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。     

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。     

正规形技术及其在电力系统中的应用

正规形技术是一种分析非线性系统动态特性的有效方法。本文介绍了正规形分析的基本框架和反映非线性相互作用的有关指标,讨论了正规形技术在紧张电力系统运行环境下的应用领域,并指出在电力系统稳定分析与控制中需进一步研究的内容。     

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.     

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。     

用正规形方法研究负荷节点对电压稳定性的影响

不同的负荷节点对电压稳定性具有不同的影响程度。应用向量场正规形理论,分析电力系统潮流方程。提出以节点电压非线性参与因子作为依据,衡量负荷节点对电压稳定性的影响程度。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,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。将所提出的方法用于New England 39节点系统,研究系统中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,验证所提出方法的有效性。     

正规形理论在电力系统稳定性研究中的应用(三)--电力系统运动方程泰勒展开的特点及矩阵表示

应用正规形理论求电力系统在主导不稳定平衡点处的局部稳定和不稳定流形，首先要将电力系统的运动方程的泰勒展开用矩阵表示。研究了电力系统运动方程泰勒展开式的特点，正是这些特点使得电力系统运动方程的泰勒展开式得以用矩阵表示，具体推导了四阶泰勒展开式中各矩阵元素的表达式。     

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。     

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.     

电压稳定分析中降阶潮流雅可比矩阵的研究

基于降阶潮流雅可比矩阵的V-Q灵敏度、模态分析等静态分析方法在分析电压稳定方面得到了广泛应用,但降阶雅可比矩阵涉及到系统潮流雅可比矩阵的子矩阵Pq可逆的问题,针对此问题,该文首先结合数学矩阵理论及电力系统的实际情况就矩阵Pq是可逆矩阵给出明确的证明,为基于降阶雅可比矩阵的应用提供理论支持。最后以新英格兰39节点系统作为算例,通过分析计算矩阵Pq的行列式、模最小特征值及条件数来验证矩阵Pq的可逆性,为电压稳定分析提供理论基础。