结构保持电力系统分岔与稳定控制

　　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  Poincare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筏点结构
　　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    5.3.2  单输入单输出非线性微分代数系统的控制设计
　　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  不考虑网络随饥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Han~iiton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

　　    王杰，上海交通大学电气工程系教授、博士生导师。1988-1991年在华北电力大学电力工程系攻读硕士研究生；1995-1998年在东北大学自动控制系攻读博士研究生；1999—2001年在上海交通大学电气工程博士后流动站工作。l992年开始进行结构保持电力系统定性分析；1999年开始从事结构保持电力系统安全稳定分析与控制的研究，并提出了非线性微分代数控制理，论和结构保持电力系统非线性控制新体系。著有《结构保持电力系统控制理论与应用》等书，在IEEE、IJC、EPES、EPSR、《中国电机工程学报》等学术期刊上发表相关论文多篇。目前主要从事大型复杂电力系统稳定与控制研究工作。
　　    陈陈，上海交通大学电气工程系教授。清华大学电机系1961届本科及1964届研究生毕业；1967～1985年在第一机械工业部东方电机厂担任大型试验站技术员及设计科控制工程师；分别于1982年和1984年获美国普渡大学电气工程硕士和博士学位；历任上海交通大学自动控制系副教授及电气工程系教授、电气工程一级学科及电力系统及其自动化二级学科负责人、电气工程博士后流动站（2005年获全国优秀博士后流动站）负责人。现任中国电机工程学会励磁分专委会主任委员、上海电机工程学会电力系统专委会副主任委员。主要研究方向：电力系统稳定性及控制；电力系统分析及软件；新技术FACTS及人工智能等。

　　    《结构保持电力系统分岔与稳定控制》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；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。
　　    《结构保持电力系统分岔与稳定控制》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。