序

前言

符号表

第1章 绪论

1.1 电力系统非线性控制研究进展

1.2 电力系统结构要求和控制特点

1.3 非线性控制在电力系统中的应用

第2章 预备知识

2.1 隐函数定理、微分流形、子流形及代数流形

2.1.1 隐函数定理

2.1.2 微分流形

2.1.3 代数流形

2.2 分岔、极限集和稳定性

2.2.1 奇点分岔

2.2.2 Poincaré分岔

2.2.3 Hamilton系统的扰动与弱Hilbert第16问题

2.2.4 流与极限集

2.3 线性微分代数系统的奇异性及分岔

2.4 微分代数系统的一些基本定义

第3章 线性微分代数控制系统的基本概念

3.1 线性微分代数控制系统的能控性

3.1.1 线性定常微分代数连续系统能控性定义

3.1.2 线性定常微分代数控制系统能控性判据

3.2 线性微分代数控制系统的能观测性

3.2.1 线性定常微分代数控制系统能观测性定义

3.2.2 线性定常微分代数连续系统能观性判据

3.3 线性微分代数控制系统的鲁棒性

第4章 微分代数系统的分岔与分类

4.1 可行域的基本概念和定义

4.1.1 线性微分代数系统可行域

4.1.2 非线性微分代数系统可行域

4.2 奇异性诱导分岔分析

4.2.1 奇异诱导分岔

4.2.2 鞍节点分岔

4.2.3 Hopf分岔

4.2.4 中心流形

4.3 微分代数系统分岔在电力系统中的物理意义

4.4 一般微分代数系统特征值的灵敏度

4.5 结构保持电力系统的分岔定性分析

4.5.1 结构保持多机系统平衡点结构

4.5.2 一类多机电力系统的稳定性分析

4.6 多机电力系统振荡周期解的存在性

4.6.1 经典多机系统振荡周期解的存在性分析

4.6.2 结构保持多机系统振荡周期解的存在性分析

第5章 非线性微分代数系统的几何线性化

5.1 微分代数系统解的存在唯一性

5.2 M导数、M括号、M对合性及M关系度

5.2.1 M导数与M括号

5.2.2 向量场集合的M对合性

5.2.3 微分代数系统的M关系度

5.3 线性化标准型

5.3.1 M关系度r

5.3.3 多输入多输出非线性微分代数系统的控制设计

5.4 零动态设计原理

5.5 参数自适应控制理论与方法

第6章 结构保持电力系统的FACTS与励磁控制

6.1 电力系统与非线性负荷模型

6.1.1 基本负荷特性的描述

6.1.2 同步发电机模型的建立

6.1.3 具有结构保持的电力系统数学描述

6.2 结构保持电力系统SVC与发电机励磁协调控制

6.2.1 不含FACTS装置的一般结构保持电力系统励磁控制设计

6.2.2 提高多机系统暂态稳定的励磁与SVC协调控制

6.2.3 仿真实例研究

6.3 结构保持电力系统参数自适应控制

6.3.1 结构保持电力系统参数自适应控制设计

6.3.2 仿真研究

第7章 结构保持电力系统的交直流系统非线性控制

7.1 AC/DC并联系统的非线性微分代数系统模型

7.2 单机无穷大交直流并联系统非线性控制设计

7.2.1 单机无穷大交直流并联系统非线性控制器设计

7.2.2 单机无穷大交直流并联系统仿真分析

7.3 多机电力系统交直流并联系统非线性控制设计

7.3.1 两机交直流并联系统非线性控制器设计

7.3.2 两机交直流并联系统仿真分析

7.4 交直流联合输电系统的鲁棒稳定控制器设计

7.4.1 基于交直流动态特性的控制模型

7.4.2 线性鲁棒控制器设计

7.4.3 仿真结果分析

7.5 结构保持的交直流联合输电系统的鲁棒稳定控制器设计

7.5.1 交直流联合输电系统微分代数模型

7.5.2 AC/DC系统模型线性化与控制器设计

7.5.3 仿真结果分析

第8章 结构保持电力系统的广义Hamilton实现与控制

8.1 电力系统的能量函数表示

8.1.1 发电机模型

8.1.2 能量函数

8.2 广义Poisson括号与广义Hamilton系统

8.2.1 辛结构与传统Hamilton系统

8.2.2 广义Poisson括号

8.2.3 受控耗散Hamilton系统

8.3 微分代数系统的广义Hamilton实现与控制

8.3.1 广义Hamilton实现的概念及简单性质

8.3.2 微分代数系统的模型及性质

