计算电力系统电压分叉点的新方法

基于电力系统动态模型,应用分叉理论提出了一种求解鞍结分叉、hopf分叉点的新方法。该方法的基本原理是,当动态系统参数缓慢变化时,在其平衡点的延拓过程中,首先检测该平衡点流形的局部领域内系统的拓扑性质的改变,确定系统动态稳定性性态,然后应用插值法来确定更高精度要求的参数分叉值,典型电压稳定模型的计算结果表明了此方法的有效性和实用性。     

动态电压稳定模型中二维参数分岔边界的计算

基于延拓法的原理,提出应用该方法来直接追踪动态电压稳定微分一代数联立方程中的奇异性、鞍结点和霍普夫等分岔的二维参数边界。为达到此目的,首先应用延拓法来追踪该模型的平衡解曲线(流形),以便间接得到单个参数的局部分岔点;然后,从计算所得的单个参数分岔点出发,继续应用延拓法来求解描述该模型中的局部分岔的代数方程,以便直接追踪二维参数的分岔边界。最后,应用该方法来计算一简单的电压稳定算例,所得结果表明该方法是可行和有效的。     

基于分岔理论的永磁同步电机非确定参数混沌控制

主要研究永磁同步电机运行系统的分岔及混沌特性,将其数学模型进行无量纲化,得到简化后的混沌模型。经研究发现,系统在特定情况下存在着不稳定的分岔行为,确定外部输入,随着分岔参数的改变,系统平衡点的数目会发生变化。当分岔参数达到静态分岔点时,平衡点由一个变成两个;当分岔参数达到临界分岔点时,系统会产生连续的Hopf分岔现象,连续的Hopf分岔使得系统进入混沌状态。基于永磁同步电机参数不确定性,根据自适应控制理论,构建了一种自适应混沌控制器对参数不确定的永磁同步电机运行系统进行混沌控制。通过仿真验证该系统在加入控制器后会迅速到达稳定状态。     

动态电压稳定模型中二维参数分岔边界的计算

基于延拓法的原理，提出应用该方法来直接追踪动态电压稳定微分-代数联立方程中的奇异性、鞍结点和霍普夫等分岔的二维参数边界。为达到此目的，首先应用延拓法来追踪该模型的平衡解曲线（流形），以便间接得到单个参数的局部分岔点；然后，从计算所得的单个参数分岔点出发，继续应用延拓法来求解描述该模型中的局部分岔的代数方程，以便直接追踪二维参数的分岔边界。最后，应用该方法来计算一简单的电压稳定算例，所得结果表明该方法是可行和有效的。     

增强型死区大小对单机简化系统超低频频率振荡的非光滑分岔影响研究

实际系统中发生了多次与调速系统相关的超低频频率振荡(ultra-low frequency oscillation,ULFO)事故,含增强型死区(阶跃型死区)的电力系统是分段光滑但向量场不连续的Filippov系统,其振荡机理和影响因素复杂。针对含增强型死区的单机水电系统,结合Filippov系统的非光滑分岔理论,分析典型死区下系统对扰动负荷参数的边界穿越型平衡点分岔和跨边界的非光滑极限环分岔特性。结果表明,切换型超低频频率振荡出现对应2种Filippov系统非光滑分岔:第1类为伴随稳定结点型平衡点消失(变为边界上伪平衡点)时,出现稳定非光滑极限环的类Hopf分岔,即对应发生无平衡点的切换型振荡;第2类对应着轨线发生C型非光滑分岔,此时,系统从无平衡点(或存在伪平衡点)变为稳定焦结点型平衡点,但系统轨线收敛到一个大范围的稳定非光滑极限环,即对应系统发生有稳定平衡点的切换型振荡。进一步,分析了不同死区大小(非光滑系统结构变化)对上述2种类型的非光滑分岔的影响,结果表明,增大死区一定程度上能增加系统忍受负荷扰动的能力,有利于系统稳定。     

