广义Tellegen定理

证明了适合于任意型如Ａ（Ｘ）Ｘ＝Ｂ（Ｘ）的物理系统的广义Ｔｅｌｌｅｇｅｎ定理。讨论了此类系统的互易性，并给出了应用示例。研究工作表明．广义Ｔｅｌｌｅｇｅｎ定理是很有价值且具有广泛应用范围的定理。

基于广义Tellegen定理的小扰动定理在含光伏源的电力系统潮流算法中的应用研究

广义Tellegen定理与物理系统属性无关,只与物理系统所建立的数学模型有关,因而被广泛地应用于电力系统中。考虑光伏并网影响因素,将光伏系统视为PQ节点,在电流注入潮流模型的基础上,利用小扰动定理建立基于广义Tellegen定理的修正方程。利用新的修正方程,以引入光伏源的IEEE30节点测试系统为例进行潮流计算。算例分析表明,该算法的迭代次数及潮流计算速度均有所改善,同时也表明了广义Tellegen定理在含光伏源系统中同样具有重要的应用价值。

基于广义Tellegen定理的静态电压稳定实用判据

提出一种快速判定静态电压稳定的新方法 .基于广义 Tellegen定理推导出静态电压稳定基本判据 ;通过分析该静态电压稳定判据的物理意义 ,给出了电压稳定判据 .研究结果表明 ,该判据简捷、实用 ,能为在线电压稳定分析与控制提供依据 .

一种基于广义Tellegen定理的潮流快速算法

为了提高电力系统潮流解算效率,给出了基于广义Tellegen定理的潮流快速算法。该方法以电力网络节点电压方程为基础,建立了基于广义Tellegen定理的伴随网络方程,并根据广义Tellegen定理差形式,形成了简捷的潮流迭代方程。在迭代求解过程中,简化了求解过程,缩短了计算时间;同时,在计算中分别给出了PQ节点、PV节点及平衡节点的处理方法和计算公式。仿真结果表明,本文算法与保留非线性电流注入型算法相比,在保持计算精度和收敛性不变的情况下,提高了潮流计算速度。

广义Tellegen定理及其应用研究

进一步完善了广义 Tellegen定理的理论体系。对广义 Tellegen定理与传统 Tellegen定理进行了较深入地比较研究 ,给出了两定理的根本区别和内在联系 ,指出了局限传统 Tellegen定理广泛应用的真正原因。具体地给出了应用广义 Tellegen定理求取灵敏度的简单示例 ,很直观地说明了两定理的差异。研究工作表明广义 Tellegen定理具有实用价值和广阔的应用前景。

广义Tellegen定理在保留非线性电流注入型潮流计算中的应用

广义Tellegen定理只与物理系统所建立的数学模型有关,与该物理系统属性无关,因而广泛地应用于电力系统中。其小扰动定理为电力系统潮流计算提供了可能。保留非线性电流注入型的潮流计算就是将节点注入电流方程Taylor级数展开,并保留到二阶项,得到含有非线性项的修正方程式。在此基础上,利用广义Tellegen定理的小扰动定理,给出新的修正方程式,从而简化了求解过程。仿真结果表明,在保持计算精度和收敛性不变的情况下,提高了潮流计算速度,同时拓宽了广义Tellegen定理的应用领域。

广义Tellegen定理在P-Q分解法中的应用

P-Q分解法是电力系统潮流计算方法,将广义Tellegen定理的小扰动定理应用于P-Q分解法的潮流计算中,简化了修正方程式的求解过程,在保持计算精度和收敛性不变的情况下,提高了潮流计算速度,拓宽了广义Tellegen定理的应用领域。

Power Balance Theorem of Frequency Domain and Its Application

This paper proves a power balance theorem of frequency domain. It becomes another circuit law concerning power conservation after Tellegen’s theorem. Moreover the universality and importance worth of application of the theorem are introduced in this paper. Various calculation of frequency domain in nonlinear circuit possess fixed intrinsic rule. There exists the mutual influence of nonlinear coupling among various harmonics. But every harmonic component must observe individually KCL, KVL and conservation of complex power in nonlinear circuit. It is a lossless network that the nonlinear conservative system with excited source has not dissipative element. The theorem proved by this paper can directly be used to find the main harmonic solutions of the lossless circuit. The results of solution are consistent with the balancing condition of reactive power, and accord with the traditional harmonic analysis method. This paper demonstrates that the lossless network can universally produce chaos. The phase portrait is related closely to the initial conditions, thus it is not an attractor. Furthermore it also reveals the difference between the attractiveness and boundedness for chaos.

