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基于子模塊級聯(lián)型換流器的柔性輸電系統(tǒng) 徐政 張哲任 肖晃慶 
定 價：298 元
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本書包含三大板塊。第一大板塊是新型電力系統(tǒng)基礎理論，內容包括電壓源換流器（VSC）與交流電網之間的五種同步控制方法，VSC及其控制模式的分類，基于模塊化多電平換流器（MMC）的全能型靜止同步機的原理與應用，電力系統(tǒng)強度的定義及其計算方法，電力系統(tǒng)諧振穩(wěn)定性的定義及其分析方法，基于阻抗模型分析電力系統(tǒng)諧振穩(wěn)定性的兩難困境等。第二大板塊是柔性直流輸電系統(tǒng)的原理和應用，內容包括MMC的工作原理及其穩(wěn)態(tài)特性，MMC的主電路參數(shù)選擇與損耗計算，基于MMC的柔性直流輸電系統(tǒng)的控制策略，MMC中的子模塊電容電壓控制，MMC的交直流側故障特性分析及直流側故障自清除能力構建，適用于架空線路的柔性直流輸電系統(tǒng)，大規(guī)模新能源基地的柔性直流送出系統(tǒng)，MMC直流輸電應用于海上風電場接入電網，MMC直流電網的電壓控制原理與暫態(tài)故障特性，高壓直流斷路器的基本原理和實現(xiàn)方法，新能源基地全直流集電和并網系統(tǒng)，MMC直流換流站的絕緣配合設計，MMC的電磁暫態(tài)快速仿真方法等。第三大板塊是基于子模塊級聯(lián)型換流器的柔性交流輸電系統(tǒng)的原理和應用，內容包括模塊化多電平矩陣變頻器（M3C）的原理和控制策略，基于M3C的海上風電場低頻交流送出系統(tǒng)原理，基于MMC的統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）原理，子模塊級聯(lián)型靜止同步補償器（STATCOM）原理等。本書適合從事新型電力系統(tǒng)科研、規(guī)劃、設計、運行以及柔性輸電裝備研發(fā)的高級工程技術人員和高等學校電氣工程學科的教師與研究生閱讀。
1）以浙江大學交直流輸配電研究團隊的深厚科研積累為根基，系統(tǒng)構建柔性輸電理論與應用體系。2）書中深度解析子模塊級聯(lián)型換流器技術，從新型電力系統(tǒng)基礎理論，到柔性直流輸電系統(tǒng)的原理與應用，再到基于子模塊級聯(lián)型換流器的柔性交流輸電系統(tǒng)的原理與應用，展現(xiàn)技術從理論到實踐的完整脈絡。3）書中內容融匯科學研究與行業(yè)最新發(fā)展，兼具學術深度與工程指導價值。其跨學科視角與系統(tǒng)性架構，為電力系統(tǒng)研究者與工程師提供權威參考，對推動新型電力系統(tǒng)建設及清潔能源并網具有重要意義，是電力科技領域的理論創(chuàng)新與實踐指導典范之作。
不管是柔性直流輸電技術還是柔性交流輸電技術，發(fā)展到今天，其共同的核心技術都是子模塊級聯(lián)型換流器技術�？梢哉f，子模塊級聯(lián)型換流器技術為電網一次系統(tǒng)的柔性化鋪平了道路，是新型電力系統(tǒng)的基本支撐技術，在我國具有十分廣闊的應用前景。子模塊級聯(lián)型換流器技術目前已趨于成熟，業(yè)界迫切需要一本反映此領域最新技術水平的學術專著，本書正是在這樣的背景下撰寫的。本書的學術貢獻主要體現(xiàn)在如下幾個方面。第一，本書創(chuàng)造了一系列新的技術概念。例如，針對電壓源換流器（VSC）與交流電網之間的同步控制問題，本書按照同步控制方法所基于的物理媒介，即換流器交流母線PCC上可直接測量的4個物理量以及VSC的直流側電壓，將既有的同步控制方法統(tǒng)一歸類為5個大類，分別為基于PCC瞬時電壓的鎖相環(huán)（PLL），包括SRFPLL和DDSRFPLL；基于PCC有功功率的功率同步環(huán)（PSL）；基于VSC直流側電壓的直流電壓同步環(huán)（VSL）；基于PCC無功功率的無功功率同步環(huán)（QSL）；基于PCC瞬時電流的電流同步環(huán)（CSL）。針對目前業(yè)界關于構網型VSC與跟網型VSC定義不明確、邏輯不嚴密的問題，本書根據VSC能否獨立確立全網頻率對VSC的類型進行了重新劃分并給出了明確的定義。本書將VSC與所接入電網之間的相互作用關系定義為兩種基本類型，分別為電網構造型（Grid Forming）VSC和電網支撐型（Grid Supporting）VSC。其中，電網構造型VSC本書也稱其為“構網電源（Grid Forming Source）”，包含4層含義：第1層含義是構網電源為無源電網或新能源基地電網的功率平衡電源，其在交流側的行為與交流電網潮流計算中的“平衡節(jié)點”完全一致，其在直流側的表現(xiàn)則為直流側電壓Udc恒定，但Udc恒定不是構網電源本身實現(xiàn)的，而是由直流電網中的其他電源或者儲能裝置實現(xiàn)的；第2層含義是當VSC作為構網電源時，其采用的控制模式為f/V控制模式；第3層含義是構網電源的運行頻率決定了無源電網或新能源基地電網的運行頻率；第4層含義是構網電源的電壓幅值在很大程度上決定了無源電網或新能源基地電網的運行電壓。本書將接入有源交流電網且采用同步控制的所有VSC統(tǒng)稱為電網支撐型VSC，其包含4種子類型，分別為電壓支撐型VSC、頻率支撐型VSC、電壓與頻率全支撐型VSC，以及電壓與頻率零支撐型VSC；并將電壓與頻率零支撐型VSC稱為電網跟隨型（Grid Following）VSC。針對“寬頻振蕩”定義模糊問題，本書明確給出了電力系統(tǒng)諧振穩(wěn)定性的定義。當電力系統(tǒng)遭受擾動后，必然進入電磁暫態(tài)振蕩過程，其電壓、電流響應中除了基波頻率的強制分量外，還包含有以“固有諧振頻率”振蕩的自由分量。本書將這種以“固有諧振頻率”振蕩的自由分量的衰減特性定義為電力系統(tǒng)諧振穩(wěn)定性。如果所有以“固有諧振頻率”振蕩的自由分量都是衰減的，則稱電力系統(tǒng)是諧振穩(wěn)定的，否則就稱電力系統(tǒng)是諧振不穩(wěn)定的。針對基于阻抗模型分析電力系統(tǒng)諧振穩(wěn)定性問題的做法，本書明確提出了兩種不同性質的增量線性化模型，即基于泰勒級數(shù)展開的增量線性化模型與基于傅里葉級數(shù)展開的增量諧波線性化模型。強調了諧波線性化方法的基本原理是使非線性裝置線性化后的數(shù)學模型滿足線性時不變（LTI）模型的頻率保持特性，即單一頻率激勵產生同一頻率響應的特性。