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一种多时间尺度电力系统奇异摄动模型的推导 被引量:2
1
作者 陈勇 《广东电力》 2006年第2期9-12,共4页
由于电力系统是一个多时间尺度的高阶非线性系统,其稳定性分析就变得异常复杂。为了提高稳定计算的效率,研究电力系统的多时间尺度动态模型及其降阶是非常必要的,为此,以电力系统物理电路为基础,导出了一个计算快动态和慢动态的电力系... 由于电力系统是一个多时间尺度的高阶非线性系统,其稳定性分析就变得异常复杂。为了提高稳定计算的效率,研究电力系统的多时间尺度动态模型及其降阶是非常必要的,为此,以电力系统物理电路为基础,导出了一个计算快动态和慢动态的电力系统奇异摄动模型。利用系统化的降阶方法,对电力系统模型进行降阶,并通过忽略快动态和固定慢动态,得出一个简化的、符合传统电力系统储备结构的电力系统模型,这对理解系统失稳机制具有重要意义。 展开更多
关键词 电力系统奇异摄动模型 多时间尺度电力系统 模型降阶 稳定性
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双时间尺度电力系统动态模型降阶研究(一)——电力系统奇异摄动模型 被引量:26
2
作者 刘永强 严正 +1 位作者 倪以信 吴复立 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第18期1-5,共5页
电力系统是一个多时间尺度的大规模非线性系统 ,其稳定性分析非常复杂。为提高稳定计算的效率 ,对复杂的电力系统模型进行化简 ,以实现系统化降阶非常必要。文中以电力系统物理电路为基础 ,导出了一个计及电磁快动态的电力系统奇异摄动... 电力系统是一个多时间尺度的大规模非线性系统 ,其稳定性分析非常复杂。为提高稳定计算的效率 ,对复杂的电力系统模型进行化简 ,以实现系统化降阶非常必要。文中以电力系统物理电路为基础 ,导出了一个计及电磁快动态的电力系统奇异摄动模型。推导中 ,以感应电动机并联线性阻抗为负荷模型 ,并考虑了线路充电电容与负荷补偿电容。该模型是一个标准的双时间尺度模型 。 展开更多
关键词 双时间尺度 电力系统 模型降阶 奇异模型 电磁暂态 电力系统稳定性 非线性分析 微分代数方程
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电力系统奇异摄动模型霍普夫分岔分析 被引量:12
3
作者 王庆红 周双喜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第8期1-6,共6页
该文讨论了多时标电力系统模型中的奇异诱导分岔(SIB)和奇异霍普夫分岔(SHB)的特点及其相互关系;拓展了SHB理论的应用范围,使之适用于一类和其本身慢性流型维数无关的电力系统奇异摄动常微分方程 (ODE) 模型;阐述了电力系统微分代数方程... 该文讨论了多时标电力系统模型中的奇异诱导分岔(SIB)和奇异霍普夫分岔(SHB)的特点及其相互关系;拓展了SHB理论的应用范围,使之适用于一类和其本身慢性流型维数无关的电力系统奇异摄动常微分方程 (ODE) 模型;阐述了电力系统微分代数方程(DAE)模型发生SIB分岔和ODE模型发生SHB分岔存在一一对应的特点。最后,以一个三机系统为例,通过时标变换求解带阻尼项电力系统ODE模型平衡点的方法,巧妙地回避了DAE模型在奇异诱导分岔点处无法求解的困难,展示了带阻尼项的电力系统DAE模型会发生双奇异诱导分岔这一特点,并验证了它和带阻尼项的ODE模型发生霍普夫分岔存在对应关系,为多时标电力系统 模型分岔分析提供了新的思路和分析方法。 展开更多
关键词 电力系统 稳定性 奇异模型 霍普夫分岔分析 SHB理论 微分代数方程
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摄动法及其在电力系统中的应用 被引量:2
4
作者 程友良 牛东晓 刘力丰 《华北电力学院学报》 北大核心 1994年第3期78-84,共7页
首先介绍摄动法的基本概念,然后阐述三种主要的奇异摄动法,最后介绍其中的渐近展开匹配法、KB平均法及戴世强教授提出的推广的KB方法和改进的KBM方法在现代电力系统非线性控制、非线性谐振分析及电机工程强非线性振动的研究中... 首先介绍摄动法的基本概念,然后阐述三种主要的奇异摄动法,最后介绍其中的渐近展开匹配法、KB平均法及戴世强教授提出的推广的KB方法和改进的KBM方法在现代电力系统非线性控制、非线性谐振分析及电机工程强非线性振动的研究中的应用.以此展示出振动法在电力系统研究中的应用潜力. 展开更多
