基于向量场正规形方法的功角和电压稳定特征分析

通常意义下的功角稳定性和电压稳定性事实上只反映电力系统稳定性的不同方面,作为一个整体,电力系统稳定性本质上是一个综合问题.文中采用向量场正规形理论,对系统稳定运行点的特性进行研究,发现应用向量场正规形方法得到的高阶解析解包含了电力系统稳定性的更多信息,便于分析和理解系统非线性的本质.用它来研究系统内部模式间的非线性相关作用,可以分析出功角和电压稳定的特征,为分析强非线性下系统的稳定性及非线性特性提供了一条新的有效途径.同时,还用非线性动力学方法分析了系统的稳定运行点和不稳定运行点的特性,并与文中所使用方法的分析结果进行了比较,对一个简化电力系统的分析实例表明,电力系统中的各种稳定模式是相互影响的,系统在稳定边界附近所表现出来的非线性现象和相应的不稳定运行点的特性一致反映了系统所面临的失稳模式.     

基于向量场正规形的电力系统动态分析

随着现代电力系统的日益复杂和非线性程度的增加,电力系统在运行点附近表现出了复杂的动态行为,采用传统小扰动法难以凑效,文中将向量场正规形方法应用于电力系统奇异摄动模型,通过分析电力系统基本响应模式间的非线性相关作用来认识和理解系统的动态特性,深化了线性化分析中的特征分析理论,为分析强非线性下系统的稳定性及非线性动态特性提供了一条新的有效途径。对一简单的电力系统进行分析,得到了一些有益的结论。     

应用正规形理论分析电力系统奇异摄动模型

随着现代电力系统的日益复杂和非线性程度的增加,电力系统在运行点附近表现出了复杂的动态行为,采用传统小扰动法进行分析难以奏效。应用向量场正规形方法和奇异摄动理论,计及网络结构和负荷特性的影响,通过分析电力系统内部模式间的非线性相关作用来认识和理解系统的动态特性,深化了线性化分析中的特征分析理论,为分析强非线性下系统的稳定性及非线性动态特性提供了一条新的有效途径。采用该方法对一个3机9节点电力系统进行了分析,得出了一些有价值的结论。     

计及网络特性的电力系统非线性模式相关性分析

现代电力系统的日益复杂和非线性程度的增加使电力系统在运行点附近表现出复杂的动态行为,采用传统小扰动法难以凑效.该文应用向量场正规形方法,计及网络特性,通过分析电力系统内部模式间的非线性相关作用来认识和理解系统的动态特性,深化了线性化分析中的特征分析理论,为分析强非线性下系统的稳定性及非线性动态特性提供了一条新的有效途径.采用该方法对一个3机9节点电力系统进行分析,证明了该方法的正确性,得出了一些有价值的结论.     

基于向量场正规形方法的静态电压稳定性分析

提出了利用向量场正规形方法分析电力系统在不同运行条件下的非线性行为,以非线性参与因子衡量节点对静态电压稳定性的重要程度,并以此确定电力系统中无功补偿设备的有效安装位置。在New England 39节点系统上进行了算例分析,验证了该方法的正确性和有效性。     

基于向量场正规形理论的电力系统低频振荡分析

正规形分析方法在传统的线性模式分析法中计入了非线性的影响,能够从系统内部结构入手分析系统的动态特性,因而可将小信号稳定方法与时域仿真方法有效结合起来.基于非线性向量场的正规形变换推导了电力系统状态方程的二阶近似解析解,提出了度量电力系统非线性程度大小的非线性指标,并揭示了低频振荡模式间的非线性相关作用以及对电力系统动态特性的影响.仿真分析的结果验证了该方法的正确性和有效性,表明该方法是电力系统低频振荡分析的有效工具.     

基于最简正规形的电力系统鞍结分岔分析

运用最简正规形理论,推导了电力系统原始微分方程模型鞍结分岔的2阶最简正规形,通过更高阶的变换,解决了共振项系数奇异的问题;利用近似解析解对电力系统鞍结分岔引起的系统失稳现象进行了分析;利用参与因子分析了共振模态对其他模态的影响,揭示了电力系统鞍结导致系统失稳的物理机制.由于共振模态的影响,鞍结分岔在引起电压崩溃的同时,也出现功角失稳.这对于深刻认识鞍结分岔导致系统失稳的机制有一定价值.     

基于正规形理论的电力系统振荡稳定分析

介绍了正规形理论的基本内容及其在电力系统中的应用情况 ,将正规形理论应用于电力系统振荡稳定分析中 ,可以将线性系统中的参与因子的概念推广到非线性系统中 ,为理解系统各振荡模式之间的非线性相互作用提供度量。     

基于正规形理论的电力系统振荡稳定分析

介绍了正规形理论的基本内容及其在电力系统中的应用情况,将正规形理论应用于电力系统振荡稳定分析中,可以将线性系统中的参与因子的概念推广到非线性系统中,为理解系统各振荡模式之间的非线性相互作用提供度量.     

