具体描述
《电力系统微机继电保护》为普遍高等教育“十一五”规划教材。全书共分八章，主要内容包括微机继电保护装置硬件原理、微机继电保护装置软件原理、中低压线路微机保护原理、高压输电线路微机保护原理、超高压输电线路快速纵联保护、电力变压器微机保护原理、微机母线及电容器保护原理和微机继电保护装置及实验。《电力系统微机继电保护》将继电保护原理与微机的实现方法相结合，具有理论联系实际的特点。同时，在编写过程中，还注意基本工作原理的介绍，由浅人深，逐步展开，力求从基本概念上阐明问题，具有可读性和适用性。
智能电网中的高级电力系统运行与控制技术 图书简介 本书旨在深入探讨现代电力系统运行与控制领域的前沿技术与实践应用，特别聚焦于在智能电网背景下，如何通过先进的算法、实时监测与优化调度，提升电力系统的安全性、经济性与可靠性。本书内容涵盖电力系统稳定性的多尺度分析、高比例可再生能源接入后的系统特性变化、先进的直流输电控制策略，以及面向未来电网的数字化与智能化解决方案。 第一部分：现代电力系统运行基础与挑战 第一章：电力系统运行理论的再审视 本章首先回顾了传统电力系统潮流计算、状态估计和安全约束最优潮流（SCOPF）的基本原理。随后，重点分析了当前电力系统运行面临的新挑战，如系统惯量下降、电压稳定边界的动态收缩，以及传统同步发电机的刚性支撑作用减弱。我们探讨了如何将概率性分析方法融入到系统运行的稳定性评估中，以应对随机性强的可再生能源出力波动。 第二章：可再生能源大规模并网对系统运行的影响 随着风能和太阳能发电的快速发展，电力系统结构发生了根本性变化。本章详细阐述了电力电子接口设备（如变流器）对系统动态特性的影响。内容包括：变流器控制对暂态稳定和次暂态稳定的影响机理，虚拟同步发电机（VSG）技术在维持系统惯量和阻尼中的作用，以及光伏和风电场群集效应引发的新型振荡模式。本章还提供了分析和抑制这些新型振荡的仿真工具与方法。 第三章：电压与无功功率的精细化控制 本章将电压和无功功率控制提升至一个更精细的层面。内容不再局限于传统的发电机励磁控制和SVC/STATCOM，而是深入探讨了分布式电源（DG）参与电压支撑的可能性和挑战。详细介绍了基于模型预测控制（MPC）的动态无功功率优化调度方法，以及柔性交流输电系统（FACTS）在实现区域间电压平衡和提升传输容量中的关键技术。我们还将讨论在配电网层面实现电压质量优化的分布式自治控制策略。 第二部分：电力系统的高级稳定性分析与控制 第四章：电力系统动态稳定性的高级建模与仿真 本章聚焦于电力系统动态稳定性的深入分析工具和方法。内容包括：小扰动稳定性分析（特征值分析的局限性与应用），大扰动下的暂态稳定极限的判定，以及能量函数法在评估系统极限转移过程中的应用。本章特别强调了建立高保真度的含电力电子设备系统模型的重要性，包括详细的变流器内部控制环路建模，并介绍了使用专业仿真软件（如PSCAD/EMTDC, PowerFactory）进行高频暂态分析的实践案例。 第五章：低惯量系统下的同步稳定与控制 在缺乏大量同步发电机提供惯量的未来电网中，保持系统同步运行是核心挑战。本章深入研究了低惯量环境下系统发生失步的条件与机理。重点介绍了如何利用快速一次调频控制（FFR）和二次调频来补偿惯量缺失。同时，详细阐述了增强型同步保持技术（如基于同步发电机的虚拟同步机功能实现）和快速功角稳定器的设计与整定方法，以应对大规模故障穿越的严峻考验。 第六章：系统振荡的监测、诊断与抑制 系统振荡是影响电力系统安全运行的常见威胁。本章系统地介绍了各种频率和幅值的振荡模式，包括低频（0.1-3 Hz）、中频和高频振荡。内容涵盖了基于PMU（相量测量单元）的广域监测系统（WAMS）在实时振荡源定位和模式识别中的应用。针对振荡抑制，本章详细比较了不同阻尼控制器（如TMD、PDC）的结构、设计原则及其在不同振荡模态下的抑制效果，并结合实际电网案例进行分析。 第三部分：先进输电技术与优化调度 第七章：特高压直流输电（UHVDC）的运行与控制 特高压直流输电是实现大规模远距离电力输送的关键技术。本章详述了UHVDC系统的拓扑结构、关键设备特性及其在电网中的作用。重点放在直流系统的快速故障穿越能力、不同控制模式（如VSC-HVDC的功率控制和电压控制）的切换策略，以及如何协调交流电网与直流电网之间的功率交换，以增强整体系统刚度。 第八章：电力系统安全经济运行的优化方法 本章关注于在满足所有运行约束（包括安全约束）的前提下，实现发电成本最小化的目标。内容包括：传统SCOPF的迭代求解算法（如牛顿法与内点法），以及引入随机变量后的鲁棒优化和机会约束优化方法，以应对不确定性。此外，本章还探讨了考虑储能系统和需求侧响应（DR）参与的短期和超短期经济调度的建模与求解。 第九章：储能系统在电网运行中的多功能应用 电化学储能（BESS）已成为现代电力系统不可或缺的一部分。本章系统地分析了储能系统在不同时间尺度上的应用：从毫秒级的频率支撑和电压暂态补偿，到小时级的调峰调频和备用服务。本章详细介绍了储能系统的充放电策略优化模型，包括如何根据市场信号和系统运行状态动态调整其参与的辅助服务类型，以实现储能效益最大化。 第四部分：电力系统的数字化与智能化转型 第十章：广域监测、控制与数据分析 本章聚焦于构建基于PMU和先进通信基础设施的智能电网运行控制体系。内容包括：PMU数据的时间同步与有效性验证，基于大数据和机器学习的电网运行异常模式快速识别，以及如何利用同步相量数据指导实时电压控制和故障定位。本章还将介绍如何集成时间序列分析技术，对系统状态进行更精准的短期预测。 第十一章：基于人工智能的系统状态预测与决策支持 本章探索人工智能技术在提升电力系统运行智能化水平中的潜力。我们详细介绍了深度学习模型（如LSTM、GNN）在负荷预测、可再生能源出力预测以及电力系统状态预测中的应用。重点讨论了如何将这些预测结果无缝集成到现有的SCADA/EMS系统中，形成自动化的决策支持工具，以辅助值班工程师快速做出最优的运行决策。 第十二章：网络安全与系统韧性 随着电力系统高度依赖信息技术，网络安全成为运行控制面临的重大威胁。本章系统性地分析了针对SCADA/EMS系统、通信网络和智能电子设备（IEDs）的网络攻击面。内容包括：攻击场景的建模，入侵检测系统的设计原理，以及提升系统韧性的主动防御策略，如冗余通信架构、安全隔离与快速故障恢复机制的设计。 本书面向电力系统设计、运行、研发人员，高校高年级本科生和研究生，旨在提供一个全面、深入且具有前瞻性的现代电力系统运行与控制的技术视角。
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