基于暂态关键特征逻辑推理的复杂电网响应驱动暂态稳定性判别

暂态稳定实时性判别是响应式稳定控制的核心,新能源和直流输电并网下电网的结构、运行和响应特征复杂程度骤增,现有实时性判别方法的准确性和泛化性面临挑战。该文针对含新能源和直流输电的复杂电网暂态稳定性,提出了一种基于可量测暂态能量特征的自适应逻辑推理判稳方法,实现无电网模型依赖且具有可解释性的实时性稳定性判别。首先,基于发电机转子运动的能量关系,结合特勒根定理构建了面向复杂电网响应信息的能量函数并论证了其守恒性;然后,根据系统动能-势能能量转换特征定义了稳定预判因数,并结合最大功角差构成了判稳关键特征量,提出了基于自适应模糊推理神经网络(ANFIS)的关键特征量与稳定状态之间的映射模型,实现了暂态稳定性实时推理评估;最后,在简单系统中量化分析了关键特征量与系统稳定性间的关系,并在修改后含新能源与直流输电的IEEE10机39节点系统中验证了该文所提方法的有效性与泛化性。

基于广义Tellegen定理的混合量测状态估计

建立常数化的Jacobian矩阵是提高状态估计速度重要途径之一,此文提出了一种基于广义特勒根定理的混合量测状态估计方法,在等效电流变换方法基础上利用广义特勒根定理建立了可不忽略次要因素的常数化的Jacobian矩阵,解决了现有状态估计方法中建立常数化的Jacobian矩阵带来的数值稳定性问题,使得算法具有理想的收敛性,对各种分布量测均具有较强的兼容性,并具有计算速度较快、充分利用WAMS和SCADA系统测量数据、收敛性好的优点。通过IEEE-30节点系统对方法进行了验证,算例结果充分证明了该方法的有效性。

特勒根似功率保护在同塔双回交流输电线路中的应用

随着我国电网规模快速扩张,输电通道资源日渐紧缺,同塔多回输电技术逐渐得到广泛应用。超/特高压远距离输电线路一般以差动保护作为双重主保护,与纵联距离/方向保护构成双重化配置。但用于同塔双回输电线路时,分布电容电流将影响差动保护的灵敏度;同时,由于双回线线间和相间较强的电磁耦合作用,线间互感的影响将会降低纵联距离、纵联方向保护判断的正确性,导致原来的保护配置方案难以直接应用。将特勒根似功率保护原理推广至同塔双回线路,提出了一种基于特勒根似功率定理的同塔双回输电线路纵联保护方法,能够不受双回线内部复杂电磁耦合、分布电容、系统负荷等影响,并验证了该保护的对时方案在双回线路中的适用性。采用MATLAB/Simulink仿真软件搭建1000kV特高压同塔双回输电线示范工程模型,经大量仿真实验,验证了所提保护方法的有效性。

一种基于Lasso理论的牵引变电所接地网腐蚀诊断方法

由于深埋地下,接地网可用的测试端点有限,导致测试所得方程个数远少于待求的支路电阻个数,腐蚀诊断方程欠定严重,求解困难。基于电网络理论建立接地网模型,运用特勒根定理建立接地网腐蚀诊断方程组,提出一种基于Lasso理论的接地网腐蚀诊断欠定方程组求解方法,通过引入惩罚项,对腐蚀较轻支路电阻变化量的影响进行抑制,降低方程组的不确定性程度。经过迭代计算求得地网支路电阻的变化情况,并据此对变电所接地网的腐蚀位置和腐蚀程度进行诊断。仿真和实验结果表明,基于Lasso理论的诊断方法能利用较少的端口网络方程较为准确地求解出地网支路的电阻值,为变电所接地网腐蚀的准确便捷诊断提供了一种新方法。

基于电网络理论的变电站接地网腐蚀及断点诊断方法

变电站接地网埋设在地下,因土壤的长期作用而造成腐蚀,导致其接地性能变坏,威胁着电力系统的安全稳定运行。本文将变电站接地网近似等效成纯电阻网络,根据接地网的拓扑结构和接地引线间电压的测量数据,推导端口电阻值,建立基于特勒根定理的接地网故障诊断方程,借助优化方法求解该诊断方程得到接地网各支路电阻的变化值,进而判断接地网的腐蚀程度,找到故障所在位置。通过仿真计算和模拟接地网的故障诊断实验,验证了本文接地网故障诊断方法的有效性和实用性。

