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关于电力系统失稳判据病态研究的评述

电力系统自动化 2022年第18期46卷 169-178页

作者：吕睿薛禹胜黄天罡薛峰南京理工大学自动化学院江苏省南京市210094 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏省南京市211106

电力系统同步稳定性的分析,必须基于系统受扰轨迹,并从中提取定性或定量的知识。扩展等面积准则(EEAC)证明,互补群映像轨迹上出现动态鞍点(DSP)是拟哈密顿系统失稳的充要条件,而该点的动能则反映了系统的不稳定程度。但是,如果映像系统... 详细信息

电力系统同步稳定性的分析,必须基于系统受扰轨迹,并从中提取定性或定量的知识。扩展等面积准则(EEAC)证明,互补群映像轨迹上出现动态鞍点(DSP)是拟哈密顿系统失稳的充要条件,而该点的动能则反映了系统的不稳定程度。但是,如果映像系统在DSP附近的时变性太强,则系统在经过该点后可能重返稳定域。这种被称为病态DSP(IDSP)的现象,与Lorenz奇怪吸引子类似,都是复杂性研究中的核心问题,是在3维以下的非线性系统中观察不到的涌现(emergence)现象。IDSP符合DSP的定义,但因该映射系统的强时变性,使已经发生滑步的系统又被拉回了同步而得名。若为了减少计算量而提前终止积分,则必须同时验证对应时段内的时变性不能太强,以免将稳定算例误判为失稳。针对失稳轨迹提前终止积分的各种失稳判据,如EEAC的DSP判据、相平面轨迹的拐点判据、由加速度与速度组成的扩展相平面轨迹的切线判据等,从理论上比较了各判据的强壮性,也给出大量仿真结果进行了验证。

关键词：运动系统稳定性扩展等面积准则(EEAC) 时变性病态相轨迹凹凸性提前终止积分

HSIC特征模型改进算法的抗干扰问题研究与仿真

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系统仿真学报 2008年第11期20卷 2905-2908页

作者：刘叔军盖晓华张南纶南阳理工学院电子与电气工程系南阳473004 武汉理工大学自动化学院武汉430000

提出了一种HSIC特征模型的改进算法(ICMA-HSIC),将系统动态过程划分为若干运行模态,与系统性能指标建立起直接联系,对系统响应做了完整的划分。在保证调节性能的前提下减少了调节参数的个数。采用闭环为主导的开环系统——闭开环控制结... 详细信息

提出了一种HSIC特征模型的改进算法(ICMA-HSIC),将系统动态过程划分为若干运行模态,与系统性能指标建立起直接联系,对系统响应做了完整的划分。在保证调节性能的前提下减少了调节参数的个数。采用闭环为主导的开环系统——闭开环控制结构,符合人类的思维。通过对二阶系统叠加不同的典型干扰信号,分析比较了闭环PID控制、ICMA-HSIC控制在不同的干扰作用下系统的动态、稳态性能的变化,仿真分析表明该控制方式具有较好的抗干扰能力。

关键词：相轨迹 HSIC 闭开环系统抗干扰

电力系统暂态稳定性闭环控制(七)——实现方案与控制效果

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电力自动化设备 2015年第2期35卷 1-7页

作者：张保会王怀远杨松浩西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

给出基于广域测量系统的暂态稳定性闭环控制系统实现方案,该闭环控制系统应用实时测量信息,依据系统相轨迹几何特征,实测、预测暂态不稳定并实时计算、分配切除超前机组,实现电力系统暂态稳定性的闭环控制。讨论了闭环控制系统的系统结... 详细信息