并在此基礎上以非線性電阻元件為例，證明了在直流工作點上，基于泰勒級數(shù)展開的增量線性化模型與基于傅里葉級數(shù)展開的增量諧波線性化模型是一致的；而在交流穩(wěn)態(tài)工作點上，基于泰勒級數(shù)展開的增量線性化模型與基于傅里葉級數(shù)展開的增量諧波線性化模型是不一致的。本書強調了基于LTI系統(tǒng)理論分析電力系統(tǒng)的諧振穩(wěn)定性時，電力電子裝置的線性化模型應采用基于傅里葉級數(shù)展開的增量諧波線性化模型，即采用雙輸入描述函數(shù)法所導出的增量諧波線性化模型。本書指出了目前基于阻抗模型分析電力系統(tǒng)諧振穩(wěn)定性的兩難困境，分別為“削足適履”困境和“走斷頭路”困境。所謂“削足適履”困境，指的是為了滿足LTI模型單一頻率激勵產生同一頻率響應的要求，采用雙輸入描述函數(shù)法導出電力電子裝置的LTI增量阻抗模型時必須舍去非高次諧波分量，從而使LTI增量阻抗模型的精度受到了實質性的損傷，導致基于LTI增量阻抗模型采用LTI系統(tǒng)理論進行電力系統(tǒng)諧振穩(wěn)定性分析的結果變得不可靠。所謂“走斷頭路”困境，指的是盡管可以推導出精度較高的電力電子裝置頻率耦合阻抗（或導納）模型，但頻率耦合阻抗（或導納）模型不是LTI模型，因而不能將頻率耦合阻抗模型與其他元件的LTI模型聯(lián)接在一起，應用LTI系統(tǒng)理論來分析整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性�；陬l率耦合阻抗（或導納）模型，目前并沒有可用的數(shù)學工具來進一步分析整個系統(tǒng)的諧振穩(wěn)定性，即在推導出了頻率耦合阻抗（或導納）模型后就無路可走了。本書提出的其他新技術概念還包括：非同步機電源；時域運算模型；同步控制環(huán)的抗電壓擾動能力；同步控制環(huán)的抗頻率擾動能力；根據同步控制方法和VSC外部特性雙要素的VSC分數(shù)格式控制模式命名方法；全能型靜止同步機；目標同步機；交直流雙側故障隔離；等效慣量提升因子；穩(wěn)態(tài)頻率偏差下降因子；關鍵性諧振模態(tài)；電壓韌度；容量短路比、阻抗短路比、電壓剛度、多饋入電壓剛度、多饋入阻抗短路比；基于電壓支撐強度不變的新能源基地電網等效簡化方法等。第二，本書比較完美地闡釋了學習和應用子模塊級聯(lián)型換流器技術中所遇到的眾多難點問題。包括：MMC的實時觸發(fā)模式；MMC數(shù)學模型的雙模分量描述法及其解耦特性；基于逐次逼近法的MMC穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型解析推導方法；MMC的交流側基頻等效電路與調制比的定義；MMC直流側與交流側阻抗的定義；等容量放電時間常數(shù)的意義；相單元串聯(lián)諧振角頻率的意義；SRFPLL的最優(yōu)參數(shù)設計；PSL的最優(yōu)參數(shù)設計；QSL的最優(yōu)參數(shù)設計；QSL同時實現(xiàn)同步控制與無功功率均攤的原理；MMC的雙模雙環(huán)控制器設計；MMC的環(huán)流抑制控制；二次諧波電流注入控制的原理與特性；零序三次諧波電壓注入控制的原理與特性；同時實現(xiàn)恒定無功功率和恒定電壓控制的外環(huán)控制器；基于DDSRF的通用瞬時正、負序分量分解方法；交流電網電壓不平衡和畸變時MMC的雙模雙環(huán)雙序控制器設計；MMC作為無源電網或新能源基地電網構網電源時的定交流電壓幅值差模單環(huán)控制器設計原理與高電壓韌度實現(xiàn)方法；基于各種排序算法的子模塊電容電壓平衡策略；基于s域運算電路模型的MMC直流側短路電流計算方法；FHMMC的防直流電流斷流控制器和防輸出功率堵塞控制器設計原理；大規(guī)模新能源基地的3種LCCMMC串聯(lián)型柔性直流輸電送出系統(tǒng)結構；應用于大規(guī)模新能源基地送出的LCCMMC送端站的控制策略；海上風電送出的10種典型方案及其技術經濟特點；直流電網一次調壓與二次調壓的協(xié)調控制方法；MMC直流電網的2種故障處理方法；高壓直流斷路器開斷直流電流的2條基本途徑；組合式多端口高壓直流斷路器實現(xiàn)原理；大規(guī)模新能源基地全直流匯集與送出系統(tǒng)的關鍵技術；全能型靜止同步機的實現(xiàn)原理與應用技術；MMC直流換流站絕緣配合設計原則；M3C子模塊電容電流與電容電壓集合平均值的解析推導方法；M3C控制器設計原理；基于MMC的UPFC的控制器設計原理；星形接線子模塊級聯(lián)型STATCOM在交流電網電壓平衡和不平衡時的控制器設計原理；三角形接線子模塊級聯(lián)型STATCOM在交流電網電壓平衡和不平衡時的控制器設計原理；STATCOM同時實現(xiàn)動態(tài)無功補償和有源濾波的原理；基于分塊交接變量方程法的MMC快速仿真總體思路；子模塊戴維南等效快速仿真方法；橋臂戴維南等效快速仿真方法；s域節(jié)點導納矩陣法的兩階段實現(xiàn)原理；諧波線性化方法的基本原理與實現(xiàn)方法；基于雙輸入描述函數(shù)法的增量諧波線性化模型推導方法；頻率耦合阻抗模型的推導方法與基本性質。第三，本書基于扎實的推導和仿真，對一批業(yè)界流行的學術觀點提出了質疑，并給出了作者的觀點：1）本書將電力電子技術領域廣泛使用的用于描述算法原理的框圖稱為“時域運算模型”。以往這種描述算法原理的框圖并沒有一個合適的名稱，容易被誤解為是控制理論中的傳遞函數(shù)框圖。事實上，這種描述算法原理的框圖并不是控制理論意義上的傳遞函數(shù)框圖，控制理論意義上的傳遞函數(shù)是在s域中的函數(shù)，不是時域函數(shù)；而這種描述算法原理的框圖首先是時域中的模型，與s域中的函數(shù)沒有任何關系，這種框圖中的符號“s”僅僅用來表示微分和積分運算的算子符號。故拉普拉斯變換的相關定理對時域運算模型并不適用。2）以往文獻認為SRFPLL是全局漸近穩(wěn)定的，而本書用一個具體實例證明了SRFPLL是非全局漸近穩(wěn)定的。3）之前有文獻提出了基于VSC直流側電容動態(tài)特性實現(xiàn)同步控制的方法，即本書所稱的VSL；本書證明了VSL因其抗電壓擾動能力和抗頻率擾動能力都極弱，不太可能在實際電網中應用。4）基于耦合振子同步機制的CSL是當前的一大研究熱點，業(yè)界對此種同步機制寄予了很高的期望。但本書通過一個簡單的雙機系統(tǒng)實例，證明了CSL不具備有功功率和無功功率的控制能力，因而不太可能在實際工程中得到應用。