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Controlling chaos in power system based on finite-time stability theory 被引量:5
1
作者 赵辉 马亚军 +2 位作者 刘思佳 高士根 钟丹 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第12期101-108,共8页
Recent investigations show that a power system is a highly nonlinear system and can exhibit chaotic behaviour leading to a voltage collapse, which severely threatens the secure and stable operation of the power system... Recent investigations show that a power system is a highly nonlinear system and can exhibit chaotic behaviour leading to a voltage collapse, which severely threatens the secure and stable operation of the power system. Based on the finite-time stability theory, two control strategies are presented to achieve finite-time chaos control. In addition, the problem of how to stabilize an unstable nonzero equilibrium point in a finite time is solved by coordinate transformation for the first time. Numerical simulations are presented to demonstrate the effectiveness and the robustness of the proposed scheme. The research in this paper may help to maintain the secure operation of power systems. 展开更多
关键词 power system chaos control finite-time stability stabilize unstable nonzero equilibrium point robust controller
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采用BP神经网络求解CUEP的实用计算 被引量:4
2
作者 刘彦呈 王川 魏一 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第22期144-149,共6页
主导不稳定平衡点(Controlling Unstable Equilibrium Point,CUEP)的计算在电力系统暂态稳定分析直接法中具有重要意义。提出一种计算CUEP的新的实用算法:由系统受扰后各切除时刻状态及达到稳态后系统状态可分别作为输入和输出样本,训... 主导不稳定平衡点(Controlling Unstable Equilibrium Point,CUEP)的计算在电力系统暂态稳定分析直接法中具有重要意义。提出一种计算CUEP的新的实用算法:由系统受扰后各切除时刻状态及达到稳态后系统状态可分别作为输入和输出样本,训练BP神经网络;基于Thévenin定理及转矩-滑差曲线以及转子暂态特性,估算出等值系统中负荷母线发生三相短路故障下的极限切除时间,并以此作为大扰动故障临界切除依据,输入训练好的人工神经网络即可输出CUEP。数值仿真采用IEEE-39节点系统来构造算例,以C#.NET2010为编程语言,与时域仿真法对比证明了该方法的有效性及较高的精度。该方法无需牛顿法迭代计算、节省机时、误差小,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 电压稳定 暂态稳定 大扰动 主导不稳定平衡点 BP神经网络 Thévenin定理 暂态电压稳定指标
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考虑负荷动态模型的暂态电压稳定快速判断方法 被引量:28
3
作者 林舜江 李欣然 +3 位作者 刘杨华 李培强 罗安 刘光晔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期14-20,共7页
