检索结果-南通市图书馆

基于虚拟同步发电机控制的并网逆变器切换型振荡及其非光滑分岔特性

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电工技术学报 2024年

作者：纪君奇杨黎晖马西奎西安交通大学电气工程学院

在大扰动下，基于虚拟同步发电机（VSG）控制的并网逆变器因限幅环节饱和发生的切换型振荡对电力系统的安全稳定运行构成威胁，其振荡机理和影响因素复杂。为此，该文研究大扰动下由VSG限幅环节饱和引发的切换型振荡的机理，并分析限幅... 详细信息

在大扰动下，基于虚拟同步发电机（VSG）控制的并网逆变器因限幅环节饱和发生的切换型振荡对电力系统的安全稳定运行构成威胁，其振荡机理和影响因素复杂。为此，该文研究大扰动下由VSG限幅环节饱和引发的切换型振荡的机理，并分析限幅环节的类型、限幅值大小和系统参数对切换型振荡特性的影响。首先介绍切换型振荡和非光滑分岔理论，以及基于VSG控制的并网逆变器及其限幅环节；其次，分析大扰动下VSG并网逆变器切换型振荡现象，并基于相图法揭示了其动力学本质是系统发生了非光滑分岔；再次，分析非光滑分岔与限幅环节的类型和限幅值大小的关系，指出非光滑分岔是由多个限幅环节共同作用引发的；最后，分析VSG控制参数和外部参数对系统非光滑分岔特性的影响，结果表明，当限幅值越小和故障程度越严重时，系统越容易发生切换型振荡。

关键词：虚拟同步发电机构网型控制限幅切换型振荡非光滑分岔

含SVG的双馈系统切换型次同步振荡及其非光滑分岔特性分析

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电网技术 2021年第3期45卷 918-925页

作者：薛安成王永杰付潇宇乔登科王子哲新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

研究表明,改善电压稳定的无功补偿装置SVG(static var generator)可与双馈风机作用,形成次同步振荡,威胁电网安全。但其机理尚未完全明晰。有鉴于此,研究了含SVG的双馈系统的次同步振荡,说明其机理之一为限幅饱和引起的切换型振荡,并从... 详细信息

研究表明,改善电压稳定的无功补偿装置SVG(static var generator)可与双馈风机作用,形成次同步振荡,威胁电网安全。但其机理尚未完全明晰。有鉴于此,研究了含SVG的双馈系统的次同步振荡,说明其机理之一为限幅饱和引起的切换型振荡,并从非光滑分岔角度,分析切换型振荡随参数变化特性。具体的,首先介绍了切换型振荡和非光滑分岔,以及含SVG的双馈系统及其限幅环节;其次分析了含有SVG的双馈系统的切换型次同步振荡现象,并说明其是由限幅饱和引起的切换型振荡;然后分析了SVG不同控制参数对切换型次同步振荡的影响,确定与系统振荡相关的主要因素,给出了切换型振荡对SVG控制参数的非光滑分岔特性;最后分析了系统外部短路容量和故障严重程度对切换型振荡的影响,揭示了外部参数的非光滑分岔特性。

关键词：切换型次同步振荡非光滑分岔双馈风机 SVG 限幅饱和

双馈风机系统的切换型混沌振荡及其非光滑分岔特性

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电力自动化设备 2020年第9期40卷 170-176页

作者：薛安成付潇宇王嘉伟李业成乔登科华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

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... 详细信息

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。

关键词：双馈风机非光滑分岔限幅混沌振荡交流故障

基于非光滑分岔的单机水电系统超低频频率振荡机理分析

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电工技术学报 2020年第7期35卷 1489-1497页

作者：薛安成王嘉伟新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

针对单水电机组的电力系统,结合相图法分析水电机组调速系统限幅对超低频频率振荡的影响,揭示其发生超低频频率振荡的数学机理之一是非光滑分岔。首先,介绍限幅环节饱和导致的非光滑系统的振荡现象,说明了一般动力系统振荡的原因之一是... 详细信息

