《HVDC水电孤岛系统功率频率稳定性分析与控制研究》结合高压直流输电（High Voltage Direct Current，HVDC）水电孤岛系统工程实际，针对HVDC水电孤岛系统在调速器独立控制孤岛频率时的频率稳定性、HVDC水电孤岛系统功率调节特性和HVDC水电孤岛系统对受端的一次调频特性等三个涉及HVDC水电孤岛系统的有功频率稳定性及控制问题进行了深入研究。
《HVDC水电孤岛系统功率频率稳定性分析与控制研究》可供水力发电专业、高压直流输电专业的相关设计、运行、科研部门工作人员使用，也可供水利水电院校师生参考使用。
近年来，国民经济快速发展，但生态环境趋于恶化，清洁能源发电逐渐引起人们的普遍关注。高压直流输电（High Voltage Direct Current，HVDC）相比于交流输电在远距离大容量输电方面具有经济上和技术上的独特优势，因此其应用日益增多。在采用送端孤岛运行方式时，水电基地经HVDC送电到负荷中心型电力系统（HVDC水电送端系统）不会因直流故障对送端附近主网产生扰动，使得其电能输送能力大幅提高，故在一些工程中，送端孤岛运行方式被设计为基本运行方式。除设计孤岛运行方式外，当联网运行的HVDC水电送端系统在其送端与附近主网的联络线因检修或故障跳开时也将进入孤岛运行方式。因此，随着越来越多HVDC水电送端系统的建设和运行，对送端孤岛方式下的系统（HVDC水电孤岛系统）稳定性问题的深入研究，已成为确保远离负荷中心的巨型水电基地得以充分开发和安全运行的迫切需要。
HVDC水电孤岛系统的有功频率稳定性及控制研究能够解答HVDC水电送端系统能否采用孤岛运行方式，如何保证孤岛运行方式下的系统频率响应具有绝对稳定性、足够的相对稳定性和良好的动态响应性能，如何保证功率调节对孤岛系统的扰动较小，能否利用送端大量水电容量为受端主网提供一次调频支撑等关键科学问题，对于确保孤岛系统中水电机组的安全稳定运行、HVDC水电孤岛系统的可靠供电和主网的安全稳定运行具有重要意义。
本书针对HVDC水电孤岛系统有功频率稳定性研究和工程应用中的科学问题及关键技术难点，在全面分析系统有功频率稳定性相关研究和工程应用现状的基础上，凝练出HVDC水电孤岛系统频率控制和功率调节中亟待解决的几个关键问题，包括：①HVDC水电孤岛系统在调速器独立控制孤岛频率时的频率稳定性问题；②HVDC水电孤岛系统功率调节特性问题；⑧HVDC水电孤岛系统对受端系统的频率调节特性问题。
针对上述三个问题，本书结合某HVDC水电孤岛系统工程实际，首先研究构建了能够详细模拟水轮机调节系统、发电机及其励磁系统、HVDC及其基本控制系统的大波动数学模型和小干扰状态空间模型，搭建了数值仿真平台，并进行了仿真验证。随后，结合小干扰特征值分析、高阶系统数值稳定域求解、系统主导根轨迹相对稳定性与动态特性分析、时域仿真、最优控制等电力系统分析中经过实践检验的可靠理论和方法，对HVDC水电孤岛系统中的孤岛频率稳定性、系统功率调节特性及控制进行了系统而深入的研究；在掌握HVDC水电孤岛系统的频率、功率稳定及控制特性的基础上，进一步拓展研究了基于直流附加频率控制的HVDC水电孤岛系统对受端电网的一次调频控制特性，通过仿真初步验证了其有效性。
书中的研究结果可用于指导工程实践，也可作为进一步研究的基础。下面简要介绍本书的主要内容、部分结论及需要进一步开展的工作。
前言
1 绪论
1．1 研究背景
1．2 HVDC水电孤岛系统有功频率特性研究概述
2 电力系统小干扰特征值分析理论
2．1 引言
2．2 电力系统小干扰线性模型推导
2．3 线性状态矩阵特征值分析
2．4 基于劳斯-赫尔维茨判据和主导根轨迹的稳定性分析
2．5 小结
3 HVDC水电孤岛系统建模及特性分析
3．1 引言
3．2 HVDC水电孤岛系统模型特性分析
3．3 HVDC水电孤岛系统稳定性分析大波动模型
3．4 HVDC水电孤岛系统稳定性分析小干扰模型
3．5 算例仿真
3．6 小结
4 HVDC水电孤岛系统频率稳定性分析
4．1 引言
4．2 孤岛方式重载工况下的系统频率稳定性
4．3 孤岛方式中等负载工况下的系统频率稳定性
4．4 孤岛方式轻载工况下的系统频率稳定性
4．5 小结
5 HVDC水电孤岛系统功率调节特性与控制研究
5．1 引言
5．2 HVDC水电孤岛系统功率调节模型
5．3 HVDC水电孤岛系统功率调节特性
5．4 基于系统功率响应特性的改进功率调节方法
5．5 小结
6 HVDC水电孤岛系统对受端电网的一次调频控制研究
6．1 引言
6．2 直流附加频率控制
6．3 基于直流附加频率控制的受端系统一次调频
6．4 小结
附录 符号对照表（按字母顺序）
参考文献
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