提出一种负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型时系统暂态电压稳定快速判断的方法。针对采用牛顿法求取故障后系统主导不稳定平衡点(controlling unstable equilibrium point,CUEP)存在的初值选取难题,提出一种实用但不失严谨的解... 提出一种负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型时系统暂态电压稳定快速判断的方法。针对采用牛顿法求取故障后系统主导不稳定平衡点(controlling unstable equilibrium point,CUEP)存在的初值选取难题,提出一种实用但不失严谨的解决方案:通过识别给定故障的主导负荷母线,对主导负荷母线以外系统由故障后稳定平衡点处的状态进行戴维南等值,对负荷中感应电动机部分采用其稳态等值电路,再由感应电动机的转矩特性求得CUEP附近的一个点作为近似的CUEP,以此为迭代初值可靠求得CUEP;采用二阶正规型来近似CUEP的稳定流形的方法求得近似的局部吸引域边界;由仿真得到故障清除时刻系统的状态并根据该状态是否位于吸引域内判断系统的暂态电压稳定性。文中推导出了该方法的系统数学模型的一般化描述,并通过对一个5节点系统和IEEE-9节点系统的计算结果验证了该方法的正确有效和良好精度。 展开更多
关键词 电力系统 暂态电压稳定 感应电动机 主导不稳定平衡点 吸引域
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基于脆弱割集选择紧急控制地点的灵敏度分析方法 被引量:13
4
作者 张剑云 孙元章 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期21-26,共6页
紧急控制是维持大扰动下电力系统稳定运行的重要手段。选择有效的控制地点是一个重要问题,提出了一种基于脆弱割集来选择紧急控制地点的方法。首先引入电压校正方法,使割集脆弱性指标能够反映故障轨迹,从而更为准确地筛选脆弱割集,然后... 紧急控制是维持大扰动下电力系统稳定运行的重要手段。选择有效的控制地点是一个重要问题,提出了一种基于脆弱割集来选择紧急控制地点的方法。首先引入电压校正方法,使割集脆弱性指标能够反映故障轨迹,从而更为准确地筛选脆弱割集,然后根据基于割集的灵敏度分析方法选择紧急切机和切负荷的地点。暂态功角失稳引起脆弱割集支路的相角差或功率增大,而紧急功率控制可抑制这种增长。因此割集支路功率对于发电机母线或负荷母线功率的灵敏度,能够反映紧急切机或切负荷控制地点的有效性。基于南方电网模型的故障分析表明,该方法实用有效,可应用于大型电力系统。 展开更多
关键词 紧急控制 脆弱割集 电压校正 主导不稳定平衡 分布因子 灵敏度分析 电力系统
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电力系统暂态安全的观测与控制 被引量:3
5
作者 孙元章 张剑云 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期9-13,共5页
电力系统的暂态安全问题主要是由大扰动引起的。暂态安全防御需要对大扰动引起的功角失稳进行有效的观测和控制。本文分析了紧急状态下电力系统的运动特征,并为观测和控制的配置提出了秩判据。提出了基于主导不稳定平衡点和临界割集的... 电力系统的暂态安全问题主要是由大扰动引起的。暂态安全防御需要对大扰动引起的功角失稳进行有效的观测和控制。本文分析了紧急状态下电力系统的运动特征,并为观测和控制的配置提出了秩判据。提出了基于主导不稳定平衡点和临界割集的能观性与能控性分析方法,用于定量分析不同的地点对于故障失稳的不同的观测和控制效果。最后以10机39节点新英格兰系统为例选择了观测和控制的地点。这为设计电力系统的暂态安全防御奠定了基础。 展开更多
关键词 暂态安全 主导不稳定平衡点 能控性 能观性 临界割集
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Arneodo混沌系统的控制 被引量:4
6
作者 蒋书敏 田立新 王学弟 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2005年第6期492-495,共4页
研究了Arneodo混沌系统的控制问题,利用常微分方程定性理论方法证明了混沌系统将渐进收敛到平衡点或周期解.当式中参数分别取u0=-5·5,u1=3·5,u2=1,u=-1时,根据Routh-Hurwitz定理得到当反馈系数k<-2·143时该混沌系统... 研究了Arneodo混沌系统的控制问题,利用常微分方程定性理论方法证明了混沌系统将渐进收敛到平衡点或周期解.当式中参数分别取u0=-5·5,u1=3·5,u2=1,u=-1时,根据Routh-Hurwitz定理得到当反馈系数k<-2·143时该混沌系统将逐渐收敛到不稳定的平衡点.通过Hopf定理说明了当反馈系数k满足-2·143<k<-1·444时该混沌系统将逐渐稳定到周期解.最后利用数值仿真验证了其正确性. 展开更多
关键词 Ameodo混沌系统 线性反馈控制 不稳定平衡点 周期解 数值仿真
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基于伴随系统理论的电力系统主导不稳定平衡点求解方法 被引量:8
7
作者 侯凯元 闵勇 《现代电力》 2005年第1期21-26,共6页
