应用正规形理论的电力系统低频振荡分析

应用向量场正规形方法分析电力系统低频振荡,应用正规形方法对电力系统运动方程在平衡点处进行泰勒展开,保留二次项,揭示了非线性模式相关性对电力系统动态特性的影响.通过正规形变换,可以将线性系统中的参与因子的概念扩展到非线性系统中,从非线性参与因子的角度说明了系统各振荡模式之间的非线性相互作用.     

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.     

电力系统超低频振荡和倍频振荡的正规形分析

正规形法揭示了电力系统中动态模式之间的非线性相互作用,可用于分析因模式间非线性相互作用而产生的复杂动态现象和动态行为.分析表明,动态模式间相互作用所产生的组合模式使得振荡频率减小或增大,可能导致超低频振荡或倍频振荡现象,而且其明显程度取决于系统的非线性作用程度.正规形变换系数和正规形变量初值乘积可反映超低频振荡模式或倍...     

正规形方法在互联电网低频振荡分析中的应用

该文介绍了正规形方法在互联电力系统低频振荡研究中的应用,详细讨论了其数学模型和处理过程.正规形方法揭示了非线性模式相关性对系统动态特性的影响.通过非线性向量场的正规形变换得到了电力系统状态方程的2阶解析解,扩展了线性相关因子的概念.正规形方法、特征值计算和Prony分析的综合应用将小信号稳定和时域仿真有效地结合起来.仿真分析的结果证明了该方法是低频振荡分析的有效工具.     

电力系统正规形分析法中海森矩阵形成的研究

<正>规形法是分析电力系统非线性动态特性和动态模式间非线性相互作用的有力工具。在二阶正规形法中,雅可比矩阵和海森矩阵的形成是关键技术之一。通过对雅可比矩阵和海森矩阵的形成进行了研究,给出不同发电机模型下雅可比矩阵和海森矩阵元素计算表达式。     

基于正规形变换考虑发电机励磁控制的电力系统暂态稳定分析

当考虑发电机的励磁控制时,难以确定系统的稳定域。根据非线性动力系统理论,非线性系统的稳定域边界是由稳定边界上的不稳定平衡点处的稳定流形的并集构成。当系统受到大扰动时,主导不稳定平衡点(CUEP)上的稳定流形就是电力系统的稳定边界。通过正规形变换,将非线性的系统映射到线性系统,根据线性空间的稳定子空间来确定原始系统的稳定流形,写出稳定边界的表达式。当持续故障轨线和系统的稳定边界相交时,就求得故障临界切除时间。实际仿真结果表明该方法是有效的,且略有保守。     

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.     

伴随系统理论和正规形理论在电力系统暂态稳定中的应用

提出了一种基于伴随系统理论与正规形理论的计算多机电力系统临界切除点方法。对于一大类非线性自治动力系统,可以构造原系统的伴随系统,该伴随系统是一个梯度系统,原始系统的所有平衡点都是伴随系统的渐近稳定平衡点,并且每一稳定平衡点存在解析形式的Lyapunov函数。通过研究故障轨线在伴随系统中的势能变化,可求得一个沿故障中轨迹分部的不稳定平衡点的集合,进而采用切平面筛选法可以快速求解与故障中轨线相关的主导不稳定平衡点,然后通过正规形变换求得临界出口点。     

基于向量场正规形的电力系统稳定模式相关性理论分析

在以往的文献中,常将电力系统的功角稳定性问题和电压稳定性问题区分开来研究,但现代电力系统的强非线性特性使得很难严格地将它们区分开来,实际上,它们共同决定了电力系统复杂的动态行为,系统的失稳模式归根结底只有一种。为此对电力系统的辅助动态系统采用向量场正规形方法,对一个简单4节点电力系统进行了分析。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。     

