基于规范形的电力系统静态分岔分析

应用奇异性理论研究了电力系统在周期性负荷扰动下的静态分岔现象。通过一系列的坐标变化和近恒等变换，将电力系统的动态方程简化成三阶规范形，从而得到系统的分岔方程。通过研究该分岔方程实数解的数目和稳定性随参数变化的情况，得到了参数平面上的转迁集和结构稳定的范围。研究结果表明，当系统阻尼和扰动幅值发生变化、对应的参数位于不同的区域时，它们的分岔曲线具有不同的形式，从而影响系统的结构稳定性。数值仿真结果印证了理论分析。     

基于改进状态转移算法的不确定混沌电力系统参数辨识

电力系统参数的准确性是电网安全稳定运行和科学合理实现电网调度的前提,而混沌电力系统的参数常是未知的或是不稳定的,致使难以获取精确的混沌电力系统参数。针对混沌电力系统参数辨识难度大、易受外界干扰等问题,提出一种基于改进状态转移算法的混沌电力系统参数辨识方法。首先分别分析了二阶混沌电力系统和四阶混沌电力系统的数学模型及混沌状态;然后利用状态转移算法进行未知参数的辨识,其中设定陷入局部最优判别机制用于判断状态是否出现早熟现象,若发生早熟现象,加入逆向转移机制使状态跳出早熟状态,增加群体的多样性,避免陷入局部最优解;最后将该改进状态转移算法分别用于二阶和四阶混沌电力系统的参数辨识。仿真结果表明,改进的状态转移算法对于不确定混沌电力系统的参数辨识不仅具有很好的辨识速度,而且也具有很高的辨识精度。     

基于Melnikov方法的电力系统混沌振荡参数计算

为了研究大干扰下电力系统中的混沌振荡,提高电力系统的稳定性,分析了非线性三参数二机电力系统振荡的异宿分支,给出了Melnikov函数的计算方法,推导出了Melnikov函数具有简单零点的条件,获得了电力系统发生混沌振荡的锥形参数区域和带形参数区域,从而阐明了二机电力系统产生混沌振荡的机理,得到了定量化的参数条件,为准确判断混沌振荡和提高大偏差状态下电力系统的稳定性提供了计算依据.最后通过仿真实验证实了当系统所受到的周期性负荷扰动足够大时,电力系统将出现混沌振荡.     

一类非线性电力系统混沌振荡产生机理的研究

针对电力系统混沌振荡产生机理的问题,借助于一个非线性三参数二机电力系统模型,采用同宿轨道的Melnikov函数计算法,给出了电力系统出现混沌振荡现象的临界条件和参数区域,尤其论证了小扰动也可诱发混沌。阐明了系统在周期性负荷扰动情况下产生混沌振荡的条件,即系统在受到较大周期性负荷扰动时,电力系统将出现混沌振荡;当周期性负荷扰动较小,但是阻尼系数在一定的范围内,系统仍将出现混沌振荡;当周期性性扰动较小,阻尼系数在一定范围之外,系统不会出现混沌振荡;当周期性负荷扰动为零时,系统不会出现混沌振荡。通过仿真实验证实了电力系统在受到周期性负荷扰动时出现混沌振荡现象的条件。这种现象的出现和电力系统非线性模型的几何结构密切相关,同时也与电力系统的运行参数、结构参数有联系。     

电力系统中的混沌研究与混沌应用

混沌作为一个新的研究方向，已渗透到自然科学和社会科学的各个领域。混沌在电力系统的研究虽然只有近20年，但已有大量的混沌现象被研究，如机电系统混沌振荡，以及分叉、混沌与电压骤降，电力经济中的混淹，水轮发电机组调速系统中控制器参数诱发的混沌等。人们在研究和分析、抑制混沌的同时，又在电力系统中应用混沌，如混沌应用于电站经济运行最优负荷分配、静态负荷模型辨识、模糊电力系统稳定器的参数优化以及短期负荷预测，从而全面开创了电力系统混沌的研究、分析与利用新局面。对电力系统中混沌的研究与利用进行了较为全面的分析和总结，对于推动电力系统的混沌研究具有一定的意义。     