提出了一种基于伴随系统理论的电力系统主导不稳定平衡点的求解方法。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... 提出了一种基于伴随系统理论的电力系统主导不稳定平衡点的求解方法。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。通过研究故障中轨迹在伴随系统中的势能变化, 可求得一个沿故障中轨迹分布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迹相关的主导不稳定平衡点。该方法不仅具有概念清楚、计算步骤简洁等优点, 而且不依赖于系统能量函数的存在性, 因而较以往的方法更具通用性。通过对 IEEE 39 节点电力系统的实际仿真结果表明, 该方法可以快速准确地求解电力系统的主导不稳定平衡点。 展开更多
关键词 非线性动力系统 电力系统 暂态稳定性 主导 不稳定平衡点 李雅普诺夫函数
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暂态电压失稳模式的主导不稳定平衡点计算 被引量:4
8
作者 林舜江 刘明波 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期88-94,共7页
构建了负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型时电力系统暂态电压稳定分析的数学模型.针对采用牛顿法求取故障后系统电压失稳模式的主导不稳定平衡点(CUEP)存在的初值确定难题,提出了一种实用的解决方案:通过判别给定故障的主导负... 构建了负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型时电力系统暂态电压稳定分析的数学模型.针对采用牛顿法求取故障后系统电压失稳模式的主导不稳定平衡点(CUEP)存在的初值确定难题,提出了一种实用的解决方案:通过判别给定故障的主导负荷母线,对主导负荷母线以外系统由故障后稳定平衡点处的状态进行戴维南等值,对负荷中感应电动机部分采用其稳态等值电路,再由感应电动机的转矩特性求得CUEP附近的一个点作为迭代初值,以计算CUEP.文中还给出了如何得到更接近CUEP的迭代初值以便更可靠地求得CUEP的方法.IEEE 9节点和39节点系统的计算结果证明该方法可靠有效. 展开更多
关键词 电力系统 暂态电压 电压稳定性 主导不稳定平衡点 感应电动机 牛顿法
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一个新混沌系统的镇定 被引量:1
9
作者 王绍明 王安福 廖晓昕 《武汉科技大学学报》 CAS 2007年第3期323-326,共4页
研究一个新混沌系统的不稳定平衡点的镇定问题。当参数已知时,根据Lyapunov稳定性理论,分别设计了合适的非线性反馈控制器和线性控制器,使受控的新混沌系统期望镇定的任一不稳定平衡点全局指数稳定;当参数未知时,利用自适应策略,构造了... 研究一个新混沌系统的不稳定平衡点的镇定问题。当参数已知时,根据Lyapunov稳定性理论,分别设计了合适的非线性反馈控制器和线性控制器,使受控的新混沌系统期望镇定的任一不稳定平衡点全局指数稳定;当参数未知时,利用自适应策略,构造了相应的控制器使受控系统期望镇定的任一不稳定平衡点渐近稳定。数值仿真结果表明,这些控制方法是有效的。 展开更多
关键词 混沌系统 不稳定平衡点镇定 非线性反馈控制 线性反馈控制 自适应控制
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基于状态反馈和参数调整稳定混沌系统的不稳定平衡点 被引量:1
10
作者 年漪蓓 郑永爱 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2006年第6期793-796,共4页
针对OGY方法需要预先找到系统的一个可调参数的不足,基于状态反馈和参数调整,提出了稳定混沌系统不稳定平衡点的一种简单控制方法.根据线性控制理论选择控制参数,并研究了设计控制参数的准则.该方法不需系统的动力学知识,也不需要系统... 针对OGY方法需要预先找到系统的一个可调参数的不足,基于状态反馈和参数调整,提出了稳定混沌系统不稳定平衡点的一种简单控制方法.根据线性控制理论选择控制参数,并研究了设计控制参数的准则.该方法不需系统的动力学知识,也不需要系统内部的任何控制参数.仿真结果验证了该方法的有效性.* 展开更多
关键词 混沌控制 状态反馈 参数调节 不稳定平衡点
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一个新混沌系统不稳定平衡点的镇定
11
作者 罗海庚 蹇继贵 廖晓昕 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期44-46,共3页
用线性反馈控制和自适应控制方法研究了一个新的混沌系统不稳定平衡点的镇定问题.当系统参数已知时,借助系统在平衡点附近的线性化模型,利用状态线性反馈控制器可以镇定系统所有的平衡点;当参数未知时,利用自适应控制策略,可以把系统镇... 用线性反馈控制和自适应控制方法研究了一个新的混沌系统不稳定平衡点的镇定问题.当系统参数已知时,借助系统在平衡点附近的线性化模型,利用状态线性反馈控制器可以镇定系统所有的平衡点;当参数未知时,利用自适应控制策略,可以把系统镇定到期望的不稳定平衡点.利用Lyapunov函数和LaSalle不变原理对结论给予了严格证明,并用数值仿真说明了这种方法的有效性. 展开更多