基于灵敏度技术的电网脆弱域评估

利用灵敏度技术定义了电网脆弱域指标,给出了计算参数灵敏度的算法。通过该算法可得到节点电压对任何网络参数的灵敏度,比如线路电抗、电网无功功率的变化等。综合考虑节点电压关于线路电抗和系统无功功率变化的灵敏度,提出了电压失稳指标。分析了系统负荷和线路结构发生变化时对电网电压的影响,确定了电网的脆弱域和脆弱母线。将该算法应用到IEEE 30节点和IEEE 118节点系统,仿真结果证明了算法的高效性及应用价值。

电力系统局部电压紧急分域的新方法

为了得到既符合电力网络实际又具有较小的局部无功电压控制域，提出一种基于广义特勒根定理计算灵敏度并且应用模糊聚类分析进行无功电压紧急分域的新方法。计算结果表明该方法具有简单、实用的特点，局部电压域的划分符合电力系统实际。

电网脆弱性评价的灵敏度分析法

从灵敏度分析出发,针对负荷波动的情况,通过综合考虑母线电压关于系统负荷无功功率波动的受扰动程度以及母线当前运行电压与额定电压、电压上下限之间的关系,提出了母线电压脆弱性评价指标;另外,又通过分析电力网络趋近临界运行时,支路无功损耗与负荷变化区无功功率波动之间的关系,提出了支路脆弱性评价指标。采用文中所提出的评价指标,对IEEE30系统进行脆弱性评价,验证了指标在评估母线和支路脆弱性方面是有效的和可行的。

广义特勒根求解的配电网混合变换三相解耦状态估计算法

提出一种适用于配电网的三相解耦状态估计算法。该方法将量测量混合变换,避免传统电流量测变换带来的误差,基于电流解耦-补偿模型实现三相不对称状态估计解耦计算,并应用广义特勒根定理求解。所提出的方法能够适应配电网三相不平衡、电流量测较多的现状,且适用于考虑电缆线充电电容的网络。求解方法简单、快速,在保证计算精度的基础上,进一步满足配电网状态估计对实时性的要求。通过典型配电网络算例分析,从估计正确性、算法收敛性、估计时间三方面验证该方法实用性。

网络灵敏度分析的统一表示方法

灵敏度是网络的一个重要指标,对网络的设计和分析都具有重要意义。当网络内部既有压控型元件又有流控型元件时,尚没有有效的统一的网络灵敏度表达式。基于特勒根定理,提出一种网络灵敏度分析的统一方法。该方法将网络内部的元件分成4类:以压控型支路的电压为自变量的元件按照其电压是否为其他受控源的控制量可分为2类;以流控型支路电流为自变量的元件按照其电流是否为其他受控源的控制量可分为2类。所生成的混合参数阵各子块可根据支路类型的交叠在一定范围内自由调整,对应原网络的电流控制电压源的电流和电压控制电流源的电压不参加运算,不需要算出,简化了计算过程。算例结果验证了该方法的有效性。该方法不受网络内部元件类型的制约,规范统一,灵活方便,有助于网络灵敏度分析的应用。

非线性电路频域的功率平衡

当网络中具有压控非线性电导与电感,非线性导纳消耗的k次谐波复功率与非k次谐波电压成份有关。非自治电路有时包含有自激和强迫两个振荡分量,两个谐波成份要成为方程的组合解,要同时各自满足功率平衡条件。一方面两个振荡分量存在有非线性耦合的相互影响,笔者介绍各个谐波成份之间的相互耦合理论。另一方面网络中每一谐波分量都要各自遵守KCL、KVL及复功率守恒。这是各种电路定律从时域推进到频域的结果。当强迫源足够大时,原来存在的自激分量uh(t)会因而消失,只剩下一个强迫分量up(t),自振荡是否存在可以用自振分量功率平衡方程验证。

关于KCL、KVL和特勒根定理相互关系的讨论

KCL、KVL和特勒根定理描述了电路的拓扑约束关系,三者之间的关系是:任意两者可推导出第三者。本文在文献[3]的基础上,借助于电路图论和基本回路矩阵、基本割集矩阵的概念给出了关于KCL、KVL和特勒根定理相互关系的证明。本文的讨论有助于深刻理解KCL、KVL和特勒根定理及其之间的关系,可供从事电路教学的教师参考。