模糊电力系统稳定器的混沌优化方法

将混沌优化方法应用于模糊电力系统稳定器的参数设计,从而避免了设计过程中大量的参数调试工作,同时也使模糊电力系统稳定器获得最佳的控制性能。仿真结果表明,混沌优化方法结构简单、寻优速度快,基于混沌优化的模糊电力系统稳定器对各种扰动均有较好的响应特性。     

电力系统周期振荡的失稳分析

分析了电力系统在周期性负荷扰动下的振荡失稳问题.为便于应用非线性动力学中的解析分析方法,首先在保留系统非线性特性的前提下简化系统模型,然后当系统的非线性频率接近扰动频率时,利用广义牛顿法得到在系统参数平面上周期1解失稳的转迁集,从而给出系统失稳时阻尼系数、扰动幅值和扰动频率之间的复杂非线性关系,并通过数值仿真对其进行了验证.     

考虑励磁顶值与PSS的混沌和分岔现象

电力系统中的混沌对传统的稳定分析和安全控制而言,是一个巨大的挑战。文中研究了发电机励磁顶值和PSS回路对电力系统的振荡失稳和混沌现象的影响。研究表明,当计及励磁顶值极限时,或在PSS参数配置合理情况下,可能导致系统Hopf分岔(HB)现象不出现或HB点与鞍--节分岔(SNB)点十分接近。由于在小扰动稳定框架下,HB出现是混沌产生的前提,HB不能出现时,混沌现象也将消失。合理配置PSS参数,可为系统提供正阻尼,从而能够显著抑制HB及混沌现象的产生。文中的研究也是作为找到有效抑制电力系统振荡失稳和混沌现象措施的一种有益尝试。     

混沌神经网络理论在负荷建模中的应用

针对现代电力系统条件下系统稳定性对负荷建模的新要求,分析了电力系统中的混沌现象和传统建模方法的不足,将混沌神经网络理论引入到负荷建模的研究中,提出了利用混沌神经网络理论进行负荷模型参数辨识的数学模型和算法。     

混沌理论在故障定位中的应用

混沌是确定性非线性系统中出现的一种貌似无规则的、类似随机的现象。而电力系统是强非线性系统,合理设置系统参数,混沌必定存在于电力系统中。在研究经典混沌系统的基础上,仿真研究电力系统故障后的混沌现象,并寻找故障后电力系统的混沌特征,据此来进行故障定位。仿真结果表明,方法是行之有效的。     

发电机阻尼和参数扰动对系统稳定性的影响

以非线性分岔分析软件Aut097为工具,以一个标准的三节点系统为对象,研究了发电机阻尼模型和参数扰动对电力系统小扰动稳定性和系统分岔的影响。研究发现,在采用不同的阻尼模型时,会导致不同的系统分岔形式和不同的混沌现象出现区域;为此求解了在关键参数扰动下系统的受扰稳定域,并分析了稳定域的边界特性。     

永磁电机混沌现象分析及最小能量控制策略

研究了永磁同步电机的稳定条件和发生混沌的机理,并根据分析找出了从电机本体方面避免产生混沌的策略。首先采用将电机模型系统分解成若干线性子系统,其相互连接却又是非线性的方法来对系统进行了分析,讨论了系统稳定的条件。其次指出了用最小能量法控制混沌和混沌反控制策略。最后给出了参数变化时电机所经历的不同阶段以及发生混沌和稳定时电机参数的边界曲线。     

Chaotic oscillations control in the voltage transformer including nonlinear core loss model by a nonlinear robust adaptive controller