给出基于广域测量系统的暂态稳定性闭环控制系统实现方案,该闭环控制系统应用实时测量信息,依据系统相轨迹几何特征,实测、预测暂态不稳定并实时计算、分配切除超前机组,实现电力系统暂态稳定性的闭环控制。讨论了闭环控制系统的系统结构框架和物理实施条件,包括系统控制主站、发电厂子站的功能和软件流程图,以及子站与主站间的配合。IEEE 39节点系统和三华电网系统仿真表明,在单一重大扰动、连续重大扰动及前期控制作用下,所提方案都能对暂态稳定性作出准确预测,并对将要失稳的系统施加有效、经济的切机控制。

关键词：电力系统广域测量系统暂态稳定性闭环控制相轨迹

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基于δ法高阶非线性系统相平面实现

系统仿真学报 2004年第4期16卷 781-782,786页

作者：张德祥方斌吴小培安徽大学自动化系安徽合肥230039 安徽大学电子工程与信息科学系安徽合肥230039

基于二阶线性系统δ法绘制相平面原理,提出一种新而简单计算圆弧圆心和半径的方法实现高阶非线性控制系统相轨迹的作图算法,从而得到高阶非线性控制系统相平面。数值仿真结果表明,该算法与龙格-库塔法等解析法相比具有良好的动静态性能... 详细信息

基于二阶线性系统δ法绘制相平面原理,提出一种新而简单计算圆弧圆心和半径的方法实现高阶非线性控制系统相轨迹的作图算法,从而得到高阶非线性控制系统相平面。数值仿真结果表明,该算法与龙格-库塔法等解析法相比具有良好的动静态性能,高的控制精度和较强的鲁棒性。数值结果说明了方法的有效性,算法具有计算简单,易于实现的特点。

关键词： δ法相平面高阶非线性相轨迹

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一种限定混沌状态变量运动区域的方法

沈阳工业大学学报 2019年第1期41卷 62-67页

作者：赵柏山刘晓晓张学松沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870

为了获得特定频谱覆盖范围的混沌信号,采用将相空间运动轨迹限定在一定区域的方法,在Lü混沌系统基础上增加非线性约束项,构成新的三维自治混沌系统,并对系统的基本动力学特性进行了理论分析和数值仿真.利用Poincaré截面法和Lyapunov... 详细信息

为了获得特定频谱覆盖范围的混沌信号,采用将相空间运动轨迹限定在一定区域的方法,在Lü混沌系统基础上增加非线性约束项,构成新的三维自治混沌系统,并对系统的基本动力学特性进行了理论分析和数值仿真.利用Poincaré截面法和Lyapunov指数法验证了新系统为混沌系统,分析了非线性项中参数a对系统相空间运动轨迹的影响,并找出了极限环运动状态和混沌运动状态之间存在的过渡点.结果表明,增加非线性项可以将系统的状态变量限定在一个圆环内运动,从而获得目标信号,并验证了该方法的可行性.

关键词：混沌系统 Lü混沌系统状态变量非线性项运动区域相轨迹参数功率谱

基于五次谐波和混沌系统的谐振接地系统故障选线

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电测与仪表 2022年第1期59卷 176-182页

作者：薛太林靳贰伟吴杰山西大学电力工程系太原030000

单相接地故障在中性点经消弧线圈接地系统中发生的概率最大,并且接地点的电气故障特征较弱,选线难度大。不同线路的对地电容电流突变量的5次谐波分量的幅值和相位特征差异明显,通过分析比较非故障线路和故障线路之间的这些差异,提出基... 详细信息

单相接地故障在中性点经消弧线圈接地系统中发生的概率最大,并且接地点的电气故障特征较弱,选线难度大。不同线路的对地电容电流突变量的5次谐波分量的幅值和相位特征差异明显,通过分析比较非故障线路和故障线路之间的这些差异,提出基于电容电流突变量的5次谐波分量和Duffing振子检测原理相结合的选线方法,将每条线路各相的电容电流突变量作为外驱动力加入到Duffing振子系统中,观察本线路各相的相轨迹状态变化的一致性,便可选出故障线路,Matlab仿真结果表明该算法有较高的准确性。

