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不同风电系统动态电压稳定的分岔分析

电网技术 2010年第5期34卷 67-71页

作者：许珊珊汤放奇周任军马新惠长沙理工大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410004

为研究接入风电场的电力系统的风电场注入功率和负荷节点无功功率这2个参数独立及共同作用对系统动态电压稳定的影响,针对接入加入动态负荷模型的异步机风电场和双馈机风电场的单机无穷大系统,分别进行了单参数和双参数分岔分析。分析... 详细信息

为研究接入风电场的电力系统的风电场注入功率和负荷节点无功功率这2个参数独立及共同作用对系统动态电压稳定的影响,针对接入加入动态负荷模型的异步机风电场和双馈机风电场的单机无穷大系统,分别进行了单参数和双参数分岔分析。分析结果表明,双参数分岔分析相对单参数分岔分析更能揭示系统参数对电压稳定的影响。同一系统结构和参数下,2种系统中当注入功率持续增大时,无功负荷过重会极大降低系统的稳定裕度;当注入功率保持恒定时,无功负荷的变化不影响系统稳定;通过风电场注入功率与无功负荷的协调运作,避开注入功率持续增大时无功负荷重载情况,系统可运行到效率最高;双馈电机风电系统稳定性高于异步电机风电系统,且双馈电机风电系统能得到更准确的系统稳定裕度。

关键词：异步风电系统双馈风电系统电压稳定动态负荷模型单参数分岔双参数分岔分岔分析

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风电并网对电力系统电压稳定的分岔影响

中国电力 2014年第1期47卷 75-80页

作者：卢焕丽康积涛罗强西南交通大学电气工程学院四川成都610031

用延拓法对双馈机风电场和异步机风电场分别进行单参数和双参数分岔分析,推导了含有风电场及静止无功补偿器(SVC)情况下的系统潮流计算公式,并设计了追踪二维分岔曲线的方法,用时域仿真法对分岔分析的结果进行验证。通过在不同的风机模... 详细信息

用延拓法对双馈机风电场和异步机风电场分别进行单参数和双参数分岔分析,推导了含有风电场及静止无功补偿器(SVC)情况下的系统潮流计算公式,并设计了追踪二维分岔曲线的方法,用时域仿真法对分岔分析的结果进行验证。通过在不同的风机模型及参数下进行时域仿真得到SVC影响系统分叉点的位置及电压失稳过程,结果表明时间常数越大,系统电压失稳的速度越快;在动态的异步机风电场模型下,等值机的惯性时间常数也影响系统的电压失稳过程,其时间常数越小,电压失稳的速度越快;在双馈机风电场模型下,功率因数不同,系统的传输极限及分岔值不同。

关键词：静止无功补偿风电并网单参数分岔双参数分岔延拓法时域仿真法

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含风电场电力系统的静分岔分析

现代电力 2013年第3期30卷 18-22页

作者：卢焕丽康积涛西南交通大学电气工程学院四川成都610031

为了研究含风电场的电力系统电压稳定性及分岔情况,对典型的3节点系统采用延拓法及分岔理论进行单参数和双参数分岔分析。文中对含与不含风电场的系统稳定情况进行比较,得知用风电场代替普通发电机时,系统的分岔情况发生了改变,风电场... 详细信息

为了研究含风电场的电力系统电压稳定性及分岔情况,对典型的3节点系统采用延拓法及分岔理论进行单参数和双参数分岔分析。文中对含与不含风电场的系统稳定情况进行比较,得知用风电场代替普通发电机时,系统的分岔情况发生了改变,风电场对无功的依赖性较强,采用合适的动态无功补偿可以提升风电场的运行性能。风电场中静止无功补偿器SVC的参数对系统的分岔值有重要的影响,随着SVC放大倍数及参考电压的增大,系统的分岔值都会增大,但增大趋势有所不同。另外,由于对无功的需求较大,含风电系统的无功负荷不宜过重,否则会使系统的无功需求更大,从而影响电压稳定性。

关键词：风电场延拓法分岔理论单参数分岔双参数分岔静止无功补偿器

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简单电力系统的分岔分析与研究

简单电力系统的分岔分析与研究

作者：徐璐兰州交通大学

学位级别：硕士

本论文主要是研究有关电力系统的动力学特性的问题,通过选取经典双机三节点电力系统作为研究模型,运用非线性动力学的理论方法,通过Matcont软件和Matlab软件来分析系统在不同分岔行为下所对应的变量和参量的取值,得到的这些数据将在实... 详细信息

