本书介绍了一种新的用于电力系统动态过程分析的暂态能量流方法，该方法以暂态能量函数理论为基础，定义了可实时量测的支路暂态能量流，以此为基础实现了对电力系统低频振荡等问题的在线实时分析，并将传统的电力系统暂态能量函数方法的适用范围扩展到了电力系统动态稳定分析，具体包括：暂态能量流的基本概念、定义、性质和计算方法，证明了暂态能量流方法、特征分析方法和阻尼转矩分析方法的一致性，并讨论了暂态能量流方法在元件阻尼特性分析和振荡源定位等方面的应用。该方法已在国内外多个实际电力系统中得到应用并取得了良好的应用效果，并可应用于对电力系统其他类型振荡的分析。

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1984年清华大学电机系本科毕业，1990年在清华大学电机系获博士学位。曾任清华大学电机系柔性输配电系统研究所所长、电力系统研究所所长、清华大学电气工程学位分委员会主席、清华大学电机系系主任，现任清华大学低碳能源实验室副主任、电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室副主任。

目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 电力系统稳定与低频振荡 1
1.2 低频振荡分析方法 3
1.2.1 特征分析法 4
1.2.2 阻尼转矩分析方法 11
1.2.3 强迫功率振荡分析方法 14
1.2.4 基于辨识的方法 15
1.2.5 基于能量分析的方法 16
1.2.6 时域仿真法 16
1.3 本书的主要内容 17
第2章 稳定性分析的能量函数方法 19
2.1 自治系统稳定性 19
2.1.1 稳定性的基本概念 19
2.1.2 自治系统 20
2.1.3 自治系统的平衡点和不变集 21
2.1.4 自治系统的稳定域 22
2.1.5 稳定性判别的李雅普诺夫方法 24
2.2 能量函数方法 25
2.2.1 能量函数的定义 25
2.2.2 单机无穷大系统分析 26
2.2.3 多机系统中的能量函数方法 32
第3章 暂态能量函数的构造方法 38
3.1 基于能量守恒定律的能量函数构造 38
3.1.1 系统能量守恒关系 38
3.1.2 网络部分 39
3.1.3 发电机部分 40
3.1.4 负荷部分 41
3.1.5 暂态能量函数的构造方法 42
3.2 不同发电机模型的处理 43
3.2.1 发电机采用暂态电势恒定模型 43
3.2.2 三阶发电机模型 44
3.2.3 带调速器的二阶发电机模型 45
3.3 不同负荷模型的处理 47
3.3.1 动态负荷模型 47
3.3.2 考虑机电暂态的异步电动机模型 48
3.4 系统能量函数 51
3.4.1 发电机采用二阶模型时的单机无穷大系统 51
3.4.2 发电机采用暂态电势恒定模型的单机无穷大系统 53
3.4.3 发电机采用三阶模型时的单机无穷大系统 55
3.4.4 多机电力系统 56
3.5 讨论 57
3.5.1 电导对能量函数的影响 57
3.5.2 关于能量函数的存在性 59
3.5.3 系统能量中的保守项和耗散项 61
3.5.4 能量函数的不唯一性 62
3.6 本章小结 65
第4章 振荡过程中的能量耗散与阻尼特性 66
4.1 能量耗散与阻尼效应的关系 66
4.1.1 发电机采用二阶模型时的能量耗散 66
4.1.2 发电机采用三阶模型时的能量耗散 67
4.1.3 线路电阻对能量耗散的影响 68
4.2 发电机能量耗散和阻尼转矩的一致性 69
4.2.1 系统模型 69
4.2.2 阻尼转矩分析和阻尼转矩系数 70
4.2.3 能量耗散和阻尼转矩之间的关系 71
4.3 仿真验证 76
4.4 本章小结 79
第5章 暂态能量流 80
5.1 支路暂态能量流的定义 80
5.2 支路暂态能量流的组成和意义 82
5.2.1 支路暂态能量流的组成 82
5.2.2 支路暂态能量流分量的物理意义 83
5.2.3 支路暂态能量流方法的应用场景 85
5.3 利用增量计算耗散能量的传输和消耗 87
5.4 减幅振荡的处理 89
5.5 强迫振荡中的暂态能量流 91
5.6 支路暂态能量流方法在阻尼特性评估中的应用 94
5.7 支路暂态能量流方法在振荡源识别中的应用 99
5.7.1 振荡源与耗散能量流 99
5.7.2 4机2区系统的仿真结果 100
5.7.3 实际系统应用案例 103
5.8 本章小结 105
第6章 发电机内部的能量流分布 106
6.1 四阶双轴发电机模型 106
6.1.1 发电机内部能量流 106
6.1.2 耗散能量流的能流功率 109
6.1.3 发电机能量消耗与阻尼效应 111
6.2 六阶详细发电机模型 112
6.3 本章小结 115
第7章 耗散能量流分析和特征分析的一致性 116
7.1 基本数学推导 116
7.1.1 单一振荡模式时线性系统解的形式 116
7.1.2 幅值指数变化正弦量的相量表示 117
7.1.3 能量变化率和特征值实部的关系 118
7.2 基于特征分析的耗散能量变化率计算 120
7.2.1 四阶双轴发电机模型 120
7.2.2 六阶详细发电机模型 122
7.3 能量耗散系数和特征分析的联系 123
7.3.1 单机无穷大系统 124
7.3.2 多机系统 127
7.4 能量耗散系数的应用 130
7.4.1 对发电机内部各绕组阻尼特性的评估 130
7.4.2 对多机系统中各发电机阻尼贡献的评估 132
7.5 本章小结 135
第8章 结论与展望 137
参考文献 139
附录A 仿真系统参数 144
A-1 单机无穷大系统 144
A-2 4机2区系统 144