关键词：消弧线圈电容电流突变量 5次谐波分量 Duffing振子系统相轨迹

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激波内部结构的数值求解方法

力学学报 2023年第9期55卷 1858-1866页

作者：朱清波周文元杨庆春徐旭北京航空航天大学宇航学院北京102206 上海空间推进研究所上海201112

激波的内部流动由一组具有渐近边界条件的流体力学方程控制,这类常微分方程的边值问题一般用打靶法将其转化为初值问题迭代求解.然而经过验证计算,打靶法不能有效地求解激波结构,流动参数总是先趋近波后值,随后迅速偏离,直至发散.文章... 详细信息

激波的内部流动由一组具有渐近边界条件的流体力学方程控制,这类常微分方程的边值问题一般用打靶法将其转化为初值问题迭代求解.然而经过验证计算,打靶法不能有效地求解激波结构,流动参数总是先趋近波后值,随后迅速偏离,直至发散.文章基于相平面中微分方程相轨迹图的拓扑结构对系统的动力学性质进行了定性分析,指出波后点是鞍点,其附近的方向分布导致正向推进计算中任何微小误差都会被放大,使积分曲线偏离解曲线,引起发散.针对该问题,提出一种逆向推进的数值求解策略及相应的初值确定方法,先用L’Hôpital法则和Euler格式在波后点附近确定一合理初值点,然后从该点向上游积分.由于逆向推进的积分曲线总会被方向场导向波前点,随着积分的进行误差会不断降低,计算是无条件收敛的.为进一步验证该方法的有效性,对单原子气体中波前马赫数1.01~100的正激波进行了计算,结果表明,逆向推进法能正确而高效地求解激波内部结构.

关键词：激波结构逆向推进法打靶法相轨迹数值积分 Navier-Stokes 方程

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功率反应性反馈下反应堆的特性研究

核科学与工程 2007年第2期27卷 156-159页

作者：李凤宇张大发陆古兵杨仕本海军工程大学船舶与动力学院302教研室湖北武汉430033

针对考虑单组缓发中子和反应性功率反馈的反应堆模型,利用中心流形定理对模型降维处理后判断是不稳定的。研究了平衡点附近的相轨迹,指出模型在有实际物理意义的范围内是仍然是稳定的。区分了数学意义上的稳定性和实际物理意义范围内的... 详细信息

针对考虑单组缓发中子和反应性功率反馈的反应堆模型,利用中心流形定理对模型降维处理后判断是不稳定的。研究了平衡点附近的相轨迹,指出模型在有实际物理意义的范围内是仍然是稳定的。区分了数学意义上的稳定性和实际物理意义范围内的稳定性之间的差别。

关键词：点堆稳定性中心流形相轨迹

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变速旋转梁的建模与运动稳定性分析

湖南大学学报（自然科学版） 2003年第2期30卷 16-19页

作者：盛国刚彭献赵冰长沙交通学院桥梁与结构工程系湖南长沙410076 湖南大学工程力学系湖南长沙410082

利用哈密顿原理建立了支承运动情况下变速旋转梁的弹性振动方程及边界条件 .根据模态分析方法 ,利用边界条件以及模态函数的性质 ,得到了一组惯性解耦时变系数的模态坐标方程组 .并分析了几种特殊情况下的经典时变振动方程即 Hill方程和... 详细信息

利用哈密顿原理建立了支承运动情况下变速旋转梁的弹性振动方程及边界条件 .根据模态分析方法 ,利用边界条件以及模态函数的性质 ,得到了一组惯性解耦时变系数的模态坐标方程组 .并分析了几种特殊情况下的经典时变振动方程即 Hill方程和 Mathieu方程 .将时变系数的常微分方程组变为增量形式 ,根据 Newmark方法逐步积分 ,运用梁端部弹性振动的相轨迹分析了该时变系统的稳定性 .最后给出了变角速度情况下。

关键词：哈密顿原理变速旋转梁时变系统相轨迹