基于特征值的单机无穷大电力系统随机稳定性分析

考虑系统参数与随机扰动强度以及两者之间的约束关系,分析了随机扰动下单机无穷大电力系统的稳定性.根据系统系数矩阵特征值的3种不同情况,讨论了随机系统均值稳定和均方稳定性,证明了如果无随机扰动电力系统渐近稳定,则在随机小扰动下系统均值稳定和均方稳定,并给出了系统均值均方差的界与随机扰动强度及系统参数之间的关系式.最后,对随机扰动作用下的单机无穷大电力系统进行仿真分析,验证了结论的正确性.

基于PSASP7.1的单机-无穷大电力系统暂态稳定仿真

电力系统稳定这个研究课题国内外专家、学者很多年来进行了深入的研究和探讨。研究电力系统暂态稳定的机理及保持电力系统暂态稳定的措施,对后续学习电力系统稳定与控制可以打下一个良好的基础。本文主要通过电力系统分析综合程序PSASP7.1对一个典型的单机无穷大电力系统进行建模仿真,从而验证励磁调节器AVR及电力系统稳定器PSS对电力系统暂态稳定的影响。

单机无穷大电力系统静态稳定性分析

煤矿电力系统几乎随时都会受到小干扰的威胁,进行静态稳定分析具有重要意义。基于MATLAB的电力系统静态稳定分析与仿真以小干扰分析为主,通过拟定一个单机无穷大系统,结合实际设定相关电气设备的运行参数并进行网络参数的计算和稳定性分析。然后在MATLAB软件的SIMLINK库绘制所拟系统的仿真电路图,设置各模块的各项参数,选择合适的仿真参数,得出仿真结果。通过对仿真结果的分析,发现在MATLAB软件上的仿真结果与理论计算和分析的结果一致,即当单机无穷大系统陷入自发振荡使系统处在即将失稳状态时,合理提高发电机励磁电压可以改变现状,串联电容补偿可以调压,附加PSS装置可以有效抑制自发振荡。

Conformable分数阶单机无穷大电力系统的混沌容错同步

基于反演设计和容错控制研究Conformable分数阶单机无穷大电力系统的混沌同步问题,在设计过程中引入虚拟的误差函数,利用李雅普诺夫稳定性理论确保带有执行器故障的被控系统的鲁棒同步,最后,模拟结果表明所提控制策略的有效性。

一类电力系统的分岔和奇异性分析

研究了单机无穷大电力系统在外部周期性负荷扰动作用下的非线性动力学行为:运用多尺度法分析了单机无穷大系统主共振的解析解及其稳定性,根据系统的分岔方程,运用C-L方法分析了主共振响应在不同系统参数下的不同分岔模式,研究表明该系统的不同分岔模式与其运行参数和结构参数有密切联系;数值仿真表明随着激励幅值的变化,该系统具有由倍周期分岔通往混沌直至增幅振荡失步的丰富动力学行为,从而为电力系统中同步发电机的同步运行、振荡失步提供理论指导。

带励磁限制环节混沌电力系统的励磁控制器设计

为带有励磁限制环节的电力系统动力学模型设计励磁控制器以抑制系统的混沌振荡。首先利用分岔图及相图对系统基本动力学行为进行分析,以此证实系统模型混沌行为的存在性。然后利用递归型滑模控制方法为混沌电力系统设计励磁控制器并给出控制输入的具体表达式。由于在控制输入中规避了复杂系统函数,从而规避了励磁限制环节对控制器设计的影响。最后利用数值仿真证实所设计控制器用于抑制电力系统混沌振荡的有效性。励磁控制能够为抑制电力系统混沌振荡提供一种实用的工程化方法。

带输出误差约束的单机电力系统自适应控制

针对带有静止无功补偿器(SVC)的单机无穷大电力系统,提出了一种自适应动态面与积分滑模控制相结合的控制方案,有效地克服了参数不确定性和外部扰动的影响,确保了系统跟踪误差能够在有限时间内收敛到稳定状态,提高了系统的收敛速度和跟踪精度。通过引入误差转换函数,使得功角的跟踪误差性能指标保持在预定的范围内。采用最小参数学习法在线估计径向基函数神经网络(RBFNN)理想权值向量的范数,避免了神经网络因估计自身权值向量维数增加而引起的“维数灾难”问题,极大减轻了控制器的计算负担。控制算法通过StarSim电力电子实时仿真实验平台进行实验验证,实验结果表明了所提控制方案的有效性。