5）業(yè)界普遍認為基于PLL的同步控制方法在強系統(tǒng)下有很好的性能；而基于PSL的同步控制方法比較適合于弱系統(tǒng)，在強系統(tǒng)下會發(fā)生振蕩。本書通過數(shù)學推導和仿真驗證，證明不管是基于PLL的同步控制方法還是基于PSL的同步控制方法，都能在強系統(tǒng)和弱系統(tǒng)下展現(xiàn)出很好的性能�；赑SL的同步控制方法在強系統(tǒng)下發(fā)生振蕩的原因是阻尼系數(shù)采用了弱系統(tǒng)條件下設計的參數(shù)所致；而PLL在弱系統(tǒng)下會失鎖的原因是VSC在弱系統(tǒng)下的控制策略不合適所致。6）對于遠距離架空線路柔性直流輸電系統(tǒng)，當采用具有直流側故障自清除能力的換流器實現(xiàn)直流線路故障清除時，一種可能的方案是采用全橋半橋混合型MMC，即采用FHMMC。在采用FHMMC的條件下，有2種直流線路故障清除方案，一種是通過子模塊閉鎖清除直流側故障方案；另一種是將故障電流直接控制到零的直流側故障清除方案。對于這2種直流側故障清除方案，本書的論證結論是應采用子模塊閉鎖方案且全橋子模塊比例取50%。理由如下：①當FHMMC的全橋子模塊比例為50%時，采用子模塊閉鎖方案可以十分有效地清除直流側故障，故障清除時間很短，典型值小于15ms；故障清除后的子模塊電容過電壓水平不高，在13倍左右；相比于直接故障電流控制方案，子模塊閉鎖方案優(yōu)勢明顯。②若采用直接故障電流控制方案清除直流側故障，為了達到與子模塊閉鎖方案相同的直流側故障清除時間（15ms），需要的全橋子模塊比例將遠遠大于50%，典型值為75%；代價是大大增加了投資成本和運行成本，因此其合理性存疑。采用直接故障電流控制方案的主要依據是如下3點：①在清除直流側故障期間可以對交流電網進行一定的無功支撐；②直流側故障清除后子模塊幾乎不存在過電壓；③由于子模塊電容電壓相對均衡，便于直流系統(tǒng)重新啟動恢復送電。上述3個依據不夠充分的理由如下：①直流側故障清除期間對交流電網進行無功支撐，其必要性存疑；②子模塊設計時已經考慮了一定的過電壓耐受能力，13倍的過電壓水平是可以接受的，追求直流側故障清除后不存在過電壓問題，其必要性存疑；③子模塊電容電壓不均衡不會妨礙直流系統(tǒng)重新啟動恢復送電，F(xiàn)HMMC在恢復控制后子模塊電容電壓會很快得到均衡，因此追求直流側故障清除后子模塊電容電壓相對均衡，其必要性存疑�？傊瑸榱瞬捎弥苯庸收想娏骺刂品桨�，需要大大提高FHMMC中的全橋子模塊比例，在達到與子模塊閉鎖方案相同的故障清除時間的條件下，全橋子模塊比例需要增加到75%，大大增加了FHMMC的投資成本和運行成本，而獲得的效益幾乎可以忽略不計。因此在選擇直流側故障清除控制方案時，不推薦采用直接故障電流控制方案。7）本書證明了在新型電力系統(tǒng)中，容量短路比完全失去了刻畫電力系統(tǒng)電壓支撐強度的指標作用，已不再適用；相反，阻抗短路比在新型電力系統(tǒng)中仍然適用，且其數(shù)值所指示的系統(tǒng)強度保持其原始的意義。1992年CIGRE和IEEE聯(lián)合工作組提出的短路比概念是基于短路容量來定義的，也就是本書所稱的容量短路比。當電網中只有同步機電源時，容量短路比與阻抗短路比是完全一致的，因為同步機的短路電流完全由其阻抗決定，不存在限幅環(huán)節(jié)。但對于非同步機電源，容量短路比與阻抗短路比兩者是完全不同的。對于非同步機電源，由于短路電流有限幅環(huán)節(jié)的作用，用短路容量來定義短路比是沒有意義的；即對于非同步機電源，短路容量并不能表征其維持接入點電壓模值接近于接入點空載電壓的能力。8）本書對基于序網模型分析諧振穩(wěn)定性的正當性提出了質疑。以往有基于序網模型對交流電網諧振穩(wěn)定性進行分析的做法，比如采用阻抗模型分析諧振穩(wěn)定性時，通常是基于交流電網的序阻抗模型進行分析的。但本書基于諧振穩(wěn)定性的定義，認為基于序網阻抗模型分析諧振穩(wěn)定性是不合適的。第四，本書在新型電力系統(tǒng)學術研究的方法上，也有一個重要創(chuàng)新。本書大量使用了直接求解系統(tǒng)微分代數(shù)方程組的方法來研究一定規(guī)模的系統(tǒng)問題，克服了解析分析只能應用于很低階的系統(tǒng)而仿真方法機理展示不直接的缺陷，為新型電力系統(tǒng)的研究提供了一種新的技術手段。本書總結了浙江大學交直流輸配電研究團隊在柔性輸電領域的工作積累，是本研究團隊共同努力的結晶。特別感謝黃瑩、王國騰、徐雨哲、徐文哲、金硯秋等團隊成員在本書寫作過程中所做的工作。與本書相關的研究工作得到了國家自然科學基金項目（批準號：U24B2089）的資助，在此表示感謝。本書對業(yè)界普遍關注的一些技術問題給出了鮮明的學術觀點，但學術觀點需要時間和實踐的檢驗；另外，限于作者水平，書中難免存在錯誤和不妥之處，真誠歡迎廣大讀者批評指正。本書的視頻教程將在B站UP主“徐政講直流輸電”發(fā)布，作者聯(lián)系郵箱：xuzheng007@zjueducn。
徐政電力系統(tǒng)專家，1962年9月出生于浙江海寧。浙江大學二級教授，國際電氣與電子工程師協(xié)會會士（IEEE Fellow），電力科學技術杰出貢獻獎獲得者，愛思唯爾中國高被引學者，入選全球前2%頂尖科學家終身科學影響力排行榜。作為浙江大學直流輸電研究團隊的學術帶頭人，在直流輸電系統(tǒng)原理、成套設計和交直流電力系統(tǒng)規(guī)劃等方面取得了一系列創(chuàng)新成果，產生了巨大的經濟效益和社會效益，在國內外具有重要的學術影響力，為推動直流輸電事業(yè)的發(fā)展作出重大貢獻。于1983、1986和1993年分別在浙江大學電機系獲學士、碩士和博士學位。主要研究領域為大規(guī)模交直流電力系統(tǒng)分析、直流輸電與柔性交流輸電、新能源發(fā)電與并網技術、電力諧波與電能質量等。 出版專著2部、譯著12部，榮獲機械工業(yè)出版社建社60周年“最具影響力作者”（2012） 和建社70周年“百佳作譯者”（2022）稱號；專著《柔性直流輸電系統(tǒng)》獲《中國高被引圖書年報》2012-2016期間電工技術類高被引圖書第一名。發(fā)表論文600余篇，其中單篇最高SCI引用數(shù)超過1000次。2011年獲國家科技進步一等獎1項，1997年獲國家自然科學三等獎1項。已培養(yǎng)全日制研究生129人，其中獲博士學位51人、碩士學位78人。 擔任直流輸電技術全國重點實驗室學術委員會委員、中國南方電網公司專家委員會委員、13種電工領域學術期刊編委。負責完成國家自然科學基金項目“輸電與聯(lián)網中的多直流落點問題及其對策”和“含多個換流站的電力網中的交直流系統(tǒng)相互作用特性研究”等多個重要項目。