关键词 奇异 非线性控制 电力系统
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弱电网故障下新能源并网变换器的奇异摄动模型与暂态稳定性分析 被引量:8
5
作者 张梓钦 朱东海 +3 位作者 马玉梅 邹旭东 胡家兵 康勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期454-465,共12页
弱电网短路故障下新能源并网变换器易于暂态失稳,但由于并网系统表现高阶、非线性和强耦合等特征,其暂态稳定性分析十分困难。已有研究大多局限于单锁相环系统,即忽略电流控制动态的影响,无法充分反映并网变换器的暂态失稳机理。针对该... 弱电网短路故障下新能源并网变换器易于暂态失稳,但由于并网系统表现高阶、非线性和强耦合等特征,其暂态稳定性分析十分困难。已有研究大多局限于单锁相环系统,即忽略电流控制动态的影响,无法充分反映并网变换器的暂态失稳机理。针对该挑战,该文同时考虑锁相环和电流环的控制动态,研究弱电网故障下并网变换器的暂态稳定性。首先,建立并网变换器接入弱电网的奇异摄动模型,将原高阶模型降阶简化为二个低阶的快、慢子系统。然后,分别采用李雅普诺夫第一法和第二法分析了快、慢子系统的稳定性,由此揭示了工作点、线路阻抗和控制参数等多重因素对暂态稳定性的影响规律,并给出一些参数优化设计的指导原则。最后,通过实验验证了分析结果的正确性。 展开更多
关键词 弱电网 并网变换器 暂态稳定性 奇异模型 李雅普诺夫稳定
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高阶系统的奇异摄动模型的平衡降阶 被引量:1
6
作者 孟庆松 王海英 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2006年第3期82-84,共3页
针对目前比较成熟的奇异摄动模型的平衡降阶方法,提出了采用时矩输出拟合来改善降阶系统输出响应逼近程度的方法,实现简化模型输出误差更小、计算简便等优点.
关键词 模型简化 奇异 内平衡理论
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高阶系统的奇异摄动模型的平衡降阶 被引量:1
7
作者 孟庆松 《自动化技术与应用》 2006年第5期13-15,共3页
随着控制理论和电子计算机技术的迅速发展,尽管为研究与设计高阶复杂系统提供了方便的条件,但是对复杂高阶系统进行模型简化仍然是控制系统设计与仿真工作者的一个重要研究课题。针对奇异摄动模型的平衡降阶方法,提出了采用时矩输出拟... 随着控制理论和电子计算机技术的迅速发展,尽管为研究与设计高阶复杂系统提供了方便的条件,但是对复杂高阶系统进行模型简化仍然是控制系统设计与仿真工作者的一个重要研究课题。针对奇异摄动模型的平衡降阶方法,提出了采用时矩输出拟合来改善降阶系统输出响应逼近程度的改进方法,通过给出的实例仿真证实了这一点。 展开更多
关键词 模型简化 奇异 奇异值分解 内平衡理论
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基于奇异摄动法的降阶模型对系统稳定性的影响 被引量:1
8
作者 韩俊秀 《电力学报》 2013年第6期476-480,共5页
电力系统含有大量非线性高阶的数学模型,电力系统稳定性分析时,不可避免地要采用简化的系统模型,文章首先对电力系统动态负荷模型和发电机模型进行了研究并进一步推导变形,然后采用奇异摄动法中多重时间尺度的思想将非线性的电力系统负... 电力系统含有大量非线性高阶的数学模型,电力系统稳定性分析时,不可避免地要采用简化的系统模型,文章首先对电力系统动态负荷模型和发电机模型进行了研究并进一步推导变形,然后采用奇异摄动法中多重时间尺度的思想将非线性的电力系统负荷模型分解成不同时间尺度下的几个子系统,并将高阶模型降阶为低阶模型,最后通过仿真得到一系列数据验证了奇异摄动法降阶后的模型更接近完整模型,所得结果偏差更小。摄动法使模型降阶有了依据,避免了经验降阶带来的较大误差。 展开更多
关键词 完整模型 降阶模型 奇异 时间尺度 态负荷模型 发电机模型
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线性多变量系统的奇异摄动模型的平衡降阶
9
作者 陈宁 孟庆松 《哈尔滨商业大学学报(自然科学版)》 CAS 2006年第4期63-66,共4页
针对目前比较成熟的奇异摄动模型的平衡降阶方法,提出了采用时矩输出拟合来改善降阶系统输出响应逼近程度的改进方法,从而使简化模型具有输出误差更小、计算简便等优点,通过给出的实例仿真证实了这一点.
