基于相图法的水电二阶切换系统动力学特性与振荡分析

作     者：薛安成 庄文彬 熊鸿韬 王嘉伟 杨滢 刘晓博 XUE Ancheng;ZHUANG Wenbin;XIONG Hongtao;WANG Jiawei;YANG Ying;LIU Xiaobo

作者机构：华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江杭州310014 国网浙江省电力有限公司调度控制中心浙江杭州310007 

出 版 物：《电力自动化设备》 (Electric Power Automation Equipment)

年 卷 期：2023年第43卷第4期

页      面：78-83,113页

核心收录：

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国网浙江省电力有限公司科技项目(5211DS200086) 

主　　题：切换系统 相图法 频率振荡 极限环 非光滑分岔 

摘      要：高比例水电系统在大扰动下出现了死区、限幅作用的超低频频率振荡,其所对应的切换系统仍缺乏动力学特性分析。鉴于此,基于二阶切换系统动力学特性,结合相图法分析系统参数对其动力学特性的影响,揭示系统在不同扰动、阻尼下发生频率振荡的动力学机理。首先给出水电二阶切换系统描述,分析了系统的平衡点存在性。其次结合相图法分析不同运行条件下系统的动力学特性,证明了相关极限环的存在性。最后分析了系统的非光滑分岔特性。结果表明:当平衡点正阻尼、系统调节区域负阻尼时存在1个稳定极限环,对应严重大扰动下的频率振荡;当平衡点负阻尼、系统有限幅时存在2个稳定极限环,分别对应一般、严重大扰动下的频率振荡,且二者振荡频率较为接近。