基于自由矩阵积分不等式方法的电力系统时滞相关稳定性分析

研究了电力系统时滞相关鲁棒稳定性问题。首先,建立了考虑系统时滞的电力系统模型;然后,通过构造时滞乘积增广型Lyapunov-Krasovskii泛函,并应用自由矩阵积分不等式方法,对泛函导数进行界定,得到了低保守性的稳定新判据;最后,通过单机无穷大系统、4机11节点系统和典型二阶系统验证了所提方法的有效性。

前交叉韧带重建患者步行时患侧腿部肌肉协同特征与步态稳定性的相关性

背景:现有研究初步总结了前交叉韧带重建患者步行时患侧腿肌肉活动与步态稳定性的潜在关联,然而存在观测肌肉类别不全、观测步行动作阶段不完整、未考量多块肌肉间协同作用等问题,亟待进一步完善该研究。目的:监测前交叉韧带重建患者步行时患侧腿部肌肉协同信息,分析肌肉协同信息与步态稳定性的关联。方法:招募24例男性前交叉韧带重建患者,年龄(21.66±4.09)岁,采集受试者步行时患肢的肌电数据与压力中心数据,采用非负矩阵分解算法提取患肢的肌肉协同元参与数量、肌肉协同元峰值激活用时及肌肉相对权重指标,并与压力中心指标进行相关性分析。结果与结论:①累计解析出6类肌肉协同元参与步行活动,其中肌肉协同元参与数量与患者步态压力中心横向位移距离、横向位移速度无显著相关性。在肌肉协同元峰值激活用时方面,主导步态承重反应期的协同元3峰值激活用时与患者步态压力中心横向位移距离、横向位移速度均呈显著负相关(r=-0.413,P=0.045;r=-0.470,P=0.020),其余类型协同元的峰值激活用时与患者步态稳定性指标无显著相关性。在肌肉相对权重方面,主导步态承重反应期的协同元1的股直肌与患者步态压力中心横向位移距离、横向位移速度均呈显著负相关(r=-0.592,P=0.005;r=-0.529,P=0.014);主导承重反应期的协同元3的股二头肌的相对权重与患者步态压力中心横向位移距离呈显著负相关(r=-0.428,P=0.037)。②结果表明,前交叉韧带重建患者的中枢系统会系统调节步行时患肢肌肉协同活动以提升步态稳定性,具体表现为:延长主导承重反应期肌肉协同元激活时间,增强股四头肌的激活程度,以增强患侧腿落地时膝关节离心收缩控制能力,提升膝关节稳定性;增强承重反应期股二头肌激活程度,以增加患侧腿落地时膝关节屈曲程度,增强下肢落地缓冲功能。

基于关系矩阵和模糊集合的斜坡稳定性综合评价

以关系矩阵方法为基础确定表征各影响因素在斜坡稳定系统中地位的因素活动性指数 ,并以模糊集合理论中的隶属度为量化手段确定反映具体斜坡影响因素特征的单因素分级指数 ,最后综合二指数求得体现斜坡稳定程度的稳定性系数。此方法在兰州市斜坡稳定性评价中的应用表明 :基于关系矩阵和模糊集合的斜坡稳定性综合评价是斜坡稳定性评价的有效方法 ,在总结地区性评价经验的基础上 。

电压稳定分析中降阶潮流雅可比矩阵的研究

基于降阶潮流雅可比矩阵的V-Q灵敏度、模态分析等静态分析方法在分析电压稳定方面得到了广泛应用,但降阶雅可比矩阵涉及到系统潮流雅可比矩阵的子矩阵Pθ可逆的问题,针对此问题,该文首先结合数学矩阵理论及电力系统的实际情况就矩阵Pθ是可逆矩阵给出明确的证明,为基于降阶雅可比矩阵的应用提供理论支持。最后以新英格兰39节点系统作为算例,通过分析计算矩阵Pθ的行列式、模最小特征值及条件数来验证矩阵Pθ的可逆性,为电压稳定分析提供理论基础。

基于浸润线矩阵的尾矿坝稳定性分析

由于尾矿坝的渗流边界条件极为复杂,采用的二维简化理论分析法的计算结果有可能与实测浸润线的结果相差较大,急需一种能较为准确预测尾矿坝浸润线位置的简易算法。在深入剖析尾矿坝浸润线影响因素的基础上,建立了浸润线叠加影响函数,归纳出与尾矿坝坝体特征相关的阶段影响因子,提出反映阶段影响因子的浸润线矩阵。运用多项式回归分析浸润线观测数据,拟合得出浸润线观测孔水位与库水位的函数曲线,求得尾矿坝浸润线矩阵。