In this paper, control of chaos is done in presence of ferroresonant oscillations in a voltage transformer with nonlinear model of core losses. In order to control the chaotic oscillations, nonlinear adaptive approach is employed. Moreover, a Time Delay Feedback Controller (TDFC) is implemented to stabilize Unstable Periodic Orbits (UPOs). Also multiple scales method to analyze chaotic behavior and types of fixed points in ferroresonance occurrence at voltage transformers considering different types of core loss models is applied. In the literature ferroresonance phenomenon in voltage transformers is proved to be classified in chaotic dynamics systems. In this contribution, chaos occurs in the system from a sequence of Period Doubling Bifurcation (PDB). This phenomenon consists of different types of bifurcations such as Period Doubling Bifurcation (PDB), Saddle Node Bifurcation (SNB), Hopf Bifurcation (HB) and chaos. Dynamic analysis of ferroresonant circuit is performed using bifurcation theory. bifurcation diagrams and phase plane diagrams are illustrated using a continuation method for linear and nonlinear core loss models. For analyzing ferroresonance phenomenon, Lyapunov exponents are calculated using multiple scales method and feigenbaum numbers are obtained. Bifurcation diagrams illustrate variation of parameter control and as a result chaos is created and increased in the system.     

基于鲁棒反演滑模法的电力系统混沌控制

在某些条件下,电力系统将会产生混沌振荡,从而影响互联电网的稳定性,造成严重的安全事故。文中通过对简单互联电力系统的时序图、相图及最大李雅普诺夫指数图进行分析,肯定了其存在的混沌现象。同时设计了一种鲁棒反演滑模法对系统的混沌振荡进行抑制,使其能够迅速地收敛于目标。仿真结果进一步证明该方法能够有效性,对保障电力系统运行的稳定性具有良好价值。     

DC-DC Boost变换器混沌运行仿真及实验研究

DC-DC boost变换器是开关变换器中最常用、最基本的电路，其丰富的非线性行为为研究混沌现象提供了便利。该文以Boost变换器为研究对象，分别就参数控制和外加混沌信号控制两种行为进行仿真和实验研究。参数控制演示了Boost变换器由单周期通向混沌运行的演化过程；外加混沌信号控制时，为了得到较好的输出特性，该文加入了电流负反馈，实验基于DSP数字控制，分别研究了变频混沌控制与变幅混沌控制两种情况。以上实验结果都证明了混沌控制对于降低DC-DC开关变换器EMI十分有效。     

用时间序列来判断电力系统中的混沌现象

由于混沌现象对初值、参数等的敏感依赖性,现有的基于电力系统的模型（方程）来研究混沌的方法,会由于建模时方程的形式、参数等误差带来可能的失误。为了弥补这一缺点,文中提出了直接利用对实际系统RS采样得到的时间序列的Lyapunov指数λi分析的方法来判断混沌的存在性。利用矩阵的特征值移动技术可以找到RS的伴随系统RS*,使RS* 的λ*i=λi+k(k为合适的正实数),于是可以利用现有的计算时间序列Lyapunov指数的方法来实现RS的混沌判断。     

中储式制粉系统出力在线监测软测量建模

为降低球磨机制粉系统的制粉单耗，对制粉系统出力进行软测量建模研究。在建模过程中，针对软测量辅助变量选择难的问题，将混沌理论与灰熵关联理论相结合，提出一种新的适用于具有混沌特性的灰系统对象的软测量辅助变量选择方法，即混沌灰熵分析(GECA)法；为解决软测量模型在线校正问题，提出模型在线校正的新算法，以提高软测量模型的测量精度；在此基础上实现了基于混沌灰熵分析支成分分析支持向量机(PCA-e-SVR)、主成分分析BP网络持向量机(GECA-e-SVR)的制粉系统出力软测量建模。与主(PCA-BP)软测量模型相比较，GECA-e-SVR模型具有较高精度。研究表明，文中所建立的软测量模型具有较高测量精度，具有重要的工程应用价值。