前 言
電網之間的大規(guī)模互聯(lián)，在有效提高系統(tǒng)的運行效率、獲得極大的經濟效益的同時，也增加了系統(tǒng)運行的不確定性。局部電網某些故障的影響有可能波及附近的區(qū)域電網，并誘發(fā)連鎖反應，導致元件相繼退出運行造成大面積停電甚至整個電網的崩潰，使電網的整體安全性面臨嚴峻的威脅。
電網在連鎖故障發(fā)生時，能夠有效地對系統(tǒng)中的故障進行隔離、消除其不良影響，是保證大電網的安全穩(wěn)定運行的關鍵。隨著特高壓交流、直流輸變電工程的不斷深入推進，電網方式也由此變得更加復雜多樣，電氣聯(lián)系變得日益緊密，對電力系統(tǒng)中連鎖故障的處理能力提出了更高的需求。
當前特高壓交直流輸電系統(tǒng)快速發(fā)展，對大電網連鎖故障阻斷技術的改進研究提出了迫切需求，由此，基于一批國內外高校、研究機構和能源、電力企業(yè)的理論研究、技術開發(fā)和生產實際應用情況，特編寫了本書，對電力系統(tǒng)交直流電力系統(tǒng)連鎖故障特性及其阻斷技術進行分析介紹。
本書較為全面地介紹了電網連鎖故障成因、傳播機理等基本特性，研究了適用于大電網中的連鎖故障阻斷技術；并將相關技術付諸實踐，開發(fā)了電網連鎖故障仿真分析系統(tǒng)。本書解決了連鎖故障阻斷技術中故障發(fā)展過程難以預測、故障導致的停電風險計算量大以及阻斷多重擾動下的暫態(tài)失穩(wěn)阻斷等困難問題。此外，本書充分結合河南電網實際運行情況對相關研究內容進行了詳細的分析與應用，具有較高的工程實用性，為大電網的規(guī)劃、建設提供了有力的支撐。
本書共分為三篇，分別從大電網中的連鎖故障特性、大電網中連鎖故障阻斷技術、大電網連鎖故障仿真分析系統(tǒng)的研發(fā)三個方面進行了系統(tǒng)性的介紹。
第一篇章主要介紹了大電網連鎖故障的基本特性，包括典型連鎖故障的誘因與發(fā)展過程、面向特高壓交直流互聯(lián)電網連鎖故障的建模與仿真方法、大電網連鎖故障的產生與傳播機理、基于復雜網絡理論的電網社團行為對大停電風險的影響分析以及基于K 核分解理論的電網連鎖故障中的關鍵元件的辨識技術。
第二篇章在大電網連鎖故障特性相關研究的基礎上繼續(xù)開展深入研究，提出適用于大電網中的連鎖故障阻斷技術。該部分基于連鎖故障分支過程對大電網的停電風險進行了快速評估，提出了考慮過載風險控制的連鎖故障阻斷方法與基于軌跡特征根暫態(tài)失穩(wěn)判據(jù)及在線預測算法，并研究了發(fā)電機/電網主動控制在連鎖故障阻斷中的應用。
第三篇在前兩篇章的基礎上，將相關技術付諸實踐，研究大電網連鎖故障仿真分析系統(tǒng)，包括研究開發(fā)仿真分析算法、模型以及可視化平臺，為大電網連鎖故障分析提供仿真平臺。
本書的編寫得到了國網河南省電力公司相關科技項目的大力資助，在此深表謝意。
本書內容涉及多學科相關專業(yè)知識，盡管編者竭力求實，但掛一漏萬，書中錯誤與不妥之處仍在所難免，懇請廣大讀者不吝指正。
編　者
2021年12月