电力系统二阶共振点稳定模式的最简正规形分析

电力系统在强非线性情况下会发生共振.运用最简正规形思想,推导了电力系统在二阶共振点处的最简正规形,解决了传统正规形在共振点处系数奇异的问题;通过计算近似解析解,修正了非线性参与因子,并且对主导稳定模式的变化过程进行分析,揭示了二阶共振点主导稳定模式形成的物理机理.仿真结果指出,靠近鞍结分岔的二阶共振是电压稳定主导模式形成的临界域,这种变化过程由共振项引起.所提方法对于深刻认识电压稳定与功角稳定的关系具有一定价值.     

应用正规形理论分析发电机对电力系统电压稳定性的影响

发电机作为电力系统中的重要设备,对电压稳定性具有重要的作用。为了研究发电机对电压稳定性的影响,应用可微同构正规形对电力系统潮流方程进行分析,得到有功非线性参与因子,并用于估计发电机对电压稳定性的影响程度。由于所提出的方法可计及电力系统非线性特性对电压稳定性的影响,因此与线性化分析方法相比,所提出的方法在系统具有强非线性特性的条件下,仍能得到准确的结果。为验证所提出方法的有效性,将所提出的方法用于IEEE 14节点系统,并分析了电力系统的非线性行为。算例证实了有功非线性参与因子的有效性。     

应用微分同胚正规形提高静态电压稳定

无功功率的合理补偿是电力系统稳定性和安全运行的一个重要因素,为研究其补偿方式,采用微分同胚正规形理论分析电力系统的潮流方程,提出了以节点电压非线性参与因子为指标来衡量电力系统中不同节点无功功率对静态电压稳定性的影响程度的方法。根据最危险模式的节点电压非线性参与因子大小分配无功功率,可以得到合理的无功补偿方式,有效地增强电力系统的电压稳定性。将所提出的方法用于New England39节点系统的仿真结果表明,随着电压非线性参与因子之间差值的减小,无功补偿方式趋于合理,系统电压稳定性逐渐提高。因此,节点电压非线性参与因子是分析电力系统电压稳定性的一个有效指标,可以用该指标对无功进行合理的分配,从而提高电力系统静态电压稳定性。     

采用正规形方法确定重要负荷节点排序

电网结构是电力系统安全稳定运行的一个重要因素。为研究不同负荷节点对电压稳定性所具有的不同影响程度,首先应用向量场正规形理论分析电力系统潮流方程,提出了以节点电压非线性参与因子作为依据衡量负荷节点影响电压稳定性的程度的方法。该方法可计及电力系统非线性特性对电压稳定性的影响,因此与线性化分析方法相比,该方法在系统具有强非线性特性的条件下,仍能准确识别负荷节点的重要程度。然后用该方法研究了New England 39节点系统中不同负荷节点对电压稳定性的影响,通过对系统电压稳定性指标的比较,验证了所提出方法的有效性。     

基于正则形理论的电力系统2阶模态谐振的研究

应用向量场正则形理论对电力系统2阶模态谐振现象进行了研究，并对发生2阶谐振时系统动态特性和稳定性所受到的影响进行了分析。在模态空间，从识别主导低频振荡模式出发，通过分析模式间的非线性相关作用以及模式和状态变量之间的非线性相关性来确定由谐振所强烈激励的状态变量和相关发电机。8机系统的算例结果验证了在模态2阶谐振情况下系统非线性振荡将加剧、动态特性和稳定性将变化的正确性。该方法揭示了以往稳定分析中没有触及的一些新问题，得到了一些新观点，为更深入地研究电力系统内部的非线性结构特性奠定了基础。     

电力系统微分代数模型的奇异性和暂态电压稳定

将电力系统微分代数模型的奇异性与暂态电压稳定相联系,用动态负荷模型逼近静态负荷模型,以消除原微分代数方程模型中的奇异性。在2机单负荷3节点系统和新英格兰39节点系统中构造算例,证实了系统在原奇异点附近具有暂态电压崩溃的特征,从而微分代数方程的奇异性可以作为暂态电压崩溃的一种机理解释。此外,还研究了动态负荷模型时间常数、负荷功率和负荷成分对暂态电压稳定性的影响。研究结果表明具有恒功率或恒电流负荷特性且负荷响应较快的系统在重载下易发生电压崩溃。上述结论对研究暂态电压稳定的机理、电压稳定和功角稳定的关系、电力系统微分代数方程模型的理论和仿真分析具有一定的参考价值。