关键词 混沌系统 不稳定平衡点镇定 反馈控制 自适应控制
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利用反馈方法控制Lü系统中的混沌
12
作者 周杨萍 邹华福 江山明 《计算机与现代化》 2008年第1期11-14,共4页
利用经典反馈法实现了Lü系统的混沌控制,并基于Lyapunov直接法和Routh-Hurwitz判据讨论受控Lü系统的混沌轨道达到渐进稳定时的条件,并给出理论上的证明。数值模拟进一步验证了经典反馈控制方法均可成功将Lü系统混沌运动... 利用经典反馈法实现了Lü系统的混沌控制,并基于Lyapunov直接法和Routh-Hurwitz判据讨论受控Lü系统的混沌轨道达到渐进稳定时的条件,并给出理论上的证明。数值模拟进一步验证了经典反馈控制方法均可成功将Lü系统混沌运动轨道镇定到不稳定平衡点或不稳定周期轨道,即极限环上。 展开更多
关键词 Lü系统 反馈法 混沌控制 不稳定平衡点 极限环
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考虑主导不稳定平衡点变化的电力系统暂态稳定切机控制策略 被引量:14
13
作者 朱劭璇 王彤 +1 位作者 王增平 相禹维 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第5期20-28,共9页
在考虑不同切机措施导致的主导不稳定平衡点变化的前提下,提出了一种基于切机灵敏度的电力系统暂态稳定切机控制策略。首先将切机后系统暂态稳定裕度表达式中与主导不稳定平衡点相关的部分提取出来,通过建立切机量与主导不稳定平衡点的... 在考虑不同切机措施导致的主导不稳定平衡点变化的前提下,提出了一种基于切机灵敏度的电力系统暂态稳定切机控制策略。首先将切机后系统暂态稳定裕度表达式中与主导不稳定平衡点相关的部分提取出来,通过建立切机量与主导不稳定平衡点的修正方程,利用牛拉法确定主导不稳定平衡点的变化情况。在此基础上求取系统暂态稳定裕度对不同发电机组的切机灵敏度,最终按照所求切机灵敏度大小制定切机策略。新英格兰10机39节点系统的仿真结果表明,相比于不考虑主导不稳定平衡点变化的切机策略,该策略所求灵敏度及切机量更加准确。同时,该策略求解步骤直接、明确,既考虑了切机控制导致的主导不稳定平衡点的变化情况,又避免了反复求取主导不稳定平衡点时繁琐的计算过程,节省了计算时间。 展开更多
关键词 暂态稳定 切机策略 主导不稳定平衡点 灵敏度分析 牛顿-拉夫逊法
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含暂态能量裕度约束最优潮流问题的线性规划解法 被引量:7
14
作者 付钢 刘明波 《继电器》 CSCD 北大核心 2005年第10期12-16,35,共6页
提出了计及暂态稳定约束最优潮流问题的线性规划模型。利用暂态能量裕度的解析灵敏度分析方法表达暂态稳定裕度增量与控制变量增量之间的线性关系,以此显式描述暂态稳定性约束,并加入到常规线性化最优潮流的不等式约束中。并采用单纯形... 提出了计及暂态稳定约束最优潮流问题的线性规划模型。利用暂态能量裕度的解析灵敏度分析方法表达暂态稳定裕度增量与控制变量增量之间的线性关系,以此显式描述暂态稳定性约束,并加入到常规线性化最优潮流的不等式约束中。并采用单纯形法求解。对WSCC3机9节点系统的优化计算结果表明,该模型能较好地保证系统的暂态稳定性,有效地解决系统运行的经济性和安全性的结合问题。 展开更多
关键词 最优潮流 主导不稳定平衡点 暂态稳定 灵敏度分析 线性规划
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改进伴随系统法求解电力系统主导不稳定平衡点 被引量:1
15
作者 王晓阳 闵勇 侯凯元 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2006年第23期7-10,共4页
伴随系统法是用于电力系统暂态稳定分析的一种新方法。根据该方法,故障后电力系统的主导不稳定平衡点可以通过求解相关伴随梯度系统的渐近稳定平衡点得到。文中对上述方法做了进一步改进。对于故障清除后的电力系统所对应的非线性自治... 伴随系统法是用于电力系统暂态稳定分析的一种新方法。根据该方法,故障后电力系统的主导不稳定平衡点可以通过求解相关伴随梯度系统的渐近稳定平衡点得到。文中对上述方法做了进一步改进。对于故障清除后的电力系统所对应的非线性自治系统模型,可以构造一族与之相关的梯度系统,这些梯度系统共享一个势能函数和相同的平衡点。通过在状态空间中不同的点处选择势能下降快的系统进行积分,并考虑到误差控制,可以更快地找到稳定边界上的主导不稳定平衡点。IEEE 10机39节点系统的仿真结果证实改进方法有较明显的效果。 展开更多
关键词 电力系统稳定 直接法 主导不稳定平衡点 伴随梯度系统
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求解电力系统暂态稳定域边界的方法研究
16
作者 于广亮 《电网与水力发电进展》 2007年第A03期25-28,共4页
