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相似文献
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1.
计及时变系统完整非线性的振荡模式分析   总被引:7,自引:6,他引:1  
提出评估非自治非线性因素对振荡行为影响程度的指标。其绝对值在定常的线性模型下严格为0,并随着时变性或非线性影响的增强而增加。据此,可量化地比较不同因素的影响。受扰轨迹完整地反映了时滞环节及离散控制等本质非线性因素和时变因素对系统动态行为的影响。采用小波脊方法估算受扰轨迹在适当宽度的时间窗口内的振荡模式,并随着窗口的滑动得到振荡模式的时间序列。用该序列可以量化非自治非线性振荡的特性,并指导对大振幅低频振荡的分析与控制。仿真发现,即使是3机9节点的小系统,其动态行为也可能不同于平衡点特征根的描述,而平衡点特征根甚至可能丢掉最危险的非线性模式。  相似文献   

2.
对于任何复杂模型,通过仿真得到特定扰动下的受扰轨迹后,就可沿轨迹将系统模型等值为分段定常的线性系统。轨迹断面特征根法采用的假设与欧拉积分法完全相同,即系统在且仅在单个仿真步长内被定常线性化。因此,在每个积分步内,不但可用静态扩展等面积准则(EEAC)法分析该轨迹断面上的能量稳定裕度(轨迹断面能量),也可用平衡点特征根技术分析该轨迹断面上的振荡阻尼与瞬时频率,而将断面处的不平衡功率与动能视为初始扰动。完整的受扰轨迹成为大、小扰动稳定分析的共同基础,断面特征根可反映复杂因素对振荡特性的影响,而EEAC可反映复杂因素影响同步稳定性的本质。引入"轨迹断面虚拟平衡点特征根序列"的概念,以计入断面处动能对滑步失稳的影响,并将滑步失稳与振荡失稳两者的机理相关联。据此考证最远点(FEP)和动态鞍点(DSP)处的振荡阻尼与瞬时频率,揭示大、小扰动失稳的内在联系。  相似文献   

3.
依据扩展等面积准则(EEAC)的分群理论,在发电机采用经典模型、群内机组同调的条件下,推导出电力系统主导振荡模式的估算公式.据此分析了影响振荡频率的主要因素为联络线电抗以及区域等值惯量,并得出系统易发生振荡的主导断面应位于两侧区域惯量最接近的系统联络线上.以10机39节点新英格兰系统为例,将系统主导模式的解析估算频率及分群结果与特征根结果相比较,验证了前者的正确性.进一步以我国实际互联大系统为例,在系统的不同地点设置扰动,用傅里叶方法提取受扰轨线的振荡模式,并将该结果与估算结果相对照,表明根据解析估算结果计算系统的主导振荡频率、判断主导振荡断面的方法可行且简单快速.  相似文献   

4.
基于EEAC理论分析低频振荡   总被引:5,自引:1,他引:4  
扩展等面积准则(EEAC)通过互补群惯量中心 — 相对运动(CCCOI-RM)变换,将多机系统受扰轨迹映射为一系列时变单机无穷大(TV-OMIB)系统的映象轨迹,并解耦各振荡模式的信息,进而可以识别主导振荡模式,并实现稳定性的量化分析。文中提出以轨迹特征根反映系统非线性对低频振荡特性的影响,以轨迹特征根对各机组机械阻尼系数的灵敏度来反映各机组的参与因子;发现按减小联络线功率的准则调整机组出力可能产生负阻尼效应;指出为抑制低频振荡,应以减小映象功角为准则来调整机组出力。分析扰动大小对系统振荡特性的影响,发现系统振荡特性在分岔点附近可能与平衡点特征根明显不同。  相似文献   

5.
针对电力系统振荡行为的分析,揭示互补群群际能量观点与特征频率正弦幅值观点的异同,严格证明两者在哈密顿单机无穷大系统中的一致性。但非线性因素则可能在线性化分析中引入大误差,而时变因素及饱和等本质非线性因素还可能使平衡点特征根方法完全失效。为了克服这些困难,从实际受扰轨迹的互补群群际能量的观点出发,描述了复杂受扰系统的振荡特性。多机系统轨迹可以通过互补群惯量中心—相对运动(CCCOI-RM)变换,严格映射为一系列时变单机映象轨迹,并通过各映象系统的振荡能量反映原多机系统的振荡行为,包括多频率的时变非线性振荡。  相似文献   