针对单水电机组的电力系统,结合相图法分析水电机组调速系统限幅对超低频频率振荡的影响,揭示其发生超低频频率振荡的数学机理之一是非光滑分岔。首先,介绍限幅环节饱和导致的非光滑系统的振荡现象,说明了一般动力系统振荡的原因之一是限幅环节饱和相关的非光滑分岔;其次,给出含限幅环节的单水电机组电力系统的简单数学模型、状态方程及其平衡点特性;再次,分析不同初始条件、有/无限幅时,系统相图有/无极限环的动力学特性,说明了调速系统限幅环节作用和足够大的初值是系统发生超低频频率振荡的原因之一,揭示了系统对初值的非光滑分岔特性;最后,分析了不同系统参数对系统有/无极限环的动力学性质影响,揭示了在一定初值下的单水电机组电力系统的参数非光滑分岔特性。

关键词：非光滑分岔超低频频率振荡极限环限幅调速系统

一类Filippov振子的非光滑分岔及其簇发振荡

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一类Filippov振子的非光滑分岔及其簇发振荡

作者：陈少敏江苏大学

学位级别：硕士

不同尺度耦合的非光滑系统是非线性动力学领域的热门研究课题之一,受到众多国内外学者的关注。非光滑系统的研究对于非常规分岔理论以及实际工程应用都有着重要的价值。目前,非光滑系统的研究主要集中在低维系统上,但是实际工程中系统... 详细信息

不同尺度耦合的非光滑系统是非线性动力学领域的热门研究课题之一,受到众多国内外学者的关注。非光滑系统的研究对于非常规分岔理论以及实际工程应用都有着重要的价值。目前,非光滑系统的研究主要集中在低维系统上,但是实际工程中系统往往是高维的,较高维的非光滑系统可能会出现更加复杂的动力学行为,例如混沌、多稳态共存等现象。本文针对不同尺度耦合的较高维Filippov系统展开研究,主要探讨了含有慢变周期外激励的Filippov系统中的簇发振荡现象及其机理,进一步分析了非光滑分岔对系统动力学行为的影响。本文工作主要包括如下部分:第一部分,研究了多稳态共存情形下一类Filippov系统的簇发振荡及其机理。在一个三维混沌模型的基础上,通过引入周期外激励和非光滑因素建立了多尺度耦合的三维Filippov系统。结合数值模拟和理论分析,探索了两个广义自治子系统的分岔以及吸引子的共存区域。研究发现在非光滑系统中吸引子与非光滑分界面、吸引子与吸引子之间会表现出更加复杂的转迁模式。研究还发现系统轨线的滑动现象包含两种情形,其中一种情形是轨线在转迁过程中沿非光滑分界面的滑动,另一种情形是轨线在分界面上沿着平衡曲线的滑动。此外,从数值模拟的结果中发现慢通道效应会对簇发振荡结构有一定的影响,导致系统的激发态和沉寂态均发生定性改变。第二部分,以一个的四维超混沌电子电路为基础,添加非光滑因素和周期外激励构造一个新的模型,研究了一类更高维的非光滑Filippov系统。非光滑分界面将系统分成两个广义自治子系统,本文给出了两个子区域中会出现的所有平衡曲线和分岔,结合非光滑分岔,分析了共存吸引子随着慢变参数变化的演化过程。随着外激励幅值的增加,可以发现系统出现了几个新的簇发吸引子,利用转换相图和平衡曲线的叠加图可以分析其机理。同时,研究发现相比于较高的激励频率,系统在较低的激励频率下,稳定吸引子和分岔对系统动力学行为的影响更加明显。研究还发现虽然稳定的假平衡点是不可及的,但是它们确实能够影响轨线运动,当系统轨线轮流受到不同子区域内稳定的假平衡点的影响时,可能会导致滑动现象。另外,通过数值模拟还发现沿非光滑极限环运动的轨线与边界之间发生相互作用时可能会出现加周期分岔。

