電力系統(tǒng)慣量分析

　　隨著新能源在電網(wǎng)中占比的不斷提高，電力系統(tǒng)有效慣量不斷降低，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)慣量估算方法已不能良好適用。因此如何對高比例新能源電力系統(tǒng)的慣量水平進行評估分析已成為新能源消納、電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制和運行的關(guān)鍵問題。 本書的主題是電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量分析。中心內(nèi)容包括6大部分：同步發(fā)電機組數(shù)學模型、同步發(fā)電機的正常運行、同步發(fā)電機組頻率響應(yīng)仿真分析、異步電動機及其它負荷慣量、虛擬慣量。 本書第1部分首先簡單介紹了同步發(fā)電機、調(diào)速系統(tǒng)以及勵磁系統(tǒng)數(shù)學模型；第2部分重點介紹了同步發(fā)電機的正常運行；第3部分在第1、2部分的基礎(chǔ)上，深入、全面梳理了同步發(fā)電機組頻率響應(yīng)，仿真分析了同步發(fā)電機的頻率和慣量響應(yīng)，闡述了同步發(fā)電機慣量的分析方法；第4部分圍繞異步電機的等效慣量，從機理建模和數(shù)據(jù)驅(qū)動建模兩方面入手，闡述了單臺異步電機和多臺異步電機的等效慣量模型，同時簡要介紹了負荷靜態(tài)電壓的等效慣量；第5部分介紹了虛擬慣量的基本概念，基于直流和新能源的數(shù)學模型，推導(dǎo)其虛擬慣量的數(shù)學表達式，以評估直流和新能源接入對系統(tǒng)頻率的支撐作用。第6部分簡要介紹了系統(tǒng)慣量的組成，包括傳統(tǒng)電源和負荷慣量表現(xiàn)形式及特點，新能源和儲能的虛擬慣量表現(xiàn)形式。在此基礎(chǔ)上，分析了系統(tǒng)慣量的評估方法。結(jié)合當前電力系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀，對電力系統(tǒng)慣量評估方法提出了相關(guān)建議，并對新能源電力系統(tǒng)中的慣量控制的發(fā)展方向進行展望。本書在闡述技術(shù)的同時提供了大量實際應(yīng)用示例。

　　國網(wǎng)山西省電力公司電力科學研究院（以下簡稱國網(wǎng)山西電科院）成立于1958年，是國網(wǎng)山西省電力公司直屬的科技研發(fā)和技術(shù)支撐單位。建院六十多年來，國網(wǎng)山西電科院從起步、發(fā)展到壯大、跨越，在技術(shù)監(jiān)督、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)信息、基建調(diào)試等業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，大力拓展特高壓、新能源、智能電網(wǎng)、中低壓交直流配電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等研究領(lǐng)域，堅定履行電網(wǎng)系統(tǒng)分析、電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢測評價、器材檢驗檢測、電能質(zhì)量評估、機網(wǎng)協(xié)調(diào)、信息安全督查等電網(wǎng)技術(shù)職責，已形成覆蓋電力系統(tǒng)生產(chǎn)、科研、調(diào)試的完整專業(yè)技術(shù)體系。唐震：工學碩士，正高級工程師，國網(wǎng)山西省電力公司三級科技研發(fā)專家。 中國電機工程學會高級會員、中國電工技術(shù)學會高級會員、中國電氣自動化與電控系統(tǒng)委員會委員、全國電力系統(tǒng)管理及其信息交換標準化技術(shù)委員會電力系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)測工作組成員、戰(zhàn)略協(xié)調(diào)工作組委員、山西省“三晉英才”支持計劃拔尖骨干人才；《山西電力》副主編；西安交通大學、山西大學專業(yè)學位研究生校外合作指導(dǎo)教師；長期從事繼電保護、電力電子化電力系統(tǒng)風險防控等方面的研究工作；主持完成山西電網(wǎng)50多項試驗研究工作；主持5項國網(wǎng)山西省電力公司科技研發(fā)項目；全自主完成研究項目12項，其中獲省部級科技進步獎1項，省公司科技進步獎12項；發(fā)表論文30余篇；授權(quán)發(fā)明專利20項，獲得軟件著作權(quán)5項。 寇鵬：工學博士，教授，西安交通大學博士生導(dǎo)師 IEEE高級會員，電工材料電氣絕緣全國重點實驗室、陜西省智能電網(wǎng)重點實驗室固定研究人員。一直從事風力發(fā)電、新能源并網(wǎng)、電推進飛機、預(yù)測控制等方面的研究工作，以第D一作者身份在IEEE Transactions on Power Systems、IEEE Transactions on Energy Conversion、IEEE Transactions on Smart Grid等重要刊物上發(fā)表SCI索引論文28篇，其中ESI高被引論文1篇、IEEE匯刊常文14篇、JCR 1區(qū)常文20篇，他引1200余次，H指數(shù)為19。以主持人身份陸續(xù)承擔了國家自然科學基金面上項目、國家自然科學基金青年項目、中央軍委科學技術(shù)委員會科技項目、中國博士后基金特別資助項目、省自然科學基金項目、國家重點實驗室基金項目、國家電網(wǎng)科技項目等多項科研項目。獲山東電力科技進步獎一項。 馮靜：工學碩士，高級工程師。 從事電力系統(tǒng)仿真分析及其軟件開發(fā)工作。作為主要工作人員參與國家自然科學基金聯(lián)合基金項目1項、國家電網(wǎng)公司科技項目3項，主持多項省公司科技項目。起草行業(yè)標準1項。第D一作者授權(quán)發(fā)明專利3項。開發(fā)行業(yè)軟件2套，并應(yīng)用于實際生產(chǎn)中。 李佳朋：工學博士，西安交通大學電氣工程學院助理教授 致力于交直流電力系統(tǒng)建模、分析、控制和保護的研究；參與國家重點研發(fā)計劃課題、國家自然科學基金聯(lián)合基金重點項目、香港政府電機工程署科技項目等多項科研項目；在國際高水平期刊上發(fā)表學術(shù)論文20余篇，其中第D一作者SCI論文7篇，論文引用240余次，h指數(shù)7。獲Wiley中國開放科學2022年度作者。