一种静态电压稳定临界点的识别和计算方法

提出了一种用连续潮流技术识别和计算电压崩溃临界点的方法。电力系统静态电压稳定分析中,常见有鞍结型分岔点和约束诱导型分岔点。基于连续潮流的间接方法没有确定初值的困难,适合于负荷参数耦合的情形,易于识别约束型分岔点,从而适合于大型实际系统静态稳定临界点的计算。通过对中国一个实际地区系统的数值分析,表明文中所提方法是有效的。     

汽轮发电机组轴系扭振分岔分析及稳定域估计

根据汽轮发电机组轴系的简化模型,对该系统的平衡位置局部稳定性和分岔进行了定性分析,指出对一切正的参数,在参数空间不存在Hopf分岔。对稳定平衡点,还用Lyapunov 函数对稳定域进行了估计。最后,用仿真算例说明了所得结论的有效性及所得稳定域的精确性。     

基于多目标优化的电力系统阻尼控制及Hopf分岔控制

传统的阻尼控制针对的是系统在某一运行点处的阻尼比,而Hopf分岔是与系统小扰动振荡失稳相关.表征系统动态稳定裕度.针对电力系统中阻尼控制和Hopf分岔控制问题.提出综合考虑系统全局阻尼水平和Hopf分岔点2个目标的选择方法.将该问题转化为一个多目标优化问题,并利用Pareto排序和进化策略实现优化算法.根据Hopf分岔指标概念,提出在优化算法中使用准Hopf分岔值,它能够很好地近似Hopf分岔值,解决了直接法对初值要求高的缺点.New England系统仿真结果说明优化算法能够求得Pareto解集,根据侧重点不同可折衷选择解集中的一个配置方案.理论推导以及仿真结果都说明准Hopf分岔值可以近似系统Hopf分岔值,可以表征系统动态负荷裕度.     

含双馈风电机的电力系统电压稳定性分岔分析

风电并网改变系统潮流,为研究风电并网对电压稳定的影响,建立含双馈异步发电机组（DFIG）风电系统的动态模型,提出一种新的处理DFIG转子控制电压值的方法.该电压控制方法将DFIG稳态转子控制电压值作为动态DFIG模型的转子控制电压值,随着系统运行状态变化而改变控制电压值.应用延拓法追踪动态负荷参数变化时系统的平衡解流形,并采用分岔理论分析动态负荷参数变化对风电系统电压稳定的影响.仿真结果表明,不同的风力机模型会使电压稳定性分析结果产生差异,且上述新的DFIG转子控制电压方法更加精确、可行.     

基于扩展方程法的电力系统双参数分岔边界的计算

通过对电力系统某些模型的研究,发现系统在鞍结分岔(SNB)前会经历Hopf分岔(HB)的失稳,采用Hopf分岔理论研究电力系统的稳定运行问题,能够比较全面地考虑非线性系统的非线性性态,深入揭示系统失稳的机理。然而以往的间接法在计算Hopf分岔点时,每次改变参数都要计算系统雅可比(Jacob ian)矩阵的特征值并判断是否出现一对实部为零的共轭虚根,导致计算量较大。而直接法对初值的要求比较严格。文中引入双参数构造系统的扩展方程求解SNB分岔曲线,并寻找系统的高阶分岔点TB点,由于TB点是SNB曲线与HB曲线的交点,以该点为初始值,采用扩展方程可以直接求解双参数下的Hopf分岔曲线,进而得到系统在双参数下的分岔边界。     

研究电力系统电压动态稳定性的一种新方法(上)——分析方法

为研究电力系统电压动态稳定性,应用分叉理论基于电力系统动态模型,提出了一种寻求平衡解流形上动,静分叉点的新方法。将系统雅可比矩阵特征复平面进行特一的映射变换,从而只需了解映射后特征复平面上的最大模特征值的表现,即可确定系统动态稳定性性态。     

邻近电压崩溃点处的系统最优控制方向

通过静态模型对动态模型的有效模拟,可以使电力系统静态模型和动态模型分岔 点相同。在适当建模的情况下用静态模型求得系统的鞍结分岔 点及其左旋特向量,按此方向控制系统的行 最快地远离电压崩溃点。     