本论文主要是研究有关电力系统的动力学特性的问题,通过选取经典双机三节点电力系统作为研究模型,运用非线性动力学的理论方法,通过Matcont软件和Matlab软件来分析系统在不同分岔行为下所对应的变量和参量的取值,得到的这些数据将在实际系统改进或设计控制器,以及对系统进行参数匹配时提供参考。本论文主要分为六章。第一章论述了选题的意义、背景、和现状,对整篇论文的研究意义做了陈述。第二章是预备知识,对本文要用到的主要概念、方法、工具做了详细的介绍,主要的包括平衡解流形法、直接法、中心流形定理和Lyapunov指数。其中平衡解流形法、中心流形定理和Lyapunov指数法在本篇论文里面主要对单参数分岔情形的分析提供了理论基础,直接法既用于了单参数分岔分析,还用于了双参数分岔分析。第三章主要内容包含四部分:(1)用Runge Kutta方法、Newton迭代法、及抛物线插值法计算该系统的平衡解流形;(2)以平衡解流形法为基础,Matcont软件为工具分析了该系统以负荷点的无功功率1Q为单参数时的分岔情形,这其中包括静态分岔点以及Hopf分岔点;(3)用理论方法证明了系统内SNB分岔点的存在性;(4)并用线性变换法、中心流形定理及直接法证实了Hopf分岔的存在性并且判断了系统中Hopf分岔点的类型。本章中先对所研究的问题进行定性分析,然后通过仿真利用图形来进一步分析问题,做出实际的研究。在有了单参数分岔情形的结论后,在第四章中文章考虑将负荷点的无功功率1Q和有功功率1P作为双参数进行更全面的分岔研究,本章先用直接法分析了在负荷点的无功功率1Q和有功功率1P作为双参数的时候系统Hopf极值点的存在性,然后借助Matcont软件和Matlab软件来分析系统的动力学行为,通过分析双参数分岔图来论证1Q和1P对系统运行状态的影响。第五章的内容是对系统进行单参数分岔控制,给系统添加了非线性控制器,目的是将系统的亚临界Hopf分岔控制成超临界Hopf分岔,使得系统在运行的时候更加稳定,并且用了数值仿真去证明控制器的有效性。整篇论文详细地阐述了系统在不同变量和参量下所发生的动力学行为,以及在某个具体的分岔行为下系统内各个主要指标的运行状态,即所对应的数据,这些数据会对系统改进或设计控制器的时候提供参考价值。

关键词：单参数分岔平衡解流形法直接法静态分岔点 Hopf分岔点双参数分岔非线性控制器

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基于分岔理论的神经群动力学特性分析

基于分岔理论的神经群动力学特性分析

作者：夏小飞天津医科大学

学位级别：硕士

研究目的：神经群模型是典型的非线性动态系统,具有丰富而复杂的动力学行为模式。由于突触可塑性和神经元内在可塑性的影响,神经群兴奋性与抑制性突触增益、突触连接数目及神经元胞体参数是动态变化的;同时神经群输入对神经群动力学特... 详细信息

研究目的：神经群模型是典型的非线性动态系统,具有丰富而复杂的动力学行为模式。由于突触可塑性和神经元内在可塑性的影响,神经群兴奋性与抑制性突触增益、突触连接数目及神经元胞体参数是动态变化的;同时神经群输入对神经群动力学特性也具有重要影响。上述因素对神经群动力学特性具有重要调控作用,其平衡是维持正常神经电活动的前提,而其失衡是诱发癫痫与帕金森等神经疾病的重要原因,因而研究模型自身参数及外界输入对神经群动力学特性的调控规律具有重要意义。研究方法：通过神经群三个突触模型的输出数学描述,可以得到由六个一阶微分方程表示的神经群模型,根据微分方程求得模型的平衡点,得到模型平衡点处的模型输出,由雅可比矩阵通过计算系统特征根实部的符号可判断该平衡点是否稳定,据此可判断神经群模型平衡点曲线的稳定和不稳定区域。同时,根据以上神经群模型的数学描述,借助于分岔软件Matcont对神经群模型进行分岔分析以研究神经群动力学特性。研究结果：本文基于分岔理论,针对Jansen提出的神经群模型,通过分岔分析给出了神经群运行于单稳、双稳、正常和异常极限环振荡状态等典型动力学状态的参数区域,剖析了模型参数及其相互作用对神经群动力学特性的调控规律,揭示了神经群模型的振荡转换机制,仿真结果验证了分岔分析结果的正确性和有效性。研究结果从以下三个方面展开： 1.通过兴奋性与抑制性突触增益和突触连接数目的单参数分岔分析和双参数分岔分析,分别给出了产生各种典型动力学模式的前馈、正反馈和负反馈突触增益以及突触连接数目的单参数区间及它们之间的双参数区域;上述结果定量剖析了兴奋性与抑制性突触可塑性及其相互作用对神经群动力学特性的调控规律。 2.通过神经元内在可塑性参数的单参数分岔分析和双参数分岔分析分别给出了产生各种典型动力学模式的神经元参数的单参数区间和双参数区域,剖析了神经元可塑性参数以及神经元参数间的相互作用对神经群动力学特性的调控规律。 3.分别通过神经群输入的单参数和双参数分岔分析分别给出了产生各种典型动力学模式的神经群输入的单参数及双参数区域,剖析了神经群输入以及神经群输入间的相互作用对神经群动力学特性的调控规律。研究结论：神经振荡是神经系统信息传递和处理的基础,研究结果定量剖析了模型自身参数及输入对神经群动力学特性的调控规律,同时也揭示了神经群的两种振荡机制：极限环振荡机制及输入诱发的双稳态切换振荡机制。本文的研究对从动力学角度理解模型自身参数及输入在脑功能的维持及各种神经疾病的诱发机制中所扮演的角色具有重要参考价值。神经群模型体现了神经群各影响因素对神经电活动的协同调控机制,对理解更高层次脑神经网络动力学特性的调控机制具有借鉴意义。