电力系统稳定的正规形分析法的效率研究

应用正规形理论分析电力系统动态稳定性,可以有效地揭示系统动态模式间的非线性相互作用,有利于理解和研究电力系统动态现象、动态行为和动态特性。通过分析电力系统动态数学模型和正规形算法模型的稀疏特性,探讨了正规形算法的存储效率和计算效率问题。所得结论可用于指导电力系统动态稳定的正规形分析程序的开发。     

Prony 在电力系统稳定控制领域中的应用

电力工业发展促使互联电力系统的规模日益增大,网络结构日益复杂.特别是高压直流输电系统运行后,系统的性能有很大的改变.由于系统结构复杂,以及控制器的增加,以前的小扰动算法变得难以使用.特别是在设计阶段进行了参数计算,但加入实际系统后参数变化可能很大,并且由于多个控制器的加入也有可能造成系统的特性改变,尤其是引入负阻尼和由此带来的振荡,所以为了更好地改善系统阻尼和抑制区域间的功率振荡需要一种快速便捷的方法.本文通过对大量的文献资料总结,首先介绍了Prony方法的计算过程以及如何提高Prony 分析方法的准确性,然后通过与电力系统中已有算法的比较分析了Prony方法在电力系统中的适用性.最后介绍了Prony方法在电力系统控制领域的应用情况、面临的问题以及未来的发展趋势.     

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。     

电力系统稳定性正规形分析法中Hessian矩阵的研究

电力系统稳定性正规形分析法中出现的Hessian矩阵,是对系统非线性向量函数进行二阶偏导,它包含了系统的众多非线性信息,为了进一步简化求解过程,提出了一种新的Hessian矩阵数值微商优化算法。所提算法是在电力系统动态微分方程雅克比矩阵的基础上,直接进行Hessian矩阵计算,这种方法省去了解析法求解二阶偏导的复杂过程,提高了计算效率。通过对算例计算,结果表明所提方法的有效性。     

电力系统强迫功率振荡的基础理论

以单机无穷大系统模型为基础,阐述了电力系统强迫功率振荡的基础理论,分析了影响电力系统强迫功率振荡的主要因素,并对单机无穷大系统的强迫功率振荡进行了仿真验证。电力系统强迫功率振荡理论指出,持续的周期性小扰动会引起电力系统强迫振荡,当扰动频率接近系统固有振荡频率时,会引起系统谐振,导致大幅度的功率振荡。谐振引起的强迫振荡的幅值与扰动的幅值、系统固有的振荡阻尼大小有关:扰动的幅值越大,谐振幅值越大;系统固有的振荡阻尼越强,谐振幅值越小。谐振引起的强迫振荡的表现形式类似于属于自由振荡的电力系统负阻尼低频振荡,但两种振荡的起因不同。     

基于线性化模型的电力系统强迫功率振荡分析

电力系统强迫功率振荡为持续的周期性小扰动所引起低频振荡现象。基于电力系统的线性化模型,从频域分析的角度阐述了强迫振荡的机理、主要影响因素和工程分析方法,得出如下结论:当扰动频率接近系统固有的振荡频率时,可能激发系统的强迫功率振荡;固有振荡模式的阻尼比越小,强迫功率振荡幅值越大;对系统固有振荡模式参与程度较高的机组上施加扰动,同时输出响应对此模式的可观性亦较好时,强迫功率振荡幅值取得极大值。     

电力系统扩展小扰动稳定域及其研究

引入一种新的扩展小扰动稳定域的概念,以弥补原有小扰动稳定域无法考虑电力系统(超)低频振荡的不足。文中给出了这种扩展小扰动稳定域的定义,讨论了其边界组成及性质,给出了一种基于优化方法求解相关边界的追踪算法,并基于该追踪算法,利用一个3节点和WSCC3机9节点系统分析了扩展小扰动稳定域的构成、边界性质、影响因素等。该研究工作对寻求有效预防系统出现小扰动稳定失稳和避免出现(超)低频振荡具有一定的参考价值。