新能源并网变换器单机无穷大系统的静态稳定极限及静态稳定工作区

针对基于输出电流闭环控制的新能源并网变换器,研究弱电网条件下其输出有功功率特性,推导其在直流电压时间尺度下的数学模型,基于输出有功功率特性和直流电压时间尺度下的数学模型得到新能源并网变换器单机无穷大系统的静态稳定判据,在此基础上进一步给出新能源并网变换器单机无穷大系统的静态极限电流、静态极限功角与电网阻抗及无功电流之间的关系。通过Matlab/Simulink仿真对新能源并网变换器单机无穷大系统在不同工作点的静态稳定性进行验证。最后,对比新能源并网变换器与同步发电机特性的异同。

高压侧电压控制对单机-无穷大系统稳定性的影响

以单机-无穷大系统为例,对HSVC提高系统稳定性的机理作了分析。从变压器阻抗的补偿作用和系统阻尼的改善两个方面论证了高压侧电压控制对单机-无穷大系统静态和动态稳定性的影响,并与机端电压控制作了比较。理论分析表明:与常规的机端电压控制(TVC)相比,HSVC由于能够同时补偿发电机电抗和变压器电抗,因而能更好地补偿系统电抗,进而提高系统静态稳定极限。同样,对阻尼力矩的分析表明:在重负载下,高压侧电压控制在改善系统的动态特性、提高系统的静态稳定极限等方面都明显优于机端电压控制,HSVC能够更好的改善系统的动态特性。通过对具体算例的特征值分析和时域仿真,验证了理论分析的正确性。

考虑阻尼绕组作用的单机无穷大系统线性化模型

基于同步电机阻尼绕组对电力系统动态稳定性的重要影响 ,建立了考虑阻尼绕组作用的单机无穷大系统线性化c1～c12 模型 ,对该模型与Phillips Heffronk1～k6模型在自动励磁调节削弱机电模式阻尼的机理、系统动态稳定性的计算及电力系统稳定器的设计 3方面的差别进行了分析和对比 ,经比较认为 :同步电机迟相运行时 ,自动调节励磁将削弱机电模式的阻尼 ,此性质与有功负载的大小无关 ;c1～c12 模型适用于同步电机各种工况下的动态稳定分析 ;k1～k6模型不宜用于进相和调相工况下的动态稳定计算 ,用于迟相工况时结果偏于保守 ,但有参考价值 ;采用

基于励磁与调速控制的单机无穷大系统场-路-网时步有限元建模

为了能更准确地分析在整个电力系统受到干扰或出现故障时发电机与电网相互影响的动态问题,建立含有励磁调节系统和转速控制系统的场-路-网耦合时步有限元模型。该模型不但考虑了发电机磁场饱和、畸变以及趋肤效应等非线性因素对电机的影响,同时还考虑了转速的动态变化以及变压器和输电系统参数的影响,并给出了励磁调节系统和转速控制系统的实现方法。为验证模型的正确性,以一台1 407 MV·A汽轮发电机为例,采用该模型对发电机额定并网运行情况下,变压器二次侧(高压侧)A相断路器突然断开这一非全相暂态过程进行了仿真,并与传统的Park方程计算结果进行对比分析,验证了建立的场-路-网耦合时步有限元模型的正确性。

一类拟线性奇摄动方程的无穷大初值问题

研究一类拟线性方程无穷大解值的初值问题,先通过一个简单的变换,将其转化为吉洪诺夫方程组,然后利用边界层函数法,在一定条件下,构造其形式渐近解,证明了解的存在唯一性,并给出了该形式渐近解在整个区间上一致有效的n+1阶渐近估计.