关键词：神经群模型突触可塑性神经元内在可塑性单参数分岔双参数分岔动力学正常神经振荡异常神经振荡

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分岔理论在风电系统电压稳定分析中的应用

分岔理论在风电系统电压稳定分析中的应用

作者：许珊珊长沙理工大学

学位级别：硕士

随着风力发电技术的不断发展,风电并网对系统的影响范围逐渐扩大。无论风电装机容量大小、采用何种风电机技术,由于风能的随机性和不确定性、异步电机的无功特性、电压控制和措施的缺乏等,风电的接入会改变系统原有的潮流分布、线路传... 详细信息

随着风力发电技术的不断发展,风电并网对系统的影响范围逐渐扩大。无论风电装机容量大小、采用何种风电机技术,由于风能的随机性和不确定性、异步电机的无功特性、电压控制和措施的缺乏等,风电的接入会改变系统原有的潮流分布、线路传输功率等,对接入地区电网的电压稳定性带来不同程度的影响。由于电压稳定通常被认为是系统负荷能力问题,负荷模型是电力系统中对电压稳定影响较大的主要动态元件,运用分岔理论分析了系统分别在5种静、动态负荷模型下的发电机功角随负荷无功发生的分岔过程。仿真结果表明,负荷模型的选择对系统失稳的方式产生影响,采用合适的负荷模型对系统动态稳定分析具有一定的意义。因而应计及负荷的动态作用建立动态模型,选用适合动态分析的分析方法,对风电场接入系统进行动态仿真。目前分岔分析多局限于单参数分岔,而系统的稳定性是由诸多独立参数相互作用呈现出的复杂动态特性,仅考虑某一个控制参数的作用会掩盖电压失稳的机理。在风电系统中,风电场注入功率和无功负荷作为两种重要参数对电压稳定的影响并不能完全解耦,综合考虑选取注入功率和无功负荷为分岔参数进行双分岔参数分析,与分别选取注入功率和无功负荷为分岔参数进行的单参数分岔分析相比较,能更清晰的得到各参数对动态电压稳定带来的影响程度。为得到风电系统中风电场注入功率和负荷节点无功功率两参数分别及综合对动态电压稳定的影响,针对典型的电力系统,采用异步机风电场和双馈机风电场形式,加入动态的负荷模型对两种风电系统模型进行了单参数和双参数分岔分析。分析过程表明,双参数分岔分析相对单参数分岔分析更能揭示系统参数对电压稳定的影响情况。分析结果表明,同一系统结构和参数下,两种风电系统均当注入功率持续增大时,无功负荷过重会极大降低系统的稳定裕度;当注入功率保持恒定时,无功负荷的变化不影响系统稳定;通过风电场注入功率与无功负荷的协调运作,避开注入功率持续增大时无功负荷重载情况,系统可运行到效率最高;双馈电机风电系统稳定性高于异步电机风电系统,且双馈电机风电系统能得到更准确的系统稳定裕度。

关键词：异步风电系统双馈风电系统电压稳定动态负荷模型单参数分岔双参数分岔