双馈风机系统的切换型混沌振荡及其非光滑分岔特性

作     者：薛安成 付潇宇 王嘉伟 李业成 乔登科 XUE Ancheng;FU Xiaoyu;WANG Jiawei;LI Yecheng;QIAO Dengke

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 

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

年 卷 期：2020年第40卷第9期

页      面：170-176页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家重点研究发展计划项目(2017YFB0902000 2017YFB0902004)。 

主　　题：双馈风机 非光滑分岔 限幅 混沌振荡 交流故障 

摘      要：新能源电力系统含限幅或控制切换等非线性环节,本质上为非光滑系统,其稳定性和失稳形式复杂。对此,研究了大扰动下双馈风机并网系统中由限幅饱和导致的混沌振荡失稳机理,在数学上对应着非光滑系统轨迹发生从收敛至平衡点到混沌的非光滑分岔。首先,介绍了切换动力系统(非光滑系统)的非光滑分岔和切换型混沌;其次,分析了交流故障后双馈风机系统发生的复杂振荡现象,利用功率谱和Lyapunov指数确认其为混沌振荡,并分析了其拟周期的频率漂移特性;然后,分析了混沌振荡与限幅饱和间的关系,揭示了该混沌是由多个限幅饱和(非光滑系统切换)引起的,本质上为切换型混沌振荡;最后,从短路比、故障条件和风速等角度分析了大扰动后的切换型混沌振荡的非光滑分岔特性,结果表明在较低短路比、较大故障冲击下系统更易发生切换型混沌振荡。