基于随机矩阵理论的电力系统暂态稳定性分析

电网暂态分析是保证电网稳定运行的重要手段。随着电网广域测量系统(wide-area management system,WAMS)的发展,电网形成了具有时空特性的高维海量运行数据。传统的电网暂态分析采用物理模型,用严格的数学公式关联维度之间数据,这种模型不能充分利用海量电网运行数据,造成资源浪费。从数据驱动的角度,首先分析WAMS数据的应用情况,考虑电网运行数据特点建立数据模型。然后利用随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)建立平均谱半径(mean spectral radius,MSR)评价指标,从整体上分析不同扰动对电网的影响。在整体分析电网运行状态的基础上,结合随机矩阵理论和时间序列分析(time series analysis,TES)建立量化评价指标,实现对扰动的影响程度分析和影响范围评估。最后,利用IEEE39系统验证提出方法的可行性和正确性。

稳定矩阵、正定矩阵和M-矩阵的新判定

指出最近已有结论中存在的问题,给出其解决的办法.得到一种新的判定矩阵稳定性、正定性以及矩阵为M-矩阵的方法.

基于多因素相互作用关系矩阵的边坡稳定性定量评价

边坡失稳发生滑坡是一种极其复杂的地质现象,涉及到了多种因素之间的相互作用和相互耦合,常规方法难以对其进行定量评价。本文采用多因素相互作用关系矩阵方法,综合考虑了系统中每个影响因素以及不同影响因素之间的相互作用对整个系统的影响,不仅可以定量地计算出每种影响因素对边坡稳定性的作用,而且可以对边坡的整体稳定性进行定量评价。102滑坡稳定性的计算结果表明,该方法是一种解决这类复杂问题的行之有效的方法。

基于随机矩阵理论的电网静态稳定态势评估方法

基于广域测量信息的电力系统静态稳定态势评估具有非常重要的现实意义。该文在分析电力系统实际运行所产生的数据基础上,提出一种基于随机矩阵理论的大数据融合方法。基于随机矩阵理论评估电网静态稳定态势的方法具有无需详细的物理模型、又可综合考虑历史数据和实时数据,以及可从高维角度认识复杂系统等优点。通过对两种极限谱分布函数M-P率(Marchenk-Pastur law)和圆环率在静态稳定态势评估应用的原理说明,提出采用线性特征根统计量平均谱半径作为评估指标;对IEEE39节点系统的仿真,验证了所提方法的有效性,为静态稳定态势评估提供了一种新思路。

应用潮流雅可比矩阵判别小干扰电压稳定性的原理及条件

基于感应电动机负荷的动态模型和相应的线性化微分方程式，首次提出了一种应用潮流雅可比矩阵行列式的符号来判别小干扰电压稳定性的原理及其条件，并给出７机３２节点示例系统的结果，以表明其正确性。

一种改善矩阵变换器系统动态性能和稳定性的控制方法

提出了一种简单实用的改善矩阵变换器系统动态特性和稳定性的虚拟电阻方法。矩阵变换器系统存在潜在不稳定的根本原因是输入滤波器对不同次数的谐波的传输系数不同。论文提出采用虚拟电阻算法代替实际电阻来衰减系统中LC输入滤波器的振荡,不增加任何的损耗,提高了系统的效率,改善了系统的动态性能和稳定性。仿真结果证明了所提出方法的正确性和可行性。

基于关系矩阵和模糊理论的采空区稳定性综合评价

建立了基于关系矩阵和模糊理论的采空区稳定性综合评价方法，结合目前岩石力学有关研究成果和我国留矿采矿法生产实际，确定了采空区稳定性系数与稳定性级别之间的对应关系，根据计算结果结合某矿山采空区地压显现实际情况，对该矿山地下采空区的稳定性进行了综合评价。

矩阵变换器系统的稳定性分析

论文提供了一种实用的矩阵变换器系统稳定性的分析方法。以非理想电源、输入滤波器、矩阵变换器及其驱动的三相对称阻感性负载组成的系统为对象,建立了两种不同的调制策略下系统的状态平均模型,分析了两种不同的调制策略下系统稳定性的不同性质。对非线性状态平均模型在稳态工作点处进行微偏线性化,建立了系统的小信号线性状态方程,通过对状态矩阵特征值移动规律的分析,研究了系统各参数影响稳定性的规律,并在此基础上,提出了改进滤波器结构来改善稳定性的措施,分析了改进的滤波器改善稳定性的根本原因。仿真结果表明了解析分析结论的正确性。

