《電力系統電壓穩定分析與控制方法》共23章。第1～第4章介紹靜態電壓穩定分析的基本方法、靜態電壓穩定極限點識別和計算的混合算法及含二次電壓控制的靜態電壓穩定分析方法。第5～第18章介紹非線性最優控制問題的求解方法，電壓穩定全過程精確仿真和準穩態仿真方法，非線性最優控制的直接動態優化法和間接動態優化法、模型預測控制方法、分布式模型預測控制方法及多目標強化學習方法應用于求解長期電壓穩定控制問題。第19～第23章介紹暫態電壓穩定控制方法，包括基于軌跡靈敏度的暫態電壓穩定預防控制方法、基于模型預測控制的暫態電壓穩定緊急控制方法、多目標混合整數最優控制方法應用于求解暫態電壓穩定緊急控制問題及三級電壓控制體系下暫態電壓穩定仿真及緊急控制方法。《電力系統電壓穩定分析與控制方法》對所提出的各種算法均從模型建立、算法實現等方面進行了詳細推導；在算例分析中，不僅采用了國際通用的標準試驗系統作為算例，而且采用了真實省級電網的實際運行數據作為算例。
《電力系統電壓穩定分析與控制方法》可供各級從事電力系統分析運行與控制的工程技術人員、高等學校和科研院所的研究生和科研人員參考。
電壓穩定是指在一個給定的初始運行狀態下承受擾動后維持系統母線電壓的能力，可分為靜態電壓穩定、短期電壓穩定（又稱為暫態電壓穩定）和長期電壓穩定。其研究始于20世紀50年代初，但直到20世紀七八十年代，因多次電壓失穩的發生才引起工業界和學術界的廣泛重視，并成為電力系統領域的研究熱點。進入21世紀以來，世界范圍內電壓失穩和電壓崩潰事故產生的影響較以往更為嚴重，例如，2003年8月14日，美加電網發生電壓崩潰事故，造成美國東北部和加拿大部分地區長時間大停電；時隔不久，2006年11月4日，西歐8個國家發生了大面積停電事故，這是歐洲30年來最嚴重的一次停電事故，1000多萬人受到影響。而我國隨著“西電東送、南北互供、全國聯網”的實施，帶來的是前所未有的大規模遠距離輸電。雖然還沒有發生過惡性電壓崩潰事故，但電壓失穩引起的局部停電事故卻時有發生。隨著交直流并聯輸電通道和大規模受端負荷中心電網的逐步形成，受端負荷中心動態無功備用不足和送電通道過于集中，以及電力系統運行在接近電網極限輸送能力狀態，導致電力系統比以往更加容易受到電壓失穩的威脅。
針對電力系統的電壓穩定運行要求，如何采取實時、自動以及協調的電壓控制措施以有效防止電壓崩潰的發生，這既是電力工業提出的現實需求，也是電力科學工作者面臨的巨大挑戰。在這個需求的指引下，工業界和學術界做了大量的工作，其中最有代表性的是分層協調電壓控制（一般將這種控制方式稱為三級電壓控制或自動電壓控制）。該控制結構在法國、意大利等國家有實際工程應用，在我國部分省級電網也已開始應用。三級電壓控制大多采用穩態系統模型，可增加系統電壓穩定裕度，可推遲電壓崩潰的發生，從而給系統運行調度人員留有充分時間采取進一步的措施。在此背景下，還有如下問題需要研究：①三級電壓控制對于提高系統靜態電壓穩定的作用顯著，但原有分析靜態電壓穩定的方法并不能適用于考慮三級電壓控制作用的電力系統模型，有必要對其進行擴展；②三級電壓控制有利于提高系統長期電壓穩定，但當系統處于緊急狀態時，三級電壓控制并不能保證阻止電壓崩潰的發生，因此有必要以系統動態模型為基礎進一步探討最優協調電壓控制問題；③三級電壓控制屬于慢速控制，難以解決暫態電壓穩定控制問題，因此亟須以系統機電暫態模型為基礎發展暫態電壓穩定的控制方法。
近十年來，我們致力于將先進優化方法和控制理論應用于求解電力系統電壓穩定分析與控制領域的相關問題，已發表相關學術論文60余篇。全書共分23章。第1章介紹靜態電壓穩定分析的基本方法，包括靜態電壓穩定極限點的基本計算方法、連續潮流和最優潮流方法的比較分析。第2～4章介紹靜態電壓穩定極限點識別和計算的混合算法及含二次電壓控制的電力系統靜態電壓穩定分析方法。第5章介紹非線性最優控制問題的求解方法，包括直接動態優化法、間接動態優化法、求解混合整數非線性最優控制問題的凸松弛法及模型預測控制法；第6章介紹電壓穩定全過程精確仿真和準穩態仿真方法；第7～18章介紹長期電壓穩定控制方法，包括非線性最優控制的直接動態優化法和間接動態優化法、模型預測控制方法、分布式模型預測控制方法及多目標強化學習方法應用于求解長期電壓穩定控制問題。第19～23章介紹暫態電壓穩定控制方法，包括基于軌跡靈敏度的暫態電壓穩定預防控制方法、基于模型預測控制的暫態電壓穩定緊急控制方法、多目標混合整數最優控制方法應用于求解暫態電壓穩定緊急控制問題及三級電壓控制體系下暫態電壓穩定仿真及緊急控制方法。本書對所提出的各種算法均從模型建立、算法實現等方面進行了詳細推導；在算例分析中，不僅采用了國際通用的標準試驗系統作為算例，且采用了真實省級電網的實際運行數據作為算例。