首字母縮略詞匯總符號說明第1章基于子模塊級聯(lián)型換流器的柔性輸電技術的特點與應用111柔性輸電技術的定義112柔性直流輸電技術的發(fā)展過程及其特點113柔性直流輸電應用于點對點輸電614柔性直流輸電應用于背靠背異步聯(lián)網715柔性直流輸電應用于背靠背異同步分網和類同步控制716柔性直流輸電應用于構建直流電網817基于子模塊級聯(lián)型換流器的柔性交流輸電技術918小結9參考文獻9第2章MMC基本單元的工作原理1221MMC基本單元的拓撲結構1222MMC的工作原理13221子模塊工作原理13222三相MMC工作原理1523MMC的調制方式17231調制問題的產生17232調制方式的比較和選擇17233MMC中的最近電平逼近調制19234MMC中的輸出波形2024MMC的解析數(shù)學模型與穩(wěn)態(tài)特性21241MMC數(shù)學模型的輸入輸出結構21242基于開關函數(shù)的平均值模型23243MMC的微分方程模型24244推導MMC數(shù)學模型的基本假設25245MMC數(shù)學模型的解析推導25246解析數(shù)學模型驗證及MMC穩(wěn)態(tài)特性展示3225MMC的交流側外特性及其基波等效電路3826MMC輸出交流電壓的諧波特性及其影響因素38261MMC電平數(shù)與輸出交流電壓諧波特性的關系39262電壓調制比與輸出交流電壓諧波特性的關系39263MMC運行工況與輸出交流電壓諧波特性的關系40264MMC控制器控制頻率與輸出交流電壓諧波特性的關系4027MMC的阻抗頻率特性41271MMC的直流側阻抗頻率特性42272MMC的交流側阻抗頻率特性44273MMC的阻抗頻率特性實例4528MMC換流站穩(wěn)態(tài)運行范圍研究47281適用于MMC換流站穩(wěn)態(tài)運行范圍研究的電路模型47282MMC接入有源交流系統(tǒng)時的穩(wěn)態(tài)運行范圍算例48283MMC向無源負荷供電時的穩(wěn)態(tài)運行范圍算例50參考文獻51第3章MMC基本單元的主電路參數(shù)選擇與損耗計算5331引言5332橋臂子模塊數(shù)的確定原則5433MMC控制頻率的選擇原則54331電平數(shù)與控制頻率的基本關系54332兩個臨界控制頻率的計算5534聯(lián)接變壓器電壓比的確定方法5635子模塊電容參數(shù)的確定方法58351MMC不同運行工況下電容電壓的變化程度分析58352電容電壓波動率的解析表達式58353子模塊電容值的確定原則60354描述子模塊電容大小的通用指標——等容量放電時間常數(shù)60355子模塊電容值的設計實例61356子模塊電容值設計的一般性準則62357子模塊電容穩(wěn)態(tài)電壓參數(shù)計算63358子模塊電容穩(wěn)態(tài)電流參數(shù)的確定63359子模塊電容穩(wěn)態(tài)電壓和電流參數(shù)計算的一個實例6336子模塊功率器件穩(wěn)態(tài)參數(shù)的確定方法66361IGBT及其反并聯(lián)二極管穩(wěn)態(tài)參數(shù)的確定66362子模塊功率器件穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算的一個實例66363子模塊功率器件額定參數(shù)的選擇方法6837橋臂電抗器參數(shù)的確定方法68371橋臂電抗器作為連接電抗器的一個部分68372橋臂電抗值與環(huán)流諧振的關系70373橋臂電抗器用于抑制直流側故障電流上升率71374橋臂電抗器用于限制交流母線短路故障時橋臂電流上升率73375橋臂電抗器參數(shù)確定方法小結74376橋臂電抗器穩(wěn)態(tài)電流參數(shù)的確定74377橋臂電抗器穩(wěn)態(tài)電壓參數(shù)的確定74378橋臂電抗器穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算的一個實例7438平波電抗值的選擇原則7439MMC閥損耗的組成及評估方法概述75391MMC閥損耗的組成76392MMC閥損耗的評估方法78310基于分段解析公式的MMC閥損耗評估方法783101通態(tài)損耗的計算方法793102必要開關損耗的計算方法803103附加開關損耗的估計方法813104閥損耗評估方法小結823105MMC閥損耗評估的實例82參考文獻85第4章電壓源換流器與交流電網之間的同步控制方法8641同步控制方法的5種基本類型8642基于q軸電壓為零控制的同步旋轉參考坐標系鎖相環(huán)（SRFPLL）原理和參數(shù)整定87421SRFPLL的模型推導87422SRFPLL的基本鎖相特性展示90423輸入信號幅值變化對SRFPLL鎖相特性的影響91424系統(tǒng)頻率變化對SRFPLL鎖相特性的影響91425SRFPLL的非全局穩(wěn)定特性92426SRFPLL的小信號模型與參數(shù)整定9343基于q軸電壓為零控制的雙同步旋轉參考坐標系鎖相環(huán)（DDSRFPLL）原理與設計94431瞬時對稱分量的定義94432SRFPLL存在的主要問題96433DDSRFPLL的基本原理97434基于二階Butterworth濾波器的LPF實現(xiàn)方法9944基于恒定功率控制的功率同步環(huán)（PSL）的原理和參數(shù)整定101441基于恒定功率控制的PSL的模型推導101442PSL的參數(shù)整定105443按單機無窮大系統(tǒng)設計的PSL對系統(tǒng)頻率變化的適應性分析107444按單機無窮大系統(tǒng)設計的PSL對系統(tǒng)電壓跌落的適應性分析10945基于恒定直流電壓控制的電壓同步環(huán)（VSL）推導和參數(shù)整定109451基于恒定直流電壓控制的VSL推導109452基于恒定直流電壓控制的VSL參數(shù)整定111453基于恒定直流電壓控制的VSL的響應特性分析112454按單機無窮大系統(tǒng)設計的VSL對系統(tǒng)頻率變化的適應性分析115455按單機無窮大系統(tǒng)設計的VSL對系統(tǒng)電壓跌落的適應性分析11746基于恒定無功功率控制的無功同步環(huán)（QSL