基于能量整形的可控制动电阻暂态稳定控制器设计——单机无穷大系统篇

应用能量整形 IDA PBC方法设计了针对电力系统大干扰的可控制动电阻(TCBR)的闭环暂态稳定控制器, 能量整形IDA PBC方法直接使用系统能量作为存储函数, 物理意义明确, 较其它非线性控制器结构简单, 并避免了可能产生的不期望的高增益问题。由于设计中完整地保留了系统非线性结构, 不需进行任何线性化处理, 较各种线性化设计方法具有更强的鲁棒性, 适应系统模型和参数不精确程度效果较好。建立了适合能量整形和考虑系统调节动态的简化TCBR三阶模型, 首次提出了用于求解能量整形匹配 PDE的待定系数法用以有效设计 TCBR 闭合连续暂稳控制器,并详细探讨了求解匹配 PDE待定系数法的理论基础, 文中给出的仿真算例表明所提出的控制器有效可行。

基于重构积分滑模变结构的虚拟无穷大电容器控制策略

在含大功率电力电子变换器装置中,虚拟无穷大电容(virtual infinite capacitor,VIC)能够减小直流母线电容体积、提高系统功率密度,但其传统控制策略测量参数较多,导致VIC的设备成本增加,可靠性降低。为此,该文提出一种基于重构积分滑模变结构的VIC控制策略,通过VIC原理分析建立变结构模型,以此为基础进行了公式推导和等效替换,构建新的滑模切换面,并设计积分重构观测器取代物理传感器用于电流采样。在此背景下,将功率因数校正器作为研究对象,与PI控制、常规滑模控制方式进行对比仿真,结果表明:在无电流检测单元前提下,所提出控制方式仍可保证VIC控制系统优良动态性能,同时减少采样参数,降低设备成本,提高系统可靠性。

基于等值单机无穷大系统的多机系统PSS设计

多机电力系统PSS的合理设计对于抑制低频振荡至关重要。基于单机无穷大系统的PSS设计方法简单明了,但需要解决等值单机无穷大系统的求取问题。提出了一种直接利用多机系统Phillips-Heffron模型线性化矩阵对角元素形成等值单机无穷大系统Phillips-Heffron模型的新方法,并采用相位补偿法进行PSS设计。与基于发电机间的节点导纳矩阵求取等值单机无穷大系统的方法相比,新方法省去了各机组等值系统参数和线性化系数的计算工作。基于等值单机无穷大系统的PSS设计方法简洁,物理概念清晰,计算量小,便于现场应用。算例比较表明,基于等值单机无穷大系统设计的PSS增强系统阻尼的效果不比一些统一协调设计法的差。

严格对角占优M-矩阵的逆矩阵的无穷大范数上界的估计

设A为严格对角占优的M-矩阵,给出了‖A-1‖∞新的上界估计式,并由此给出了A的最小特征值q(A)下界的估计式.

基于单机无穷大母线等值和轨迹灵敏度的暂态稳定约束最优潮流

在分析多故障暂态稳定约束最优潮流(transient stability constrained optimal power flow,TSCOPF)轨迹灵敏度法存在问题的基础上,提出基于单机无穷大母线等值和轨迹灵敏度的暂态稳定度约束最优潮流计算方法。根据单机无穷大母线等值,在暂态稳定约束最优潮流模型中引入严格的暂态稳定判据,并应用轨迹灵敏技术提高计算效率。将故障分为稳定故障、极度稳定故障、一般不稳定故障和极度不稳定故障,分别在暂态稳定约束中分别加以处理,可快速地进行故障筛选。同时,对于不稳定故障不需要寻找临界稳定轨迹,可节省大量的仿真时间。在3机、10机和20机系统上的仿真结果验证了所提出算法的有效性。

并网逆变器谐波电流抑制研究中的准无穷大输出阻抗概念与应用

为抑制并网逆变器入网电流的谐波成分,提出并网逆变器输出阻抗准无穷大的思路。基于该思路,从并网系统诺顿等效电路的输出阻抗角度入手,详尽分析电网电压比例前馈控制、电网电压优化前馈控制和多谐振控制对输出阻抗影响的基础上,提出一种基于优化前馈与多谐振控制组合的控制策略。实验结果证明了所提组合谐波抑制策略的有效性。

具有无穷大边界值的二阶拟线性奇摄动Robin问题的双边界层

研究一类具有无穷大边界值的二阶拟线性奇摄动Robin边值问题的双边界层现象.基于边界层校正的思想,构造了左右端点附近的边界层函数(包括指数型与代数型),得到了该问题一致有效的渐近解;基于微分不等式理论,证明了该问题解的存在性,给出了渐近解关于精确解的误差估计.一个典型的算例验证了所得结果的正确性.

