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有限长均匀链式电力系统中机电扰动传播分析

中国电机工程学报 2011年第28期31卷 87-94页

作者：王德林王晓茹西南交通大学电气工程学院四川省成都市610031

为掌握电力系统中机电扰动传播的本质,基于有限长均匀链式离散电力系统,在不考虑发电机的内阻抗时,研究机电扰动在系统中传播的反射特性。通过拉普拉斯(Laplace)变换,推导出冲激函数和阶跃函数形式的扰动作用下发电机的转子角和功率增... 详细信息

为掌握电力系统中机电扰动传播的本质,基于有限长均匀链式离散电力系统,在不考虑发电机的内阻抗时,研究机电扰动在系统中传播的反射特性。通过拉普拉斯(Laplace)变换,推导出冲激函数和阶跃函数形式的扰动作用下发电机的转子角和功率增量随时间变化的解析表达式,给出离散模型中扰动传播的反射公式,与连续体模型中机电波的反射公式相同,说明了电力系统的机电动态可表达为机电扰动传播过程中多次反射的叠加。最后通过一个实例验证了所得结论的正确性。该结论对于认识大规模电力系统的频率在时间和空间上的分布特性、揭示机电动态现象的内在机制具有一定的理论意义。

关键词：电力系统机电扰动传播反射系数机电动态贝塞尔函数拉普拉斯变换

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不均匀连续体电力系统中的机电波传播

中国电机工程学报 2010年第34期30卷 78-85页

作者：王德林王晓茹梅生伟西南交通大学电气工程学院四川省成都市610031 清华大学电机系北京市海淀区100084

连续体建模是研究大规模电力系统机电动态的一种新方法。该方法对实际电力系统进行建模,得到参数不均匀的连续体模型。针对1维不均匀连续体电力系统,当单位长度电纳和发电机惯性均随空间位置按照幂函数变化时,通过变量代换,给出描述发... 详细信息

连续体建模是研究大规模电力系统机电动态的一种新方法。该方法对实际电力系统进行建模,得到参数不均匀的连续体模型。针对1维不均匀连续体电力系统,当单位长度电纳和发电机惯性均随空间位置按照幂函数变化时,通过变量代换,给出描述发电机转子相对角速度和线路增量功率传播的洛默尔方程,求出用贝塞尔函数表示的稳态精确解,推导出机电波的特性阻抗和波头速度表达式。最后,给出不均匀连续体系统中机电波传播的一个算例。结果表明,连续体电力系统的参数不均匀会导致机电波发生波形畸变,在任何位置都可能发生反射,而且机电波的传播速度和特性阻抗均为空间位置的函数。

关键词：电力系统机电动态不均匀连续体机电波传播洛默尔方程贝塞尔函数

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电力系统的连续体系机电波模型

中国电机工程学报 2006年第17期26卷 30-37页

作者：王德林王晓茹 James S.Thorp 西南交通大学电气工程学院弗吉尼亚理工学院电气和计算机工程系Blacksburg VA24061USA

随着同步相量测量技术的发展和对电力系统的深入研究,已认识并观察到电力系统功角的扰动以远低于光速的速度传播。电力系统的连续体系模型突破了对传统认识的局限性,用波动理论这一崭新的视角研究电力系统的机电动态。文中根据经典力学... 详细信息

随着同步相量测量技术的发展和对电力系统的深入研究,已认识并观察到电力系统功角的扰动以远低于光速的速度传播。电力系统的连续体系模型突破了对传统认识的局限性,用波动理论这一崭新的视角研究电力系统的机电动态。文中根据经典力学中耦合质点的横向受迫振动到波的思想,建立了多质量圆盘扭转振动的连续体系模型,得出了相关的波动方程。从力学角度以弹性传输线为基础,推导出电力系统连续体系模型的非线性波动方程,求出均匀电力系统在平衡点附近的解析解,并分析了机电波传播幅度变化的内在机理。最后用由64台发电机组成的环形离散仿真系统,证明了电力系统连续体系机电波模型的正确性。作为一种新的数学模型,该连续体系模型能够揭示电力系统机电动态的内在规律。

关键词：电力系统连续体系机电动态机电波扭转振动

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基于连续体模型的电力系统机电距离研究

电力系统保护与控制 2010年第22期38卷 25-31,36页

作者：王德林王小艳重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 西南交通大学电气工程学院四川成都610031 西安电力高等专科学校陕西西安710032

基于电力系统的连续体模型,通过机电距离的概念研究机电扰动在电力系统中的传播特性,可以将大型电力系统划分为研究系统和外部系统,或将外部等值系统划分为多个同调的子区域,这是动态等值必需的前提步骤。定义了一个新的复合机电距离,... 详细信息

基于电力系统的连续体模型,通过机电距离的概念研究机电扰动在电力系统中的传播特性,可以将大型电力系统划分为研究系统和外部系统,或将外部等值系统划分为多个同调的子区域,这是动态等值必需的前提步骤。定义了一个新的复合机电距离,给出了其物理意义和计算方法。通过New England 10机39节点标准测试系统,用连续体建模和所给出的定义计算出发电机之间的复合机电距离。相应的结果表明:连续体建模和公式的计算结果在该发电机惯性与其它发电机相近时比较接近,而当该发电机惯性与其它发电机相差很大时精度有一定误差。

关键词：电力系统连续体模型复合机电距离机电波机电动态

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基于连续体模型的电力系统机电扰动传播研究

电力自动化设备 2010年第8期30卷 23-27,36页

作者：王德林郭成重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 西南交通大学电气工程学院四川成都610031 云南电力试验研究院(集团)有限公司云南昆明650217

连续体建模是一种研究大规模电力系统机电动态的新方法,面向复杂的大型电力系统,关注机电扰动在整个电力系统中的传播过程。基于描述机电波传播的非线性偏微分方程,在空间上进行差分处理,通过微分方程组体现了电力网络的拓扑连接关系,... 详细信息

连续体建模是一种研究大规模电力系统机电动态的新方法,面向复杂的大型电力系统,关注机电扰动在整个电力系统中的传播过程。基于描述机电波传播的非线性偏微分方程,在空间上进行差分处理,通过微分方程组体现了电力网络的拓扑连接关系,合理地处理了线路分支问题。同时,采用一种新的方法,将发电机转子的惯性按照Gauss函数连续地分布于与其相连接的线路上,体现了发电机在电力系统中的地理位置。最后,通过用连续体模型和传统模型的PSS/E动态仿真对改进的New England 10机39节点系统进行了扰动传播实验,研究了机电扰动在电力系统中的传播特性。2种方法在扰动传播时间上获得基本一致的结果。

关键词：电力系统连续体模型机电波扰动传播线路分支机电动态

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基于连续体模型的电力系统机电扰动传播研究

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