）推導和參數(shù)整定117461基于恒定無功功率控制的QSL推導117462基于恒定無功功率控制的QSL的參數(shù)整定121463QSL的控制性能展示12147基于耦合振子同步機制的電流同步環(huán)（CSL）的推導和參數(shù)整定124471基于耦合振子同步機制的電流同步控制基本思路124472CSL的數(shù)學模型124473CSL的空載特性126474單換流器電源帶孤立負荷時CSL的帶載特性127475電流耦合強度改變對CSL輸出特性的影響129476雙換流器電源帶公共負荷時CSL的耦合同步特性130477CSL1電流耦合強度變化對VSC1輸出功率的影響132478基于CSL耦合強度的定有功功率控制特性134479基于CSL輸出電壓旋轉和伸縮的定有功功率和定無功功率控制特性137485大類同步控制方法的適應性和性能比較140參考文獻141第5章MMC柔性直流輸電系統(tǒng)的控制策略14451電壓源換流器控制的要素及其分類14452同步旋轉坐標系下MMC的數(shù)學模型148521差模電壓與閥側電流的關系149522共模電壓與內部環(huán)流的關系15153基于PLL的MMC雙模雙環(huán)控制器設計153531差模內環(huán)電流控制器的閥側電流跟蹤控制154532共模內環(huán)電流控制器的內部環(huán)流跟蹤控制156533基于差模和共模兩個內環(huán)電流控制器的橋臂電壓指令值計算公式157534差模外環(huán)控制器的有功類控制器設計158535差模外環(huán)控制器的無功類控制器設計158536共模外環(huán)控制器的環(huán)流抑制控制159537共模外環(huán)控制的電容電壓波動抑制控制159538雙模雙環(huán)控制器性能仿真測試160539環(huán)流抑制控制與子模塊電容電壓波動抑制控制的對比16354零序3次諧波電壓注入提升MMC性能的原理及其適用場合165541零序電壓注入對控制效果的影響分析166542如何選取待注入的零序電壓166543零序3次諧波電壓注入仿真展示169544注入零序3次諧波電壓后MMC的性能提升分析171545注入零序3次諧波電壓后可能引起的不利方面171546零序3次諧波電壓注入策略的適用場合17155交流電網電壓不平衡和畸變條件下MMC的控制器設計171551基于DDSRF的瞬時對稱分量分解方法172552電網電壓不平衡和畸變情況下MMC的控制方法174553仿真驗證17856交流電網平衡時基于PSL的MMC控制器設計181561基于PSL的定PCC電壓幅值控制器設計181562基于PSL的定無功功率控制器設計182563仿真驗證18357基于PLL與基于PSL的控制器性能比較18358PLL失鎖因素分析及性能提升方法189581PLL失鎖因素分析189582克服鎖相環(huán)失鎖的方法191583對PLL與PSL選擇的一般性建議19459MMC作為無源電網或新能源基地電網構網電源時的控制器設計195591MMC作為無源電網或新能源基地電網構網電源時控制器設計的根本特點195592測試系統(tǒng)仿真197510電壓韌度的定義及其意義199參考文獻200第6章MMC中的子模塊電容電壓平衡策略20261子模塊電容電壓平衡控制202611基于完全排序與整體參與的電容電壓平衡策略203612基于按狀態(tài)排序與增量投切的電容電壓平衡策略205613采用保持因子排序與整體投入的電容電壓平衡策略207614電容值不同時對子模塊電容電壓平衡控制的影響209615電容電壓平衡策略小結20962MMC動態(tài)冗余與容錯運行控制策略211621設計冗余與運行冗余的基本概念211622MMC動態(tài)冗余與容錯運行控制策略的基本思想213623MMC動態(tài)冗余與容錯運行控制策略的實現(xiàn)方法214624MMC動態(tài)冗余與容錯運行穩(wěn)態(tài)特性仿真實例214625MMC動態(tài)冗余與容錯運行動態(tài)特性仿真實例21563MMCHVDC系統(tǒng)的啟動控制217631MMC的預充電控制策略概述217632子模塊閉鎖運行模式218633直流側開路的MMC不控充電特性分析219634直流側帶換流器的不控充電特性分析220635限流電阻的參數(shù)設計221636MMC可控充電實現(xiàn)途徑222637MMC啟動過程仿真驗證22264MMCHVDC系統(tǒng)停運控制224641能量反饋階段225642可控放電階段225643不控放電階段226644MMC正常停運過程仿真驗證227參考文獻228第7章MMC的交直流側故障特性分析與直流側故障自清除22971引言22972交流側故障時MMC提供的短路電流特性230721故障回路的時間常數(shù)分析與MMC短路電流大小的決定性因素230722交流側對稱故障時MMC提供的短路電流特性230723交流側不對稱故障時MMC提供的短路電流特性23173直流側故障時由半橋子模塊構成的HMMC的短路電流解析計算方法232731觸發(fā)脈沖閉鎖前的故障電流特性232732觸發(fā)脈沖閉鎖后的故障電流特性238733仿真驗證240734直流側短路后MMC的閉鎖時刻估計243735直流側短路電流閉鎖后大于閉鎖前的條件分析24474FMMC直流側故障的子模塊閉鎖自清除原理244741全橋子模塊的結構和工作原理244742基于子模塊閉鎖的FMMC直流側故障自清除原理24775CMMC直流側故障的子模塊閉鎖自清除原理25076FHMMC直流側故障的子模塊閉鎖自清除原理252761全橋半橋子模塊混合型MMC的拓撲結構252762FHMMC通過子模塊閉鎖實現(xiàn)直流側故障自清除的條件252763FHMMC通過子模塊閉鎖清除直流側故障引起的子模塊過電壓估算255764FHMMC通過子模塊閉鎖清除直流側故障的過程持續(xù)時間估算256773種具有直流側故障自清除能力的MMC的共同特點與成本比較2577713種具有直流側故障自清除能力的MMC的共同特點2577723種具有直流側故障自清除能力的MMC的投資成本比較2577733種具有直流側故障自清除能力的MMC的運行損耗比較258774小結25978FHMMC降直流電壓運行原理259781FHMMC降直流電壓運行受全橋子模塊占比的約束259782FHMMC降直流電壓運行受半橋子模塊電容電壓均壓的約束26079FHMMC直流側故障的直接故障電流控制清除原理262791FHMMC清除直流側故障的控制器設計262792FHMMC直接故障電流控制下的故障電流衰減特性實例263710FHMMC采用子模塊閉鎖與直接故