基于事件触发的电力系统H_(∞)优化控制

针对大规模集中用电导致电力系统负荷端激增从而影响电力系统稳定性的问题,提出一种基于事件触发的H_(∞)优化控制方式。本文采用扇区法对单机无穷大电力系统进行线性化处理,之后通过模糊逻辑建立电力系统的T-S模糊模型。通过事件触发理论和模糊逻辑利用并行分布补偿(parallel distribution compensation,PDC)的方法设计系统控制器。H∞优化控制相比于传统的控制方法提高了系统的稳定性及抗干扰能力,因此本文根据李雅普诺夫稳定性理论和H∞优化控制理论,基于线性矩阵不等式(linear Matrix Inequality,LMI),给出了保证单机无穷大电力系统闭环渐进稳定的充分条件,并采用MATLAB仿真软件对系统进行仿真,从而证明稳定条件的存在。

Conformable分数阶单机无穷大电力系统分岔与混沌研究

基于Conformable分数阶微分定义和Adomian分解算法,设计了Conformable分数阶非线性系统半解析解算法和Lyapunov指数谱算法.采用Lyapunov指数谱、分岔图和吸引子相图分析了Conformable分数阶单机无穷大电力系统中的分岔与混沌现象,揭示了系统状态随参数和微分阶数变化时的规律以及系统走向混沌的道路.Matlab仿真数值模拟结果表明:Conformable分数阶单机无穷大电力系统的动力学特征丰富,系统产生混沌的最小阶数为0.41,系统初值的改变直接影响系统状态,并发现了多涡卷混沌吸引子和共存吸引子,功角失稳是产生多涡卷吸引子的根本原因.研究结果表明了求解算法的有效性与Conformable分数阶单机无穷大电力系统动力学特性的丰富性.

基于H_(∞)优化控制的不确定单机无穷大电力系统稳定性研究

针对电力系统在风电并网时由于其随机性及不确定性而产生的波动扰动,致使降低系统稳定性的问题,提出一种基于H_(∞)优化控制的不确定电力系统稳定性研究方法。通过励磁控制系统利用并行分布补偿技术结合事件触发理论设计模糊控制器,同时采用T-S模糊控制对电力系统进行模糊建模。通过H_(∞)优化控制理论结合李雅普诺夫稳定性理论研究提出保证单机无穷大电力系统稳定性的充分条件以及系统控制器的设计方法,并将充分条件以线性矩阵不等式形式表示。最后采用MATLAB仿真软件对所求得稳定性判据进行验证,证实该结论的有效性。

一类非线性系统鲁棒控制及应用

包含不确定扰动项的线性系统的鲁棒控制表现为L2增益抑制问题.利用非线性系统线性化技术,将包含不确定性的非线性模型进行部分线性化处理.以此为基础,利用线性系统的鲁棒控制理论,讨论了单机 无穷大电力系统,得出发电机的励磁鲁棒控制器;针对发生三相短路故障的线路末端,给出了其发电机功角、角速度和输出电压的仿真曲线.研究结果表明:鲁棒控制器在提高系统稳定性、稳定系统输出电压等方面有良好的控制效果.

具有随机扰动抑制的同步发电机励磁控制器

针对单机无穷大发电系统机械功率与功率角的随机扰动对系统稳定性影响,建立了暂态过程中励磁调节的随机非线性模型,根据随机系统Lyapunov稳定性判据和随机非线性积分反推方法设计励磁控制律,抑制系统的随机扰动以提高系统稳定性.通过数值仿真验证了随机扰动抑制方法的正确性和有效性.

单机无穷大系统中的非线性振荡

针对一个典型的单机无穷大电力系统 ,通过分析系统的双参数分岔的非线性振荡现象 ,综合考虑有功和无功功率对电压稳定性的影响。数值分析表明 ,随着有功功率的增加 ,电力系统的 Hopf点越来越靠近 ,最终合为一点 (在 P1= 1 .4 5543处 ) ;同时圈折 ( cyclic fold)曲线也越来越靠近Hopf曲线 ,并在 Hopf曲线的稳定与不稳定临界点处与Hopf曲线相交 ;倍周期分岔点也随着越来越靠近 ,最终在P1≈ 0 .65合为一点。应用正规形理论方法 ,初步确定了Hopf曲线极限点附近的稳定性态。因而 ,电力系统应注意让负荷利用有功功率 ,减少无功功率的产生以防止非线性振荡。另外 ,可以设计一个稍微吸收网络的有功功率的控制器 ,以避免因周期振荡而造成电力系统仪器的损坏或电压崩溃。

基于模糊神经网络的可控串补控制策略

目前已运行的可控串补(TCSC)工程都是采用常规的控制策略,采用各种先进控制策略比如非线性控制策略、智能控制策略能使TCSC的作用得到最大限度的利用.设计的TCSC模糊神经网络控制系统采用TCSC当地测量的频率增量及功率增量作为模糊控制的输入,用一种神经网络模拟模糊推理机的知识模型和推理模型,采取误差反传的方法依据输入量的值和系统当前的状态来设计调整神经网络的连接权值以及隶属度函数的参数,从而调整模糊控制规则和量化因子.通过对系统处于不同运行点受到不同干扰下的仿真,表明所设计的TCSC模糊神经网络控制系统具有良好的鲁棒性.