关键词 模型简化 奇异 集结法 内平衡理论
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高阶系统的奇异摄动模型的平衡降阶
10
作者 陈宁 孟庆松 《黑龙江工程学院学报》 CAS 2006年第3期35-37,共3页
针对目前比较成熟的奇异摄动模型的平衡降阶方法,提出采用时矩输出拟合来改善降阶系统输出响应逼近程度的改进方法,从而使简化模型具有输出误差小、计算简便等优点,通过给出的实例仿真证实了这一点。
关键词 模型简化 奇异 内平衡理论
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一种多时间尺度降阶原则及其在交直流电力系统中的应用 被引量:12
11
作者 马凡 马伟明 付立军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第13期41-47,共7页
基于奇异摄动理论及矩阵特征值扰动定理,推导得出多时间尺度系统在小扰动作用下,采用忽略快动态或固定慢动态降阶时,降阶前后系统静态稳定性的一般规律,并给出一种使该稳定性规律成立的奇异摄动参数范围的计算方法,从而提出一种小扰动... 基于奇异摄动理论及矩阵特征值扰动定理,推导得出多时间尺度系统在小扰动作用下,采用忽略快动态或固定慢动态降阶时,降阶前后系统静态稳定性的一般规律,并给出一种使该稳定性规律成立的奇异摄动参数范围的计算方法,从而提出一种小扰动作用下多时间尺度系统的降阶原则,该降阶原则能保证降阶前后系统的静态稳定性一致。建立交直流电力系统中典型电力电子元件的开关周期平均奇异摄动模型,并运用所提出的降阶原则,对简单交直流电力系统进行降阶研究。降阶前、后系统在小扰动作用下的时域仿真结果证明所提出的降阶原则是有效的,能应用于交直流电力系统静态稳定性分析。 展开更多
关键词 奇异理论 矩阵特征值扰 多时间尺度降阶 交直流电力系统 静态稳定性
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污水处理过程的奇异摄动模型仿真研究 被引量:4
12
作者 张平 苑明哲 王宏 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第14期3188-3192,共5页
活性污泥污水处理过程是一个多时间尺度的大规模非线性系统。其数学模型非常复杂,不便于进行控制系统的设计。为了从控制和优化的角度促进活性污泥数学模型的应用,以活性污泥一号模型(ASM1)为基础,COST 624 benchmark为平台,采用奇异摄... 活性污泥污水处理过程是一个多时间尺度的大规模非线性系统。其数学模型非常复杂,不便于进行控制系统的设计。为了从控制和优化的角度促进活性污泥数学模型的应用,以活性污泥一号模型(ASM1)为基础,COST 624 benchmark为平台,采用奇异摄动法并结合灵敏度分析法使系统降维。建立了活性污泥奇异摄动模型。简化后的模型组分、反应过程和参数的数量都少于ASM1。仿真结果表明简化模型与原有模型的动态特性基本一致,证明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 污水处理过程 活性污泥模型 BENCHMARK 奇异 灵敏度分析
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一种近似广义奇异摄动模型降阶算法 被引量:2
13
作者 姜立强 郭铮 何鸣 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期96-98,共3页