基于双级矩阵变换器的变速恒频电源系统的稳定性分析及其改善措施

基于双级矩阵变换器(TSMC)的变速恒频电源系统具有效率高、功率密度高、可靠性高和使用寿命长等诸多优点,在航空电源系统中具有广阔的应用前景。但受输入滤波器欠阻尼振荡的影响,基于TSMC的电源系统存在稳定性差的问题。本文讨论了输出侧LC滤波器和输出电压闭环对系统稳定性的影响,在输出电压双闭环的基础上,提出一种基于输入侧电容电压微分前馈的新型有源阻尼算法,改善了系统的稳定性。在定频和变频输入的条件下,实验结果均验证了该算法的有效性和可行性。

判定矩阵稳定、正定以及为M矩阵的统一简化条件

本文给出了一个判定矩阵稳定、正定以及为M矩阵的统一简化条件 .基于该条件提出的判定方法简化了计算 ,因而应用十分方便 .文中给出三个示例说明了方法的应用 .

基于双级矩阵变换器的永磁风力发电LVRT及稳定性分析

风电系统在电网电压跌落情况下的持续能力直接影响电网对风电的消纳能力和风电场的经济效益,因此研究其低电压穿越能力具有重要的意义。针对永磁风力发电系统中的背靠背电压型脉宽调制变换器存在直流大电容,在电压突降时会引起变换器的直流母线电压升高的情况,提出了采用双级矩阵变换器取代背靠背电压型脉宽调制变换器的永磁风力发电系统。在分析双级矩阵变换器已有控制方式不稳定的基础上,采用了一种加入修正项的新型控制方法,并采用根轨迹法证明其稳定性,最后通过Matlab/Simulink软件仿真验证了上述方法比已有方法具有更强的低电压穿越能力,实际硬件电路实验也验证了所提方法的正确性和可行性。

基于节点导纳矩阵形式的在线电压稳定分析

提出一种基于节点导纳矩阵形式的电压稳定实时分析方法。该方法推导了由节点电压在小扰动下迭代不收敛所引起的电压单调失稳模式,这与实际系统中的电压崩溃事故大都是非振荡形式的单调失稳相符。该方法利用广域测量系统(wide area measure system,WAMS)的同步测量数据,引入PV节点的灵敏度等效导纳来实时修正节点导纳矩阵,能够克服传统静态分析方法不能计及系统动态变化的弊端;并且不需要对系统进行等值计算,有利于提高算法的速度和准确性。所提方法具有原理简单、计算量小的优点,适于互联电网的在线电压稳定监控。以新英格兰39节点系统仿真验证该方法的有效性。

用具有负定非对称矩阵的梯度系统构造稳定的广义Birkhoff系统

Birkhoff系统是一类比Hamilton系统更广泛的约束力学系统,可在原子与分子物理,强子物理中找到应用.非定常约束力学系统的稳定性研究是重要而又困难的课题,用构造Lyapunov函数的直接方法来研究稳定性问题有很大难度,其中如何构造Lyapunov函数是永远的开放问题.本文给出一种间接方法,即梯度系统方法.提出一类梯度系统,其矩阵是负定非对称的,这类梯度系统的解可以是稳定的或渐近稳定的.梯度系统特别适合用Lyapunov函数来研究,其中的函数V通常取为Lyapunov函数.列出广义Birkhoff系统的运动方程,广义Birkhoff系统是一类广泛约束力学系统.当其中的附加项取为零时,它成为Birkhoff系统,完整约束系统和非完整约束系统都可纳入该系统.给出广义Birkhoff系统的解可以是稳定的或渐近稳定的条件,进一步利用矩阵为负定非对称的梯度系统构造出一些解为稳定或渐近稳定的广义Birkhoff系统.该方法也适合其他约束力学系统.最后用算例说明结果的应用.

基于时变状态矩阵的故障系统稳定性分析

针对能量函数法无法分析系统的时变状态矩阵与稳定性之间的关系,提出一种基于时变状态矩阵的故障电力系统稳定性分析方法。首先,通过系统在故障消失点的状态及运行方式,逐步计算系统在故障后各运行点的状态及状态矩阵。然后求取差分方程的解,并根据时变系统稳定性判据,判定故障后系统能否渐进稳定。最后,2机系统和16机系统仿真算例表明,该方法能够准确判断系统在不同故障位置及故障持续时间等情况下系统的稳定性。

区间矩阵稳定的充分条件

讨论几类区间矩阵的稳定性，仅用区间矩阵元素的简单关系，获得了几个新的简单实用的充分条件。