含电动汽车集群调频的信息能源系统谱特征和稳定性评估

文中研究电动汽车(EV)集群参与调频的信息能源系统稳定性,提出了一种含EV集群调频的信息能源系统谱特征和稳定性评估方法。首先,考虑电力系统(物理)和通信(信息)环节,建立包含EV集群参与调频的信息能源系统分析模型;其次,利用无穷小算子变换技术,将含物理-信息环节的调频系统谱转换成无穷小算子的谱,消除难以处理的超越项。基于用户需求,综合考虑准确度与速度指标,选择切比雪夫离散化方案对无穷小算子进行离散化,进而生成有限维近似矩阵,通过近似矩阵特征值的求解和牛顿迭代校正,得到调频系统临界特征值及其特征向量,用于评估分析系统特定状态下的稳定性。在此基础上,进一步构建含EV集群调频的信息能源系统稳定域,用于多方位评估时滞对系统稳定性的影响。最后,通过实例验证了所述方法的有效性。

基于PIGD-IRK的大规模时滞电力系统特征值高效计算方法

电力系统控制回路中固有的时滞会影响控制器的性能,甚至危害系统的稳定运行。为此,提出了一种基于无穷小生成元隐式龙格-库塔部分离散化(PIGD-IRK)的特征值计算方法,用以分析时滞对大规模电力系统小干扰稳定性的影响。首先,分析了制约无穷小生成元隐式龙格-库塔离散化(IGD-IRK)方法计算效率的瓶颈;然后,应用部分谱离散化思想大幅度降低其构造的无穷小生成元离散化矩阵的维数;接着,利用离散化矩阵的结构特点将其从阶梯型分块矩阵相似变换为常数矩阵的逆和分块上三角矩阵的乘积,从而可在特征值计算过程中充分利用离散化矩阵和系统增广状态矩阵的稀疏特性。最后,通过四机两区域系统和2个实际电网的计算结果验证了所提方法的准确性和高效性。

基于SOD-IRK的大规模时滞电力系统特征值计算方法

为了分析考虑广域阻尼控制回路中的通信时滞影响后大规模电力系统的小干扰稳定性,提出了一类基于解算子隐式龙格—库塔离散化(SOD-IRK)的特征值计算方法。首先,将时滞电力系统的谱问题转化为解算子的谱问题。其次,利用多种隐式龙格—库塔(IRK)方法对解算子进行离散化,从而将解算子的谱问题近似为其离散化矩阵的谱问题;最后,充分利用系统增广状态矩阵和解算子离散化矩阵的稀疏特性,高效地计算大规模时滞电力系统阻尼比最小的部分关键特征值。16机68节点算例系统和华北—华中特高压互联电网的计算结果表明了所提方法的准确性和有效性。

一种改进的时滞电力系统特征值高效计算方法

为高效分析大规模时滞电力系统的小干扰稳定性,基于现有的部分谱离散化时滞电力系统特征值计算方法,提出一种改进的特征值计算方法。针对现有部分谱离散化时滞电力系统特征值计算方法存在矩阵LU分解计算量大和离散化特征方程存在冗余的问题,通过矩阵初等变换对无穷小生成元离散化矩阵的结构进行优化,解决子矩阵奇异的问题,并消除其中的冗余变量。改进方法能够充分利用优化后的无穷小生成元离散化矩阵的稀疏结构,提高大规模时滞电力系统的关键特征值的计算效率。四机两区域系统、山东电网和华北-华中特高压互联电网的计算结果验证了改进方法的准确性和高效性。