6.
关于低频振荡分析方法的评述   总被引:17,自引:7,他引:10  
为更好地梳理概念,将低频振荡分析方法分为两大类,即针对系统模型平衡点的特征根方法以及沿着系统受扰轨迹的模式提取方法。平衡点特征根方法可进一步按采用的系统模型分为确定性的线性化模型、确定性的非线性模型和概率模型。这类方法与具体扰动无关,但只能反映系统在该平衡点附近的动态行为,故不适用于包含强非线性、变系数、相继故障或有离散控制的系统。受扰轨迹模式分析方法则从特定扰动下的时间响应曲线中提取振荡信息的时间序列,包括系统模型未知情况下(如实测轨迹)的信号处理法和系统模型已知情况下(如仿真轨迹)的分时段定常线性化法。在评述各种方法的基础上,提出改进的思路及有望突破的研究方向。  相似文献   

7.
通过轨迹特征根分析时变振荡特性   总被引:9,自引:7,他引:2  
电力系统受扰轨迹具有非平稳振荡特性,无法由平衡点特征根反映。为此,提出受扰轨迹振荡模式的时变性概念,给出瞬时阻尼的计算式;采用小波脊方法获取轨迹各窗口内的特征根,构成振荡模式的时间序列,以便研究扰动大小和系统时变性对低频振荡的影响。小波变换利用滑动的伸缩窗口在多个尺度空间分析信号的时频特性,有较好的频率适应性。通过追踪小波变换的极大值点可以克服Prony和傅里叶算法不适用于时变系统的困难,反映时变振荡特性。指出由于小波变换反映的是窗口内的平均振荡特性,窗口过宽会掩盖其时变性,因此不能用于时变性太强的场合。  相似文献   

8.
轨迹断面特征根法将非线性电力系统动态行为的分析转化为对带扰动项的时变线性系统的分析。通过2个有解析解的实例证明轨迹特征根并不能正确反映时变系统的全局动态。为此引入扩展轨迹特征根方法来反映上述扰动项对系统动态的影响,并以一个带e指数的简单系统为例给以验证。但对电力系统模型而言,扩展轨迹特征根方法存在着模型适应性和解析解两方面的困难。事实上所有的轨迹特征根技术都难以判断全局稳定性,而全局稳定性只能依靠动态鞍点(DSP)的概念才能解决。  相似文献   

9.
基于轨迹特征根的扰动冲击机理探索   总被引:1,自引:0,他引:1  
运行人员在对华北-华中特高压电网的暂态稳定性例行扫描时,发现在某些情况下,晋豫特高压线路远端故障所引发的晋豫特高压联络线功率振荡远比近端故障所导致的振荡更剧烈。针对该现象,从扰动对振荡模式的激发程度这一角度出发,提出了一种基于轨迹特征根的扰动冲击机理。通过算例展现了轨迹特征根分析方法在非平衡点处逐段线性化,用一簇线性系统代替原非线性系统进行分析的本质,并在华北-华中特高压电网中验证了所提机理的正确性。  相似文献   

10.
基于状态空间中的模式解耦,及在时域中按其摆次分段,分析振荡能量的时序演化特性。利用互补群惯量中心—相对运动(CCCOI-RM)保稳变换,将非简谐振荡的多机轨迹严格映射为一系列映象上的时变单机系统轨迹,并通过后者在逐次摆动期间振荡能量的演变来刻画原多机系统的振荡行为,在时变单机映象系统的外力—位置平面上分析振荡能量的时空转换,量化其非保守性。文中分别以映象系统轨迹上的动态中心点(DCP)处的动能,及最远点(FEP)处的势能来反映该模式在过去半摆中的振荡总能量;以两者组成的能量序列反映该空间振荡模式的时变性。通过理论分析及数值仿真证实:在描述哈密顿单机系统振荡行为时,轨迹摆次能量序列与特征根分析完全一致,而在分析非哈密顿的单机系统或一般的多机系统时,轨迹摆次能量序列可以克服平衡点特征根的众多缺陷。  相似文献   

11.
随着新能源的大量接入,阻抗分析法在新能源并网次同步振荡中得到了广泛应用,但是针对新能源与火电打捆系统,现有方法在机电耦合的阻抗建模方面仍存在模型适用性问题。为此,提出了一种基于状态空间的阻抗分析法(IMBSM),将电力系统非电气元件耦合到电气元件的动态特性,以导纳函数的形式统一建模。为配合IMBSM的应用,提出了一种新的串联谐振判据,该判据通过拾取源、网子系统的视在谐振点,计算系统的谐振频率。IMBSM不仅包含了系统特征值等关键信息,并且具有比阻抗扫描法更高的精度。最后,基于IEEE次同步振荡第一标准模型及风火打捆经串补送出系统模型,验证了IMBSM及所提串联谐振判据在次同步振荡分析中的准确性和可行性。  相似文献   