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前言
縮略詞表
第1章 靜態電壓穩定分析的基本方法
1．1 靜態電壓穩定分岔點的特征和判定條件
1．1．1 鞍結分岔點的特征和判定條件
1．1．2 極限誘導分岔點的特征和判定條件
1．2 連續潮流法
1．2．1 基本原理
1．2．2 修正方程式
1．2．3 修正方程式的預解
1．2．4 擴展狀態變量修正值的計算
1．2．5 連續參數的選擇
1．2．6 靜態電壓穩定極限點的確定
1．3 最優潮流法
1．4 崩潰點法
1．5 連續潮流法和最優潮流法的比較分析
1．5．1 連續潮流模型
1．5．2 最優潮流模型
1．5．3 兩者的等價性條件
1．5．4 算例分析
1．6 小結
參考文獻
第2章 靜態電壓穩定極限點識別和計算的混合算法
2．1 混合算法的基本原理
2．1．1 初步確定極限點性質
2．1．2 精確識別和計算極限點
2．2 混合算法的關鍵技術
2．2．1 對平衡發電機功率限制的處理方法
2．2．2 對崩潰點法的改進
2．3 算例分析
2．3．1 IEEE30節點系統
2．3．2 IEEE118節點系統
2．3．3 IEEE300節點系統
2．3．4 538節點實際系統
2．4 小結
參考文獻
第3章 含二次電壓控制的PV曲線計算
3．1 三級電壓控制架構及模型
3．2 含二次電壓控制的潮流計算
3．3 含二次電壓控制的連續潮流計算
3．3．1 計算模型
3．3．2 連續參數的選擇
3．3．3 控制發電機無功越限的處理
3．3．4 控制發電機電壓越限的處理
3．3．5 節點優化編號和分塊矩陣的應用
3．4 算例分析
3．4．1 新英格蘭39節點系統
3．4．2 某實際省級電網
3．5 小結
參考文獻
第4章 含二次電壓控制靜態電壓穩定裕度計算的最優潮流法
4．1 控制分區中含單個先導節點的靜態電壓穩定裕度計算
4．1．1 不接入控制發電機無功越限的處理
4．1．2 控制發電機無功越限的處理
4．1．3 計算模型
4．1．4 基于稀疏技術的非線性原．對偶內點法
4．1．5 算例分析
4．2 控制分區中含多個先導節點的靜態電壓穩定裕度計算
4．2．1 控制發電機無功出力的處理
4．2．2 不接入控制發電機無功越限的處理
4．2．3 多個先導節點電壓的處理
4．2．4 計算模型
……
第5章 非線性最優控制問題的求解方法
第6章 電壓穩定全過程精確仿真和準穩態仿真
第7章 長期電壓穩定控制的直接動態優化方法
第8章 長期電壓穩定控制的多波前快速求解方法
第9章 長期電壓穩定控制的線搜索濾波器內點法
第10章 保留二次電壓控制器的長期電壓穩定控制切換直接算法
第11章 長期電壓穩定控制的間接動態優化方法
第12章 基于軌跡靈敏度的長期電壓穩定模型預測控制方法
第13章 基于修正軌跡靈敏度的長期電壓穩定模型預測控制方法
第14章 長期電壓穩定的非線性模型預測控制方法
第15章 長期電壓穩定非線性模型預測控制的可行性恢復算法
第16章 長期電壓穩定模型預測控制的非線性規劃靈敏度算法
第17章 長期電壓穩定分布式模型預測控制方法
第18章 長期電壓穩定多目標協調二次電壓控制方法
第19章 基于軌跡靈敏度的暫態電壓穩定預防控制方法
第20章 暫態電壓穩定模型預測控制方法
第21章 暫態電壓穩定多目標混合整數最優控制方法
第22章 考慮快投電容器的暫態電壓穩定控制方法
第23章 三級電壓控制體系下暫態電壓穩定仿真及控制
附錄
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