发电机和并联补偿对电压小扰动稳定性的影响

利用非线性动力系统分岔理论,研究了发电机各种动态环节对系统电压小扰动稳定性(SSVS)的影响,表明励磁系统对SSVS影响显著,且当计及励磁系统的某些非线性环节(如励磁电压限值)后,可能会完全改变系统的失稳方式;讨论了并联补偿电容器组与慢速励磁系统之间相互作用而产生的负阻尼现象及其规律,这种负阻尼会显著降低系统的传输功率极限,运行中应尽量避免。提出了用合理配置SVC来降低这种负阻尼现象的方法,并讨论了SVC参数的选择和配置。     

基于运行模式的最优潮流局部总加约束的形成方法

在电力系统运行模式综合安全分析工作的基础上,研究了电源输出功率变化时系统存在问题的影响,给出了形成最优潮流局部总加约束的方法,使约束值的给定与系统的运行状态相联系,同时可以方便地通过约束值的改变,把系统的经济性与安全性统一起来加以考虑。该方法使最优潮流算法中约束值的给定更加合理。     

山东电网暂态低电压切负荷紧急控制的量化分析

论述了暂态电压安全的参数裕度与轨迹裕度之间的关系,讨论了暂态电压安全的参数裕度的计算方法;以轨迹裕度为基础、参数裕度为表征,对暂态电压安全性进行评估和控制。根据相应的国家标准和山东电网关于暂态过程中的电压要求的调查报告,确定了描述山东电网暂态电压跌落可接受性准则的二元表,提出对暂态低电压切负荷紧急控制系统的配置和参数整定的思路。最后,利用暂态安全定量分析软件FASTEST-NARI对山东电网低电压切负荷控制方案进行了初步工程设计和量化分析。     

基于EE模型的励磁系统参数时域辨识法

提出一种基于EE（方程误差）模型的时域辨识算法，通过对离散采样数据的多重积分（PLPF法）估计模型参数值，直接求取待辨识系统微分方程的系数；再根据微分方程的系数，由特定系数法得到一个非线性方程组，然后用牛顿迭代法求解得出传递函数的模块环节实际参数。该方法的优点在于根据输入输出采样数据直接在时域上进行参数辨识，方法简便，较好地解决了由传递函数多项式a,b系数转化为传递函数框图环节参数的实际需求。该方法通过工业试验得到校核验证。     

适合国情的实用当量电价法

中国自1984年以来执行直接鼓励投资的多家办电方针和电价的双轨制,在促进电力大发展的同时,也使开放发电市场面临一系列难题,其中一些难题在世界上也是没有先例的。指出两部制电价的两个经济学基础在中国已不复存在;英国的定价方法将抑制中国电力工业的发展;而拍卖的单一电价的多变性,中国的市场难以承受。介绍了适合中国的当量电价法及发电领域经济关系的调整,包括融资和重组。给出了该当量电价法的建模与算法,在结论中概括了当量电价法的若干好处。     

基于小波分析的实用谐波潮流算法

将离散小波变换应用于电力系统的网络分析,推导出小波域的节点电压方程式,得到了小波潮流算法,并且通过在小波分解时改变电力信号的边缘延拓方式,摒弃了以往仿真算法中必不可少的状态初值要求,使算法更加实用。与电力信号的小波时频分析算法相结合,为电弧炉供电系统中滤波器组参数的设置提供了有效手段。     

电网静态电压稳定控制数学模型的研究

在系统最近崩溃点的基础上,以系统的负荷功率裕度定义了系统的静态电压稳定裕度。目标函数考虑了系统的安全和经济性,并以系统的控制变量、输出变量,支路传输功率和静态电压稳定功率裕度为约束条件,建立了提高系统静态电压稳定裕度的电压稳定控制数学模型。     

中期电压稳定的建模和快速仿真

结合中期电压稳定过程的慢动态的特点,在中期仿具中采用准静态假设,通过求取系统动态 展过程中的一系列暂态平衡点,来描述系统中期的运动轨迹。把对中期电压稳定具有重要影响的发电机、有载调压变压同和为建模的重点对象,提出了新的步长控制办法,对中期电压稳定的仿真方法进行了探索,并用３机１１节点算例验证了算法的可行性。