从稳定域估计的理论依据出发,详细分析了基于Lyapunov函数和基于非线性系统稳定域边界拓扑特征的两类方法,其中绝大多数方法都是在已知主导不稳定平衡点的前提下确定稳定边界的,而主导不稳定平衡点的确定在大规模电力系统中是一个非常... 从稳定域估计的理论依据出发,详细分析了基于Lyapunov函数和基于非线性系统稳定域边界拓扑特征的两类方法,其中绝大多数方法都是在已知主导不稳定平衡点的前提下确定稳定边界的,而主导不稳定平衡点的确定在大规模电力系统中是一个非常困难的问题。为了避免主导不稳定平衡点的求取,提出了根据电力系统故障后轨迹的凹凸性特征确定稳定边界的方法,并以单机无穷大系统为例阐述了该方法的理论与算法,并对其在多机系统中的应用做了探讨。 展开更多
关键词 电力系统 稳定域边界 主导不稳定平衡点 稳定流形 不返回边界
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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 被引量:1
17
作者 宋磐 李啸骢 《电气开关》 2008年第2期52-54,57,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 伴随系统 电力系统 主导不稳定平衡点 正规形变换
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确定电力系统临界出口点方法的研究
18
作者 岳颖 林楠 《黑龙江电力》 CAS 2012年第1期53-56,共4页
采用结构p步牛顿法与Normal Form变换相结合的方法确定电力系统临界出口点。将求解系统故障后的主导不稳定平衡点问题转化为非线性最小二乘问题,并采用结构p步牛顿法保证结果能快速准确收敛到主导不稳定平衡点。再用三阶Normal Form变... 采用结构p步牛顿法与Normal Form变换相结合的方法确定电力系统临界出口点。将求解系统故障后的主导不稳定平衡点问题转化为非线性最小二乘问题,并采用结构p步牛顿法保证结果能快速准确收敛到主导不稳定平衡点。再用三阶Normal Form变换将非线性的电力系统映射到线性系统,进而确定临界切除时间。通过对实例仿真结果表明,该方法求得的结果与时域仿真法比较误差较小,能较好地反映临界切除时间。 展开更多
关键词 结构p步牛顿法 三阶Normal Form变换 主导不稳定平衡点 临界切除时间
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基于伴随系统理论的发电机复杂模型下CUEP计算 被引量:1
19
作者 王开鹏 张毅威 闵勇 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1866-1870,共5页
主导不稳定平衡点(CUEP)的计算在电力系统暂态稳定分析直接法中具有重要意义。该文提出了考虑发电机复杂模型时主导不稳定平衡点的一种计算方法。证明了采用恒定阻抗的负荷模型时,暂态稳定方程可由微分代数方程组简化为微分方程组。根... 主导不稳定平衡点(CUEP)的计算在电力系统暂态稳定分析直接法中具有重要意义。该文提出了考虑发电机复杂模型时主导不稳定平衡点的一种计算方法。证明了采用恒定阻抗的负荷模型时,暂态稳定方程可由微分代数方程组简化为微分方程组。根据发电机复杂模型下暂态稳定方程的特点构造伴随系统,利用持续故障轨迹投影确定合理初值以获得不稳定平衡点集合,从中筛选得到主导不稳定平衡点。通过WSCC4机11节点测试系统的仿真验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 复杂发电机模型 伴随系统 暂态稳定 直接法 主导不稳定平衡点(cuep)
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含感应电动机的独立电力系统暂态电压分析 被引量:7
20
作者 王义红 张雪敏 +1 位作者 孙玉娇 梅生伟 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期36-42,共7页
针对含感应电动机的独立电力系统的暂态电压稳定问题,首先详细推导了适用于暂态电压稳定分析的多电动机多发电机电力系统模型,该模型不但可以有效地消除平衡点处Jacobi矩阵的0特征根,保证与原系统的等价性,而且消去了所有的代数变量,建... 针对含感应电动机的独立电力系统的暂态电压稳定问题,首先详细推导了适用于暂态电压稳定分析的多电动机多发电机电力系统模型,该模型不但可以有效地消除平衡点处Jacobi矩阵的0特征根,保证与原系统的等价性,而且消去了所有的代数变量,建立了一个纯微分方程组,方便进一步分析。然后给出一种具有一定工程实用性的启发式的暂态电压稳定与暂态功角稳定的界定方法。最后将一种基于半张量方法的非线性系统暂态稳定裕度指标推广应用于暂态电压稳定分析中。仿真算例分析表明:该方法可以有效地判定独立电力系统的暂态电压稳定,并给出较为准确的临界切除时间。 展开更多
关键词 独立电力系统 暂态电压稳定 主导不稳定平衡点(cuep) 裕度指标
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