关键词：频域两尺度耦合簇发振荡非光滑分岔转迁机制

分段线性电路切换系统的复杂行为及非光滑分岔机理

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物理学报 2013年第11期62卷 144-149页

作者：吴立锋关永刘勇首都师范大学信息工程学院北京100048 盐城师范学院数学科学学院盐城224002

分析了分段线性电路系统在周期切换下的复杂动力学行为及其产生的机理.基于平衡点分析,给出了两子系统Fold分岔和Hopf分岔条件.考虑了在不同稳定态时两子系统周期切换的分岔特性,产生了不同的周期振荡,并揭示了其产生的机理.在不同的周... 详细信息

分析了分段线性电路系统在周期切换下的复杂动力学行为及其产生的机理.基于平衡点分析,给出了两子系统Fold分岔和Hopf分岔条件.考虑了在不同稳定态时两子系统周期切换的分岔特性,产生了不同的周期振荡,并揭示了其产生的机理.在不同的周期振荡中,切换点的数量随参数变化产生倍化,导致切换系统由倍周期分岔进入混沌.

关键词：分段线性电路切换系统非光滑分岔

周期切换下Chen系统的振荡行为与非光滑分岔分析

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物理学报 2013年第2期62卷 123-130页

作者：余跃张春韩修静姜海波毕勤胜江苏大学土木工程与力学学院镇江212013 南通大学理学院南通226019

研究了不同参数Chen系统之间进行周期切换时的分岔和混沌行为.基于平衡态分析,考虑Chen系统在不同稳态解时通过周期切换连接生成的复合系统的分岔特性,得到系统的不同周期振荡行为.在演化过程中,由于切换导致的非光滑性,复合系统不仅仅... 详细信息

研究了不同参数Chen系统之间进行周期切换时的分岔和混沌行为.基于平衡态分析,考虑Chen系统在不同稳态解时通过周期切换连接生成的复合系统的分岔特性,得到系统的不同周期振荡行为.在演化过程中,由于切换导致的非光滑性,复合系统不仅仅表现为两子系统动力特性的简单连接,而且会产生各种分岔,导致诸如混沌等复杂振荡行为.通过Poincaré映射方法,讨论了如何求周期切换系统的不动点和Floquet特征乘子.基于Floquet理论,判定系统的周期解是渐近稳定的.同时得到,随着参数变化,系统既可以由倍周期分岔序列进入混沌,也可以由周期解经过鞍结分岔直接到达混沌.研究结果揭示了周期切换系统的非光滑分岔机理.

关键词：周期切换 Chen系统 Poincaré映射非光滑分岔

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分段线性混沌电路的非光滑分岔分析

物理学报 2010年第11期59卷 7612-7617页

作者：季颖毕勤胜江苏大学理学院镇江212013

讨论了分段线性的电容混沌电路的动力学行为.由数值模拟得到了对称的周期解和混沌吸引子.通过引入广义Jacobian矩阵,以周期解为例,从理论上分析了系统由电容电量的分段线性而引起的非光滑分岔,并合理解释了系统动力学行为产生的机理及... 详细信息

讨论了分段线性的电容混沌电路的动力学行为.由数值模拟得到了对称的周期解和混沌吸引子.通过引入广义Jacobian矩阵,以周期解为例,从理论上分析了系统由电容电量的分段线性而引起的非光滑分岔,并合理解释了系统动力学行为产生的机理及其演化规律,其结论与数值计算的结果大致符合.

关键词：分段线性混沌电路非光滑分岔加周期分岔

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脉冲作用下Chen系统的非光滑分岔分析

物理学报 2012年第8期61卷 82-89页

作者：姜海波张丽萍陈章耀毕勤胜盐城师范学院数学科学学院盐城224002 江苏大学土木工程与力学学院镇江212013

研究了脉冲作用下Chen系统的复杂动力学行为.对脉冲作用下的Chen系统进行了非光滑分岔分析.该系统可经级联倍周期分岔到达混沌,也可由周期解经鞍结分岔直接到达混沌.最后通过Floquet理论揭示了该系统周期解的非光滑分岔机理.

关键词： Chen系统脉冲非光滑分岔混沌