合适的有功配合，通常是由以下几种扰动引发的：（1）切机；（2）输电线故障或保护误动；（3）断路器设备事故；（4）损失负荷。扰动现象一般要经历产生、传播、消散的过程，在传播过程中可能引起新的扰动，同时针对扰动的操作本身也是一种扰动。所以，这些情况往往不是孤立的，而是相互关联的，在时间、空间上呈现多重现象。这就是多重扰动存在的实际物理背景。持续恶化的互相作用最终将导致系统失稳、解列，形成大规模的停电事故。

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低频振荡的多重扰动特征

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一般认为，低频振荡是电力系统在遭受扰动后联络线上的功率摇摆。系统动态失稳是扰动后由于阻尼不足甚至是负阻尼引起的发散振荡导致的。失稳的因素主要是系统电气阻尼不足或缺乏合适的有功配合，通常是由以下几种扰动引发的：（1）切机；（2）输电线故障或保护误动；（3）断路器设备事故；（4）损失负荷。扰动现象一般要经历产生、传播、消散的过程，在传播过程中可能引起新的扰动，同时针对扰动的操作本身也是一种扰动。所以，这些情况往往不是孤立的，而是相互关联的，在时间、空间上呈现多重现象。这就是多重扰动存在的实际物理背景。持续恶化的互相作用最终将导致系统失稳、解列，形成大规模的停电事故。

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其产生的原因主要为电力系统中发电机并列运行时，在扰动下发生发电机转子间的相对摇摆，并在缺乏阻尼时持续振荡导致。

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低频振荡是随着电网互联而产生的。联网初期，同步发电机之间联系紧密，阻尼绕组可产生足够的阻尼，低频振荡少有发生。随着电网互联规模的扩大，高放大倍数快速励磁技术的广泛采用，以及受经济性、环保等因素影响下电网的运行更加接近稳定极限，在世界各地许多电网陆续观察到低频振荡。

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