8.3.3 微分代数系统的广义Hamilton实现（一）

8.3.4 微分代数系统的广义Hamilton实现（二）

8.4 控制律对系统渐近稳定域的影响

8.4.1 渐近稳定域的基本概念

8.4.2 控制策略对系统渐近稳定域的影响

8.4.3 算例分析

8.5 不考虑转移电导的结构保持多机电力系统非线性励磁控制器设计

8.5.1 电力系统结构保持模型

8.5.2 广义Hamilton实现（一）

8.5.3 广义Hamilton实现（二）

8.5.4 仿真分析

第9章 基于广义Hamilton能量的随机网络结构保持多机电力系统鲁棒控制

9.1 复杂网络理论在电力系统中的应用

9.1.1 复杂网络理论概述

9.1.2 电力系统的复杂网络特性

9.2 基于广义Hamilton能量的随机网络拓扑结构的多机电力系统控制设计

9.2.1 问题描述及基本性质

9.2.2 不考虑网络随机变化的多机电力系统非线性励磁控制器的设计

9.2.3 考虑网络随机变化的多机电力系统非线性励磁控制器的设计

9.3 考虑自导纳和互电纳的结构保持多机系统非线性励磁控制器设计

9.3.1 系统模型的建立

9.3.2 构造考虑自导纳系统模型的Hamilton能量函数

9.3.3 结构保持多机系统的非线性励磁控制器设计

9.3.4 仿真分析

9.4 基于广义Hamilton能量理论的随机网络结构保持多机系统鲁棒控制设计

9.4.1 问题描述及基本性质

9.4.2 不考虑网络随机变化的结构保持电力系统非线性励磁控制器的设计

9.5 广义Hamilton能量理论的随机网络结构保持多机系统鲁棒控制设计

9.5.1 随机网络模型

9.5.2 考虑网络随机变化的多机电力系统非线性励磁控制器的设计

参考文献

附录2100433B

本书系统阐述了结构保持电力系统非线性控制理论及其应用，在全面论述该领域国内外研究成果的基础上，重点介绍了作者近年来从事和参加的国家重点基础科研计划项目、国家自然科学基金重大项目和国家自然科学基金项目等有关课题所取得的最新成果。

全书共9章。主要内容包括：线性微分代数系统控制、可行性域、灵敏度及分岔等基本概念和定义；微分代数系统和结构保持电力系统振荡周期解的存在与唯一性；非线性微分代数系统的几何线性化问题及零动态设计原理和参数自适应控制理论与方法；结构保持电力系统协调控制和参数自适应控制设计原理；结构保持的交直流联合输电系统的鲁棒稳定控制器设计方法；结构保持电力系统的广义Hamilton实现与控制原理和电力网络复杂拓扑结构的鲁棒控制方案设计原理。

本书可作为高等院校电气工程专业、电力系统及其自动化专业的本科生、研究生和教师的教学参考书，也可供该领域的科研工作者、工程技术人员阅读参考。

《高等学校教材：励磁控制与电力系统稳定》共七章，前三章叙述励磁控制系统及其分析，并结合我国的具体情况，介绍电力系统小扰动稳定分析用的励磁系统的数学模型；第四章介绍电力系统低频振荡及电力系统稳定器；第五章介绍电力系统的稳定性分析；第六章简介线性最优励磁控制器；第七章介绍电力系统的次同步振荡和轴系扭振。

《高等学校教材：励磁控制与电力系统稳定》为高等学校“电力系统及其自动化”和“继电保护与自动远动技术”等有关专业高年级学生的选修教材和研究生参考用书，也可供有关专业工程技术人员参考。

全书分为三部分，共17章。第一部分概述了现代电力系统的一般特性，介绍电力系统稳定性的基本概念和定义，提出电力系统稳定性的分类，并对电力系统各种稳定性问题做了简要说明。第二部分介绍了电力系统各种主要元件的特性和模拟方法，包括同步电机、输电线、负荷、励磁系统、原动机和一次能源系统、高压直流输电以及有功和无功功率的控制。第三部分是全书的核心，深入地论述了电力系统的功角稳定性(包括小干扰稳定性

《电力系统稳定性：建模、分析与控制》系统阐述了电力系统稳定性建模、分析与控制的理论与方法。《电力系统稳定性：建模、分析与控制》共15章，包括电力系统的建模、潮流、稳定性分析和稳定性的提高与控制四个部分。第I部分描述同步电机和电力系统元件的模型，第II部分讨论计算潮流及优潮流的方法，第III部分介绍稳定性计算和评估的方法，第IV部分给出增强稳定性的措施。《电力系统稳定性：建模、分析与控制》可供从事电力系统研究、设计、分析与控制的科研工作者及高校电力工程相关专业高年级师生参考。