分析了平衡截断法、平衡奇异摄动法和广义平衡奇异摄动法存在的优缺点,提出了一种近似广义奇异摄动模型降阶算法。新算法在广义平衡奇异摄动法降阶过程中引入一个实参数代替矩阵,不仅集成了平衡截断法和奇异摄动法的优点,而且减少了计算... 分析了平衡截断法、平衡奇异摄动法和广义平衡奇异摄动法存在的优缺点,提出了一种近似广义奇异摄动模型降阶算法。新算法在广义平衡奇异摄动法降阶过程中引入一个实参数代替矩阵,不仅集成了平衡截断法和奇异摄动法的优点,而且减少了计算量,大大缓解了利用广义奇异摄动法得到的低阶系统可能面临的无法实现的问题。仿真结果表明方法简单有效。 展开更多
关键词 平衡系统 奇异 模型降阶
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一类奇异摄动燃烧模型的渐近解 被引量:2
14
作者 史娟荣 莫嘉琪 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2016年第7期691-698,共8页
讨论了一类具有两参数的非线性奇异摄动的燃烧模型.首先,利用摄动方法,得到了燃烧模型的外部解;其次,引入一个伸长变量,构造了燃烧模型解的初始层的校正项;然后,利用多重尺度方法和合成展开方法构造了模型解的边界层校正项,并由此得到... 讨论了一类具有两参数的非线性奇异摄动的燃烧模型.首先,利用摄动方法,得到了燃烧模型的外部解;其次,引入一个伸长变量,构造了燃烧模型解的初始层的校正项;然后,利用多重尺度方法和合成展开方法构造了模型解的边界层校正项,并由此得到了原初始-边值问题的渐近解;最后,利用微分不等式相关的理论证明了所得到的渐近解的一致有效性.用该文的求解方法简单而可行. 展开更多
关键词 燃烧模型 渐近解 奇异
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计算奇异摄动法在燃烧反应系统简化中的应用 被引量:2
15
作者 刘杰平 程晓丽 王强 《计算物理》 CSCD 北大核心 2005年第2期143-148,共6页
 采用计算奇异摄动法构造典型燃烧反应系统的简化化学动力模型,基于燃烧反应控制方程寻找理想基向量,借助所得理想基向量实现快慢反应模态间的解耦,并给出参与性指数、原子团指针和重要性指数等关键参数,进而构造快模态状态方程和简化...  采用计算奇异摄动法构造典型燃烧反应系统的简化化学动力模型,基于燃烧反应控制方程寻找理想基向量,借助所得理想基向量实现快慢反应模态间的解耦,并给出参与性指数、原子团指针和重要性指数等关键参数,进而构造快模态状态方程和简化化学动力模型.典型CO CH4 Air混合燃烧反应系统的计算结果表明,由计算奇异摄动法得到的简化燃烧反应系统是原燃烧反应系统很好的近似. 展开更多
关键词 奇异 燃烧反应 系统简化 反应系统 应用 模型 控制方程 关键参数 计算结果 混合燃烧 状态方程 基向量 性指数 原子团 化学 构造 理想 模态 近似
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非线性奇异摄动系统的自适应模糊控制器设计 被引量:2
16
作者 李莉 孙富春 《电光与控制》 北大核心 2013年第3期35-39,共5页
为解决模型未知情况下多输入多输出非线性奇异摄动系统的跟踪问题,提出一种新型的自适应模糊控制器。首先将被控系统分解为快慢子系统,对慢子系统,设计后件参数可调的直接型自适应模糊控制器,能保证系统的慢状态跟踪预定轨迹;对快子系统... 为解决模型未知情况下多输入多输出非线性奇异摄动系统的跟踪问题,提出一种新型的自适应模糊控制器。首先将被控系统分解为快慢子系统,对慢子系统,设计后件参数可调的直接型自适应模糊控制器,能保证系统的慢状态跟踪预定轨迹;对快子系统,则设计模糊控制器,能够保证快子系统的稳定,最终控制器为二者的合成。Lyapunov方法证明,只要摄动参数足够小,就能保证整个系统的稳定。仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 自适应模糊控制器 模糊奇异模型 多时标非线性系统
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模糊奇异摄动系统H_∞分析与综合 被引量:1
