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考虑非线性和非自治因素影响的电力系统低频振荡分析

作　者: 柯德平
导　师: 薛禹胜；段献忠
学　校: 华中科技大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 低频振荡非线性非自治 EEAC 时滞正规形
分类号: TM712
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 126次
引　用: 1次
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内容摘要

传统的低频振荡分析和控制以系统的线性化模型为基础,并将低频振荡的本质理解为平衡点稳定问题。然而实际电力系统在受扰后激发的振荡通常具有强烈的非线性非自治特性,因此有必要考虑非线性和非自治因素对系统振荡稳定的影响。本文在考虑扰动大小相对性的前提下,探讨了非线性因素(Taylor展开级数的高阶项)对电力系统低频振荡的影响。首先,指出传统基于线性系统特征根的低频振荡分析可能存在的问题:特征根分析只能表征系统的平衡点稳定性,扰动的大小具有相对性,在某些极端的情况下必须考虑非线性对系统受扰后动态行为的影响。其次,从模型解析和轨线信息提取的角度,将现有非线性非自治模式分析的各种方法分成两大类,简述了各种方法的基本原理、发展状况与存在的问题。并指出基于模型的解析法在实际应用中都可能存在不可逾越的困难,强调从轨线上提取的信息能较好反映系统的非线性和非自治特性。进一步,分析时滞对电力系统振荡稳定性的影响。讨论了时滞的Pade表达式近似问题,并将OMIB系统的时滞环节用一阶Pade表达式近似。系统动态方程有理化后,分析小时滞对系统平衡点稳定性的影响。在此基础上,引入三阶的正规形变换,首次从模型解析的角度量化小时滞环节对系统平衡点稳定域(极限环)的影响,并结合轨线信息提取验证了该量化分析过程的正确性。最后,利用EEAC理论所提供的轨迹稳定裕度来确定区域间低频振荡最“危险”的振荡断面,并在EEAC等值机曲线上用小波算法提取系统主导振荡模式信息。说明EEAC提供的主导互补群信息可以用来指导低频振荡的在线控制,并指出在实际的控制过程中需要考虑可能出现的最危险(关键)振荡断面发生转移的情况。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-17
  1.1 引言  9-11
  1.2 电力系统功角稳定及其分类  11-14
  1.3 扰动大小的相对性  14-15
  1.4 本文的主要研究内容  15-17
2 机电振荡模式分析方法评述  17-32
  2.1 概述  17-18
  2.2 基于模型的解析方法  18-27
  2.3 基于模型分析法存在的问题  27-28
  2.4 基于轨线的信息提取算法  28-30
  2.5 本章小结  30-32
3 考虑时滞影响的振荡稳定研究  32-54
  3.1 概述  32-33
  3.2 纯时滞环节的PADE 逼近  33-35
  3.3 含时滞环节的OMIB 系统  35-37
  3.4 时滞对平衡点稳定性的影响  37-42
  3.5 时滞对稳定域的影响  42-53
  3.6 本章小结  53-54
4 基于EEAC 的区域间低频振荡分析  54-67
  4.1 概述  54-55
  4.2 EEAC 基本原理  55-58
  4.3 区域间低频振荡模式分析  58-66
  4.4 本章小结  66-67
5 总结与展望  67-69
  5.1 全文工作总结  67-68
  5.2 工作展望  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-75

考虑非线性和非自治因素影响的电力系统低频振荡分析

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