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第1章 电力系统安全防御基本理论1

1.1 概述1

1.2 电力系统可靠性和稳定性2

1.2.1 电力系统可靠性2

1.2.2 电力系统稳定性4

1.3 电力系统三道防线7

1.3.1 电力系统扰动的分类7

1.3.2 电力系统运行状态8

1.3.3 电力系统稳定控制的三道防线9

1.3.4 防御系统性能特点12

1.4 小结16

第2章 电力系统分析和控制理论简介17

2.1 概述17

2.2 电力系统数学模型简述17

2.2.1 同步电机数学模型17

2.2.2 励磁系统数学模型21

2.2.3 原动机与调速器数学模型23

2.2.4 负荷数学模型26

2.3 电力系统稳定性分析方法简述27

2.3.1 时域仿真法27

2.3.2 特征根分析法29

2.3.3 暂态能量函数法30

2.4 自动控制理论简述31

2.4.1 经典控制理论31

2.4.2 现代控制理论32

2.4.3 大系统理论和智能控制理论33

2.5 小结35

第3章 广域信息监测36

3.1 概述36

3.2 测试系统介绍36

3.2.1 4机两区系统36

3.2.2 16机系统37

3.2.3 WECC系统37

3.3 广域信号优选方案38

3.4 广域控制器优选方案51

3.5 小结59

第4章 随机系统稳定分析61

4.1 概述61

4.2 参数随机系统稳定分析61

4.2.1 基于区间模型和二阶摄动理论的低频振荡模态分析方法61

4.2.2 基于多参数二阶摄动灵敏度的电力系统低频振荡模态分析方法69

4.2.3 基于保护映射理论的电力系统小扰动稳定域计算方法81

4.3 结构随机系统稳定分析92

4.3.1 基于时变状态矩阵的故障系统稳定性分析92

4.3.2 考虑连锁故障的多工况电力系统功角稳定性分析98

4.4 激励随机系统稳定分析108

4.5 小结119

第5章 时滞系统稳定分析121

5.1 概述121

5.2 非跳变时滞系统稳定性分析121

5.2.1 基于伊藤微分的时滞电力系统随机稳定性分析121

5.2.2 考虑风电并网的电力系统随机时滞稳定性分析132

5.3 跳变时滞系统稳定性分析145

5.3.1 基于离散Markov理论的跳变电力系统时滞稳定性分析145

5.3.2 基于事故链和Markov过程的时滞电力系统稳定性分析154

5.4 小结163

第6章 广域鲁棒控制164

6.1 概述164

6.2 内部不确定性鲁棒控制164

6.2.1 基于摄动矩阵和凸多胞体的不确定性鲁棒H2/H∞控制方法研究164

6.2.2 基于多面体不确定性和降低保守性的鲁棒H2/H∞控制策略研究173

6.2.3 基于积分滑模控制的广域阻尼鲁棒控制策略178

6.3 最优鲁棒控制184

6.3.1 基于非凸稳定区域的广域阻尼鲁棒控制策略研究184

6.3.2 基于完全调节法的广域阻尼鲁棒H2/H∞控制策略研究193

6.4 误差跟踪鲁棒控制198

6.5 小结204

第7章 广域自适应控制205

7.1 概述205

7.2 考虑工况辨识的自适应控制205

7.2.1 基于联邦Kalman滤波的区间振荡自适应控制策略205

7.2.2 基于CART的自适应控制策略220

7.3 考虑控制器切换的自适应控制234

7.3.1 基于双重Youla参数化的自适应控制器切换234

7.3.2 基于连续Markov模型的自适应控制器切换246

7.3.3 基于离散Markov模型的自适应控制器切换260

7.3.4 考虑时滞特性的自适应控制器切换268

7.4 小结276

参考文献277