17
作者 陈金香 杨卫东 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期3146-3149,共4页
针对一类非线性奇异摄动系统,建立基于T-S模型的模糊奇异摄动系统模型,通过Lyapunov方法和Schur补定理,研究其稳定性、H∞性能指标和状态反馈H∞控制。将系统稳定性分析和状态反馈H∞控制器的设计,归结为求解一组与摄动参数ε无关的线... 针对一类非线性奇异摄动系统,建立基于T-S模型的模糊奇异摄动系统模型,通过Lyapunov方法和Schur补定理,研究其稳定性、H∞性能指标和状态反馈H∞控制。将系统稳定性分析和状态反馈H∞控制器的设计,归结为求解一组与摄动参数ε无关的线性矩阵不等式问题,可以避免由ε引起数值求解的病态问题。该方法适用于标准和非标准非线性奇异摄动系统,仿真实例说明该方法的有效性。 展开更多
关键词 模糊奇异 H∞控制 线性矩阵不等式(LMIs) T-S模型
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时滞模糊奇异摄动系统H_∞滤波 被引量:1
18
作者 陈金香 杨卫东 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期283-294,共12页
针对一类变时滞非线性奇异摄动系统,本文提出了基于T-S模糊模型的建模方法,并设计了模糊H∞滤波器,通过求解一组与摄动参数ε无关的线性矩阵不等式,获得其增益,避免了由ε引起数值求解的病态问题,所获得滤波器使闭环系统渐进稳定且达到... 针对一类变时滞非线性奇异摄动系统,本文提出了基于T-S模糊模型的建模方法,并设计了模糊H∞滤波器,通过求解一组与摄动参数ε无关的线性矩阵不等式,获得其增益,避免了由ε引起数值求解的病态问题,所获得滤波器使闭环系统渐进稳定且达到给定的H∞性能指标。该方法适用于标准和非标准非线性奇异摄动系统,仿真实例说明该方法的有效性。 展开更多
关键词 奇异 时滞 H∞滤波 线性矩阵不等式(LMIs) T—S模型
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基于奇异摄动方法的精馏塔模型简化及其仿真研究
19
作者 李树荣 王维波 《计算机仿真》 CSCD 2001年第5期59-61,共3页
将奇异摄动方法应用于一个精馏塔 ,得到具有三对角结构的动态简化模型。该文介绍模型简化的步骤 ,推导了简化模型的具体公式。仿真表明∶简化模型与全阶模型的静态和动态特性基本保持一致。
关键词 精馏塔 奇异方法 数学模型 仿真
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时滞模糊奇异摄动系统状态反馈H_∞控制
20
作者 陈金香 杨卫东 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第14期4475-4478,共4页
针对一类非线性奇异摄动系统,建立基于T-S模型的时滞模糊奇异摄动系统模型,通过Lyapunov方法和Schur补定理,研究其状态反馈H∞控制。将系统状态反馈H∞控制器的设计,归结为求解一组与摄动参数ε无关的线性矩阵不等式问题,避免由ε引起... 针对一类非线性奇异摄动系统,建立基于T-S模型的时滞模糊奇异摄动系统模型,通过Lyapunov方法和Schur补定理,研究其状态反馈H∞控制。将系统状态反馈H∞控制器的设计,归结为求解一组与摄动参数ε无关的线性矩阵不等式问题,避免由ε引起数值求解的病态问题。所得控制器使闭环系统渐进稳定且达到给定的H∞性能指标。该方法适用于标准和非标准非线性奇异摄动系统,仿真实例说明该方法的有效性。 展开更多
关键词 时滞模糊奇异 H∞控制 线性矩阵不等式(LMIs) T-S模型
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