障電流控制清除直流側故障的性能比較264711對具有直流側故障自清除能力的MMC的推薦結論266參考文獻267第8章適用于架空線路的柔性直流輸電系統(tǒng)26881引言26882跳交流側開關清除直流側故障的原理和特性269821交流側開關跳開后故障電流的變化特性分析269822仿真驗證27083LCC二極管MMC混合型直流輸電系統(tǒng)運行原理270831拓撲結構與運行原理270832交流側和直流側故障特性分析27184LCCFHMMC混合型直流輸電系統(tǒng)運行原理279841LCCFHMMC混合系統(tǒng)中對FHMMC的控制要求280842送端交流電網故障時FHMMC的控制策略281843受端交流電網故障時FHMMC的控制策略281844LCCFHMMC混合型直流輸電系統(tǒng)中FHMMC的總體控制策略282845測試系統(tǒng)仿真驗證28485LCCMMC串聯(lián)混合型直流輸電系統(tǒng)289851拓撲結構289852基本控制策略289853針對整流側交流系統(tǒng)故障的控制策略290854針對逆變側交流系統(tǒng)故障的控制策略291855針對直流側故障的控制策略292856交流側和直流側故障特性仿真分析294參考文獻301第9章適用于大規(guī)模新能源基地送出的柔性直流輸電系統(tǒng)30391引言30392直流輸電應用于輸送大規(guī)模新能源時的技術要求303921鎖相同步型與功率同步型新能源基地的不同特性303922直流輸電應用于輸送大規(guī)模新能源時必須考慮的技術因素30493LCCMMC串聯(lián)混合型直流輸電系統(tǒng)結構及其控制策略304931LCCMMC串聯(lián)混合型直流輸電系統(tǒng)基本控制策略306932對送端新能源基地電壓構造能力的仿真驗證307933送端新能源基地交流電網故障時的系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真驗證308934受端交流電網故障時的系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真驗證308935架空線路故障清除技術仿真驗證309936LCCMMC串聯(lián)混合型直流輸電系統(tǒng)送端電網啟動策略仿真驗證31094LCCMMC加DMMC混合型直流輸電系統(tǒng)結構及其控制策略312941LCCMMC加DMMC混合系統(tǒng)基本控制策略313942LCCMMC加DMMC混合型直流輸電系統(tǒng)特性的仿真驗證31395LCCMMC加FHMMC混合型直流輸電系統(tǒng)結構及其控制策略316951LCCMMC加FHMMC混合系統(tǒng)基本控制策略317952LCCMMC加FHMMC混合型直流輸電系統(tǒng)運行特性分析31796適用于大規(guī)模新能源基地送出的3種混合型直流輸電拓撲比較317參考文獻318第10章海上風電送出的典型方案與MMC的應用320101引言320102工頻鎖相同步型風電機組海上風電場交流送出方案321ⅩⅩⅨⅩⅩⅩ103低頻鎖相同步型風電機組海上風電場低頻交流送出方案322104工頻鎖相同步型風電機組海上風電場全MMC直流送出方案323105工頻鎖相同步型風電機組海上風電場DRU并聯(lián)輔助MMC直流送出方案324106工頻鎖相同步型風電機組海上風電場DRU串聯(lián)輔助MMC直流送出方案326107中頻鎖相同步型風電機組海上風電場全MMC直流送出方案327108低頻無功功率同步型風電機組海上風電場低頻交流送出方案328109中頻無功功率同步型風電機組海上風電場全DRU整流直流送出方案3301010直流端口型風電機組并聯(lián)后經直流變壓器升壓的海上風電場直流送出方案3311011直流端口型風電機組相互串聯(lián)升壓的海上風電場直流送出方案3321012典型方案的技術特點匯總3331013工頻鎖相同步型風電機組海上風電場全MMC直流送出方案仿真測試3351014工頻鎖相同步型風電機組海上風電場DRU并聯(lián)輔助MMC直流送出方案仿真測試33910141風速波動時的響應特性34010142海上交流系統(tǒng)短路故障時的響應特性34210143陸上交流電網短路故障時的響應特性3441015中頻無功功率同步型風電機組海上風電場全DRU整流直流送出方案仿真測試34510151風速階躍仿真結果34610152海上交流系統(tǒng)故障仿真結果347參考文獻348第11章MMC直流電網的控制原理與故障處理方法350111引言350112直流電網電壓控制的3種基本類型351113主從控制策略3521131基本原理3521132仿真驗證353114直流電壓裕額控制策略3561141基本原理3561142直流電壓裕額控制器的實現(xiàn)原理3571143直流電壓裕額控制策略的仿真驗證359115直流電網的一次調壓與二次調壓協(xié)調控制方法3621151基本原理3621152帶電壓死區(qū)的電壓下斜控制特性3631153帶電壓死區(qū)的電壓下斜控制器實現(xiàn)方法3641154二次調壓原理3641155直流電網一次調壓與二次調壓協(xié)調控制方法的仿真驗證364116直流電網的潮流分布特性及潮流控制器3681161直流電網的潮流分布特性3681162模塊化多電平潮流控制器369117直流電網的短路電流計算方法3711171直流電網短路電流計算的疊加原理3711172采用疊加原理計算故障電流的仿真驗證373118MMC直流電網的兩種故障處理方法373參考文獻374第12章高壓直流斷路器的基本原理和實現(xiàn)方法376121直流電網的兩種構網方式與直流斷路器的兩種基本斷流原理3761211直流電網的兩種構網方式3761212直流斷路器的兩種基本斷流原理376122基于串入無窮大電阻的高壓直流斷路器3771221串入無窮大電阻斷流法的基本原理3771222基于串入無窮大電阻原理已經得到應用的技術方案3791223基于串入無窮大電阻原理的其他技術方案381123基于串入電容的高壓直流斷路器3811231串入電容斷流法的基本原理3811232基于串入電容原理已經得到應用的技術方案3831233單支路結構串入電容型直流斷路器3841234雙支路結構串入電容型直流斷路器3851235三支路結構串入電容型直流斷路器386124組合式多端口高壓直流斷路器3881241組合式多端口高壓直流斷路器結構3881242組合式多端口高壓直流斷路器工作原理3901243續(xù)流支路采用晶閘管閥與續(xù)流二極