12.
提出了一种直接计算电力系统低频低振荡稳定极限的方法,在给定的系统运行方式下,当向稳定极限过渡的原因是由于发电机和负荷的功率发生变化且其变化规律已知时,该方法将通过求解一组非线性方程来直接确定系统的低频振荡稳定极限,而无需反复计算系统的特征值,对50机西北系统的计算结果表明,该方法用于计算低频振荡稳定极限不仅有效,而且具有很高的收敛速度。  相似文献   

13.
扩展等面积准则(EEAC)理论揭示了时变因素影响稳定性的机理。在此基础上,进一步分析由群内非同调导致映象系统的强时变性及病态最远点(FEP)现象,并探讨其对稳定分析准确性的影响。提出病态FEP的识别方法和相应摆次稳定裕度的修正方法,提高了强时变性条件下的评估精度。方法的有效性和强壮性在新英格兰系统的仿真中得到了验证。此项研究加深了对非自治非线性系统稳定机理的理解。  相似文献   

14.
为了研究非线性时变模型,提出了模糊变参数系统。它是一种集T-S模糊系统和线性变参数系统诸多优点为一体的新型非线性时变模型,它继承了T-S模糊模型能有效处理非线性系统的优点,又保持了线性变参数模型处理时变系统的优势。模糊变参数系统不仅克服了传统T-S模糊模型在处理时变系统时模糊规则剧增的弱点,也扩展了线性变参数系统理论的适用范围,为解决非线性时变系统的控制问题提供了新思路。在以上模型的基础上,给出了零平衡点全局渐进稳定的一个充分条件以及设计一种T-S全状态反馈控制律的充分条件,数值仿真验证了结果的有效性。  相似文献   

15.
研究了基于希尔伯特–黄变换法从广域测量系统的实测数据中提取电力系统时变振荡特性的一种实用方法。该方法能够分析非线性、非平稳信号的局域动态行为和特性,更好地反映振荡过程中所包含的多个模式随时间的变化规律以及模式间的相互影响,还可提高识别能力和处理效果。在贵州电网的初步实验结果证明了该方法的有效性。  相似文献   

16.
This paper focuses on the problem of adaptive control for a class of pure-feedback nonlinear systems with full-state time-varying constraints and unmodeled dynamics. By introducing a one-to-one nonlinear mapping, the constrained pure-feedback nonlinear system with state and input unmodeled dynamics is transformed into unconstrained pure-feedback system. The controller design based on the transformed novel system is proposed by using a modified dynamic surface control method. Dynamic signal and normalization signal are designed to handle dynamical uncertain terms and input unmodeled dynamics, respectively. By adding nonnegative normalization signal into the whole Lyapunov function and using the introducing compact set in the stability analysis, all signals in the whole system are proved to be semiglobally uniformly ultimately bounded, and all states can obey the time-varying constraint conditions. A numerical example is provided to demonstrate the effectiveness of the proposed approach.  相似文献   

17.
In control engineering, the disturbance is a major problem that deteriorates system robustness. To address this problem, a disturbance observer (DOB) has been proposed and developed. In particular, a general method of estimating high-order disturbance, expressed as a time series expansion, was studied (H-DOB). However, systems to which H-DOB are applicable are limited to those in which disturbance gain is constant. This constraint degrades the generality of H-DOB because applicable systems are limited. Therefore, by expanding to a system with a time-varying disturbance gain, we propose a more general H-DOB. The DOB proposed in this paper redesigns the dynamics of the observer based on the structure of the H-DOB. The proposed DOB is applicable even if the system is highly nonlinear. This paper verifies the convergence of the proposed DOB through proof. Using this proof, the same characteristic error dynamics can be obtained, so the same design method can be applied. The simulation for the verification of the proposed method performs disturbance estimation of the extension system. This simulation proves that, compared to H-DOB, the proposed DOB has good disturbance estimation performance.  相似文献   

18.
庄慧敏  肖建 《高电压技术》2009,35(3):699-704
为分析交直流电力系统的动态电压稳定性,采用非线性动态系统的Hopf分岔分析方法,得到了系统的动态稳定裕度,获取了系统失稳的关键因素。并在此基础上,依据特征值灵敏度分析了直流系统控制参数对电力系统Hopf分岔的影响,为避免系统因发生Hopf分岔而失稳提供了制定控制策略的依据。最后,借助非线性分析软件AUTO97,运用Hopf分岔分析方法,详细分析了一个三机交直流系统的动态电压稳定性。算例测试表明:分岔理论可以比传统线性化分析方法更为准确地分析系统在临界点领域附近的动态稳定情况。  相似文献   

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