基于单机无穷大母线等值和轨迹灵敏度的暂态稳定最优励磁控制

为进一步降低电力系统暂态稳定控制代价,提出通过最优控制系统快速动态装置的设定值来保证系统在故障情况下的暂态稳定性。基于单机无穷大母线等值和轨迹灵敏度法,提出暂态稳定最优励磁控制二次规划模型,通过调整发电机电压调节器参考电压设定值来控制系统的稳定性。根据单机无穷大母线等值,在暂态稳定最优励磁控制模型中引入严格的暂态稳定判据;并借助轨迹灵敏度和稳定裕度指标提高计算效率。采用稳定裕度指标后避免寻找临界稳定轨迹,从而节省大量仿真时间。在新英格兰39节点10机系统和某省级692节点138机实际系统上的仿真结果验证了所提算法的可行性和有效性。

严格对角占优M-矩阵的逆矩阵的无穷大范数上界改进的估计式

设A为严格对角占优的M-矩阵,首先仅利用矩阵A的元素给出A-1的元素新的上界估计式,其次利用这些估计式给出了■A-1■∞新的上界估计式,并由此给出了A的最小特征值q(A)下界的估计式。这些新的估计式改进了已有的结果。

等价无穷大在未定式计算中的应用

由等价无穷小的概念类似得到了等价无穷大的概念,并且同时总结出一些常见的等价无穷大.等价无穷大有着等价无穷小类似的特性.通过应用极限的四则运算法则证明得到这样的结论:在0·∞,∞/∞,∞-∞,∞0,1∞型未定式的计算中等价无穷大也可以做到有条件的替换.掌握这些常见的等价无穷大与在未定式计算中的等价替换条件可以有效的减少计算量,在一定程度上比洛必达法则求解问题更加的简捷.

单机无穷大系统的弱随机渐近稳定性

随着可再生能源发电和电动汽车的接入,随机激励对电力系统稳定性的影响日渐突出,随机稳定性已成为一个重要研究课题。要直接分析随机系统的稳定性比较困难,提出根据确定性的截尾系统的稳定性,来分析原随机系统的弱随机渐近稳定性。首先给出了弱随机渐近稳定性定理的依概率证明,其次给出功率随机激励下单机无穷大系统的随机微分方程模型,然后利用单机无穷大系统的Lyapunov函数,验证了单机无穷大系统的局部弱随机渐近稳定性,最后的结论是:原确定性系统稳定而且随机激励满足一定条件,则随机系统是弱随机渐近稳定性的。

具有时滞的单机无穷大系统的随机稳定性

随机激励扰动对电力系统稳定性的影响日渐突出,且现实中系统的时滞现象无处不在,则具有时滞的随机稳定性已成为一个重要研究课题。该研究考查一类外部随机激励扰动的时滞延迟的单机无穷大（OMIB）系统的随机稳定性问题。通过构造Lyapunov Krasovskii函数的方法和线性矩阵不等式（LMIs）的技巧,建立了随机激励扰动下该电力系统的随机均方稳定充分性条件,最后通过数值模拟对主要结果进行验证。

气体中有速率为无穷大的分子吗?

本文讨论了气体分子速率问题 ,深化了麦克斯韦速率分布率等教学内容 .

单机-无穷大系统中的混沌现象及其无源化控制仿真

首先建立单机-无穷大系统的三阶数学模型并简要讨论了其动力学行为,指出在一定条件下系统可能会进入混沌状态;然后采用非线性系统无源化方法设计反馈镇定器,并利用L2性能准则进行干扰抑制,使系统大范围渐近稳订,仿真结果表明了该方法的有效性。应用该方法所设计的励磁控制器在改善电力系统的稳定性方面有一定参考价值,对Matlab在电力系统中的仿真应用有积极的作用。

M-矩阵逆矩阵的无穷大范数上界的进一步研究

根据M-矩阵的性质和无穷大范数的定义,得到严格对角占优M-矩阵逆矩阵的无穷大范数上界的估计式,并给出M-矩阵的最小特征值下界的新估计式.理论分析和算例表明,文章给出的两个估计式改进了现有文献的估计算法.