管閥并聯(lián)的組合式多端口高壓直流斷路器仿真驗證3901244續(xù)流支路只采用續(xù)流二極管閥的組合式多端口高壓直流斷路器仿真驗證397125典型高壓直流斷路器的經濟性比較3991251兩端口高壓直流斷路器的經濟性比較3991252組合式多端口高壓直流斷路器的經濟性比較400參考文獻401第13章大規(guī)模新能源基地全直流匯集與送出系統(tǒng)403131新能源基地外送發(fā)展方式的3個階段及其特點403132新能源基地全直流匯集系統(tǒng)結構4051321光伏陣列及其出口Boost變換器拓撲4071322中壓直流匯集系統(tǒng)4081323中壓直流匯集系統(tǒng)電壓選擇4091324中壓直流變壓器方案409133大規(guī)模新能源基地送出的高壓與特高壓直流系統(tǒng)4101331模塊化多電平高壓直流變壓器4101332特高壓直流變壓器411134全直流匯集與送出系統(tǒng)的接地方案411135全直流匯集與送出系統(tǒng)的直流電壓控制策略412136大規(guī)模新能源基地全直流匯集與送出系統(tǒng)實例仿真4121361實例系統(tǒng)結構4121362光伏集群功率階躍變化時的系統(tǒng)響應特性4131363受端交流系統(tǒng)故障時的系統(tǒng)響應特性4131364±800kV特高壓直流線路單極短路故障時的系統(tǒng)響應特性4141365±250kV高壓直流線路單極短路故障時的系統(tǒng)響應特性416參考文獻417第14章基于MMC的全能型靜止同步機原理與應用418141全能型靜止同步機的典型結構與基本特性418142僅交流側并網的全能型靜止同步機實現(xiàn)原理4201421基于目標同步機的VSSM實現(xiàn)原理4201422VSSM原理與性能的仿真測試420143接入直流電網的全能型靜止同步機的控制原理與性能4221431接入直流電網的VSSM的控制策略4221432接入直流電網的VSSM的雙側故障隔離功能4231433實現(xiàn)雙側故障隔離VSSM主體控制策略4241434儲能裝置的典型結構和技術要求4251435儲能裝置控制器設計4261436VSSM在交直流側故障時的雙側故障隔離實例426參考文獻431ⅩⅩⅩⅠⅩⅩⅩⅡ第15章MMC直流換流站的絕緣配合設計432151引言432152金屬氧化物避雷器的特性432153MMC換流站避雷器的布置434154金屬氧化物避雷器的參數(shù)選擇436155兩端MMCHVDC換流站保護水平與絕緣水平的確定4371551一般性原則4371552實例系統(tǒng)展示4371553避雷器的電壓特性4391554需要考慮的各種故障4411555避雷器的參數(shù)選擇4431556避雷器的保護水平、配合電流、能量以及設備絕緣水平的確定4451557相關結論449156多端MMCHVDC系統(tǒng)共用接地點技術4491561仿真算例系統(tǒng)參數(shù)4501562共用接地點需考慮的因素4501563仿真結果及分析451157多端MMCHVDC系統(tǒng)過電壓的研究4581571仿真算例系統(tǒng)參數(shù)4581572過電壓計算考慮的因素4591573仿真結果及分析459參考文獻464第16章基于M3C的低頻輸電系統(tǒng)466161低頻輸電的原理和適用場景466162M3C的數(shù)學模型4671621M3C標準結構和變量命名4671622M3C的基本數(shù)學模型推導468163M3C的等效電路475164M3C的穩(wěn)態(tài)特性分析4761641M3C橋臂電流與輸入側和輸出側電流之間的關系4761642M3C子模塊電容電流與電容電壓的集合平均值478165M3C的主回路參數(shù)設計4821651M3C橋臂子模塊數(shù)N的確定4821652子模塊電容值的確定方法4831653橋臂電抗器參數(shù)設計4831654M3C的主回路參數(shù)設計實例4841655M3C低頻側頻率選擇對子模塊電容值的影響486166M3C的控制器設計4871661M3C控制器設計的總體思路4871662輸入側控制器設計4891663輸出側控制器設計4911664環(huán)流抑制控制器設計4931665橋臂電壓指令值的計算493167基于最近電平逼近調制的橋臂控制與子模塊電壓平衡策略494168海上風電低頻送出測試系統(tǒng)仿真結果4951681額定工況下M3C子模塊電容電壓與開關頻率4961682風功率變化時的仿真結果4961683海上風電場故障時的仿真結果497參考文獻498第17章基于MMC的統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）500171UPFC的基本原理500172基于MMC的UPFC的控制器設計5021721UPFC并聯(lián)側MMC的控制器設計5021722UPFC串聯(lián)側MMC的控制器設計502173基于MMC的UPFC的容量和電壓等級確定方法5041731基于MMC的UPFC的容量確定方法5041732基于MMC的UPFC的電壓等級確定方法505174基于MMC的UPFC的實例仿真505參考文獻507第18章子模塊級聯(lián)型靜止同步補償器508181子模塊級聯(lián)型靜止同步補償器的接線方式508182星形接線STATCOM的數(shù)學模型509183交流電網平衡時星形接線STATCOM的控制器設計5101831內環(huán)電流控制器設計5101832外環(huán)子模塊電容電壓恒定控制器設計5111833外環(huán)無功類控制器設計512184交流電網電壓不平衡和畸變條件下星形接線STATCOM的控制器設計512185星形接線STATCOM同時實現(xiàn)無功補償和有源濾波的控制器設計515186星形接線STATCOM應用于SCCC的實例仿真5171861無功補償性能5191862交流濾波性能5201863暫態(tài)性能522187三角形接線STATCOM的數(shù)學模型523188交流電網平衡時三角形接線STATCOM的控制器設計5261881差模內環(huán)電流控制器設計5261882差模外環(huán)子模塊電容電壓恒定控制器設計5271883差模外環(huán)無功類控制器設計5271884差模內環(huán)控制器電流指令值的轉換5281885共模內環(huán)電流控制器設計5281886內環(huán)電流控制器的最終控制量計算528189交流電網電壓不平衡和畸變條件下三角形接線STATCOM的控制器設計5291810STATCOM選擇星形接線與三角形接線所考慮的因素531參考文獻531第19章模塊化多電平換流器的電磁暫態(tài)快速仿真方法532191問題的提出532192電磁暫態(tài)仿真的實現(xiàn)途徑和離散化伴隨模型533193基于分塊交接變量方程法的MMC快速仿真方法總體思路535194子模塊戴維南等效快速仿真方法5371941IGBT可控時橋臂的戴維南等效模型5371942IGBT閉鎖時橋臂的戴維南等效模型5401943全狀態(tài)橋臂等效模型5431944子模塊戴維南等效快速仿真方法測試543195橋臂戴維南等效快速仿真方法5451951IGBT可控時橋臂戴維南等效模型的推導5451952IGBT閉鎖時橋臂戴維南等效模型的推導5461953全狀態(tài)MMC橋臂等效模型5461954橋臂戴維南等效快速仿真方法測試546196幾種常用仿真方法的比較和適用性分析548參考文獻548第20章電力系統(tǒng)強度的合理定義及其計算方法550201問題的提出550202電力系統(tǒng)強度的定義551203非同步機電源的分類和外部特性描述552204非同步機電源的運行狀態(tài)及其外特性等效電路5532041正常態(tài)工況下非同步機電源的外特性等效電路5532042故障態(tài)工況下非同步機電源的外特性等效電路553205描述電力系統(tǒng)任意點電壓支撐強度的短路比指標與電壓剛度指標5532051經典短路比指標的兩種表達形式5532052電壓剛度指標的定義554ⅩⅩⅩⅢⅩⅩⅩⅣ2053阻抗短路比指標與電壓剛度指標的比較555206電網中任意節(jié)點電壓剛度與阻抗短路比的計算5562061電網中任意節(jié)點戴維南等效阻抗的計算原理5562062電壓剛度與阻抗短路比計算實例15572063電壓剛度與阻抗短路比計算實例25582064電壓剛度與阻抗短路比計算實例3559207影響電壓剛度和阻抗短路比的決定性因素560208新型電力系統(tǒng)背景下容量短路比與阻抗短路比的適用性分析560209提升電壓支撐強度的控制器改造方法5632010基于電壓支撐強度不變的新能源基地電網等效簡化方法5632011多饋入電壓剛度與多饋入阻抗短路比的定義和性質56420111多饋入電壓剛度與多饋入阻抗短路比的定義56420112多饋入電壓剛度與多饋入阻抗短路比的應用56620113新型電力系統(tǒng)背景下多饋入有效短路比的適用性分析5662012新型電力系統(tǒng)背景下頻率支撐強度的定義與計算方法56720121非同步機電源的慣量與一次調頻實現(xiàn)方式56720122非同步機電源慣量支撐強度的定義和計算方法56820123非同步機電源一次調頻能力的定義和計算方法569參考文獻570第21章電力系統(tǒng)諧振穩(wěn)定性的定義與分析方法573211引言573212諧振穩(wěn)定性的定義和物理機理5742121諧振穩(wěn)定性的定義5742122諧振穩(wěn)定性的物理機理5752123諧振穩(wěn)定性的性質5762124“寬頻諧振”與“寬頻振蕩”含義的差別576213s域節(jié)點導納矩陣法的理論基礎577214決定諧振模態(tài)阻尼的因素及弱阻尼系統(tǒng)基本特性578215s域節(jié)點導納矩陣法的總體思路579216在無阻尼系統(tǒng)中實現(xiàn)第1階段算法的過程5792161無阻尼系統(tǒng)的諧振模態(tài)結構5792162無阻尼系統(tǒng)的s域節(jié)點導納矩陣的結構5802163諧振模態(tài)無阻尼諧振頻率的計算方法5802164諧振模態(tài)的節(jié)點電壓振型與節(jié)點參與因子的意義及其計算方法5802165實現(xiàn)第1階段算法的實例展示583217在有阻尼的完整系統(tǒng)中實現(xiàn)第2階段算法的過程5832171采用測試信號法的理論依據5832172測試信號法的具體實施示例5842173諧振模態(tài)阻尼值的靈敏度分析586218直流電網諧振穩(wěn)定性分析實例587219s域節(jié)點導納矩陣法總結5892110基于序網模型分析諧振穩(wěn)定性的合理性探討59021101問題的提出59021102諧振穩(wěn)定性分析的網絡模型選擇問題探討591參考文獻592第22章基于阻抗模型分析電力系統(tǒng)諧振穩(wěn)定性的兩難困境594221引言594222電力電子裝置的LTI阻抗模型與頻率耦合阻抗模型5952221三相非線性電力裝置的LTI阻抗定義5952222三相非線性電力裝置的頻率耦合阻抗模型定義595223基于簡單測試系統(tǒng)的常用線性化方法特性分析5972231直流工作點上基于泰勒級數(shù)展開的增量線性化方法5972232直流工作點上基于傅里葉級數(shù)展開的增量諧波線性化方法5982233基于傅里葉級數(shù)展開的全量諧波線性化方法5982234交流穩(wěn)態(tài)工作點上基于傅里葉級數(shù)展開的增量諧波線性化方法5992235交流穩(wěn)態(tài)工作點上基于泰勒級數(shù)展開的增量線性化方法602224多頻率耦合導納模型的導出604225頻率耦合阻抗模型的性質606226展示頻率耦合阻抗模型不適用于諧振穩(wěn)定性分析的案例607227小結與評述609參考文獻611附錄612附錄A典型高壓大容量柔性輸電工程612A1南匯柔性直流輸電工程612A2南澳柔性直流輸電工程613A3舟山五端柔性直流輸電工程614A4廈門柔性直流輸電工程616A5魯西背靠背柔性直流輸電工程617A6張北柔性直流電網工程618A7昆柳龍±800kV特高壓三端柔性直流工程619A8白鶴灘江蘇±800kV特高壓柔性直流工程620A9渝鄂背靠背柔性直流工程621A10粵港澳大灣區(qū)背靠背柔性直流工程621A11南京西環(huán)網UPFC工程622A12蘇州南部UPFC工程623A13上海蘊藻浜UPFC工程624A14杭州低頻輸電工程625A15華能玉環(huán)2號海上風電場低頻輸電工程626參考文獻627附錄B高壓大容量柔性輸電工程分析與設計的工具628B1柔性直流輸電基本設計軟件ZJUMMCDP628B2柔性直流輸電電磁暫態(tài)仿真平臺ZJUMMCEMTP628B3低頻輸電電磁暫態(tài)仿真平臺ZJUM3CEMTP介紹628B4通用電力網絡諧振穩(wěn)定性分析程序ZJUENRSA628
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