Fast‐scale bifurcation in power‐factor‐correction buck‐boost converters and effects of incompatible periodicities

In this paper, we derive the discrete‐time model for the power‐factor‐correction (PFC) buck‐boost converter in terms of a stroboscopic switching map. Fast‐scale instability is analysed through a fold diagram, which exposes the periodicity of the operation as well as the locations of the critical phase angles of the line voltage at which instability begins to occur along a half‐line cycle. The asymmetrical locations of the critical phase angles along a half‐line cycle is explained in terms of ‘under‐developed’ bifurcation. Border collision bifurcations are observed and analysed in detail. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

鞍结分岔与极限诱导分岔的电压稳定性评估

提出了一个改进的约束优化方法来计算电压稳定性评估指标——负荷裕度，并以此来评估新型的电压崩溃现象——极限诱导分岔和传统的鞍结分岔。为了和现有的一些电压评估算法保持一致性，发电机无功极限约束被引进到了优化问题的约束条件中，并以此来判定无功，电压约束转换点和判断系统的电压崩溃类型。针对不同的系统模型，文中给出了各个系统的电压崩溃类型和负荷裕度。算法的有效性通过IEEE30，57，118母线系统、西日本（West-J）27母线系统和1个1047母线系统模型的仿真的得到了验证。该方法可有效地应用于电力系统电压稳定分析与评估领域。     

基于分岔理论的负荷模型对交直流混联系统电压稳定性的影响

为研究区域负荷模型对交直流混联系统电压稳定性的影响,以3机9节点交直流混联电力系统为例,建立考虑系统各元件动态特性的数学模型,采用分岔理论与局部参数化的延拓法相结合的方法对系统的平衡解流形进行追踪,并对影响系统稳定的鞍结分岔点、霍普夫分岔点进行搜索和检测。在此基础上,针对不同负荷增长方式对电压稳定性的影响进行研究,重点分析比较国家电网各区域电网调度部门、规划部门所采用的负荷模型对电压稳定影响的异同。研究表明：以全网负荷同比增长方式增加负荷时系统静、动态负荷裕度最小,最不利于系统的稳定性;随着负荷模型中异步感应电动机比例的不断增加,分岔边界曲线前移,各类型分岔点出现时间缩短,系统的电压稳定裕度减小,电压稳定性将受到更大的威胁。     

基于非共轴本构模型的砂土真三轴试验分叉分析

现有的弹塑性本构模型多数是基于共轴理论建立的,且只在三轴压缩应力条件下得到验证,因而不能合理描述真三轴状态下砂土的力学特性。为此,改进三维本构模型屈服函数的π面形态,运用非共轴分叉理论对真三轴状态下砂土的分叉强度与分叉前的应力应变关系进行分析。理论分析表明,真三轴条件下中主应力对分叉前应力应变曲线及分叉特性有着显著的影响,其中中主应力比超过0.2时应变局部化产生并决定了土体的峰值强度。真三轴试验结果与传统的共轴分叉理论的预测结果进行对比分析,验证了非共轴分叉理论预测的合理性。     

具时滞物价瑞利方程的Neimark-Sacker分支

研究了以滞量为参数的具时滞物价瑞利方程的数值Hopf分支问题。首先利用欧拉方法将得到的时滞差分方程表示为映射,然后利用离散动力系统的分支理论,在瑞利方程具有Hopf分支的条件下,讨论了差分方程Hopf分支存在的条件及连续系统与其数值逼近间的关系,最后证明了当连续系统产生Hopf分支时,其Euler离散将产生Neimark-Sacker分支,进而得到结论：Euler离散使得方程的Hopf分支性质得以保持。     

电压稳定分析中潮流方程鞍结点分岔与极限诱导分岔的比较研究

基于潮流方程模型的分岔分析是电力系统电压稳定静态分析的有用工具,其中潮流方程的鞍结点分岔和极限诱导分岔是两种不同的导致电压崩溃的分岔现象。文章从数学上与物理实际两个方面来比较这两种分岔的相同与不同点,以有助于理解并区分两种不同的电压崩溃现象。通过两个算例IEEE 57节点和IEEE 118节点系统,从数值结果方面说明了上述理论分析结果。     

直接电压型SVC特性研究

为解决高压输电系统安全稳定运行问题,介绍了一种新型的静止无功补偿器─直接电压型SVC,根据其原理结构进行了详细的静态特性分析,并利用非线性动态系统的分岔理论,使用电压稳定分析软件VST3对典型的单机-动态负荷系统进行了分析。结果表明,含有直接电压型SVC控制可以延迟系统鞍结点分岔,增加负荷极限,从而大大提高系统电压稳定性。作为优良的静止无功补偿器,随着它的不断产业化,对其研究将会越来越受到重视。     

一种简单Hamilton系统的叉形分岔

利用Hamilton正则方程建立了由1个刚体、3个支座和2根弹簧组成的简单Hamil—ton系统的数学模型,并讨论了系统的实际结构与数学模型之间的差异;利用Lyapunov第一近似理论分析了系统的平衡态的稳定性,研究了系统的分岔．研究结果表明,刚体的转角受到支座、弹簧的3种限制：当弹簧刚度、自然长度、刚体重量和刚体中心与中间支座的距离满足一定条件时,系统只有1个平衡态,而且平衡态是稳定的;当弹簧刚度、自然长度、刚体重量和刚体中心与中间支座的距离不满足这一条件时,原来的平衡态变为鞍点而失去稳定性,同时分支出2个对称的平衡态,并且这2个平衡态是稳定的;系统发生叉形分岔．     

一种新的电力系统鞍型分叉点计算方法

提出了一种新的计算参数解耦的潮流方程荸型分叉点的快速方法。该方法因具备两个特点而大大提高了计算的速度。特点是：①对于一ｎ维潮流方程,计算鞭鞍型分叉点所需求解的是一ｎ＋１维特征方程。这可有效地降低计算量。②提出了一种估计鞍型分叉点及分叉参数值的有效方法,解决了特征方程初妥的确定问题。将所提出的方法应用于一２３４条母线电力系统,其计算性及有效性得到验证。     

一种识别静态电压稳定分岔点的混合方法

基于连续潮流法和崩溃点法,提出了识别和计算极限诱导分岔点和鞍结分岔点的2阶段混合算法。该方法结合了连续潮流法和崩溃点法各自的优点,并能考虑到所有发电机（包括平衡发电机）的功率限制。在第1阶段中应用常规的连续潮流法,加大步长快速穿越崩溃点;第2阶段通过分析比较,选用不同的算法精确识别和计算崩溃点。对IEEE 118节点和IEEE 300节点试验系统的计算结果表明,该算法能准确地识别静态电压稳定崩溃点,并有效地解决连续潮流计算中平衡发电机功率越限问题。