繁体中文繁体中文
咨詢電話:13929279671
聯系我們/ CONTACT US
全國免費客服電話 13929279671
东莞市荧月电子科技有限公司

郵箱:mack123@126.com

手機:13929279671

電話:13929279671

地址:中国 广东 东莞市大朗镇蔡边村盆古庙区153号

您的位置: 首页 > 新闻中心 > 行业新闻

行业新闻

电力系统特征值与状态变量对应关系分析

发布时间:0 人气:

 力系统中的稳定问题归根结底只有一种,但有时出于分析问题的需要,常常把稳定问题划分成静态稳定问题和动态稳定问题功角稳定问题和电压稳定问题、短期稳定问题和长期稳定问题等不同的类型,这就涉及到对电力系统进行正确简化和等值的问题如果简化不合理,所得的结果将不能正确反映系统的特性因此,如何正确地选择*能代表系统特性的动态行为就成为一个十分重要的问题通过对电力系统小扰动稳定的判断方法进行分析可知,这一问题与系统线性化雅可比矩阵的特征值密切相关。在中提到系统状态量和特征值的关系可以用参与矩阵参与因子的概念来分柝本文对系统状态量和特征值的对应关系进行了进一步研究,提出用同伦函数确定电力系统线性化后的特征值与状态量的对应关系,进而得出选择电力系统主导动态特性的一般方法经过对简单的算例系统进行分析可以看出,本文提出的方法直观有效1数学背景通常情况下,电力系统可以看成是一个非线性动力系统中所提到的方法也适用于本文算例中的模型该系统模型如下式所示:是系统的代数约束部分。 在研究系统的小扰动稳定问题时,常把的第(i,i)个元素做如下扰动:其中W是一个很小的正数。 需要注意的是,一般情况下系统的运行是稳定的,即其特征值的实部是负数,所以扰动时在被改变的元素上叠加一个很小的负数应该更合理观察扰动后h/(r0)相应的特征值Xp'和X/,若Xp'的变化比入/的变化大,则说明;Vp对应第i个状态变量,否则说明Xp对应第j个状态变量上述方法适合于对简单的电力网络进行理论分析,但因为要多次求解系统雅可比矩阵的特征值,因此对于较大的网络不太适甩对于较大规模的非线性动力系统,中专门论述了电力系统中所涉及的特征值的快速求解问题应该指出的是,现有的快速求解特征值的算法都是数值方法,因此其结果不可避免地带有近似性但是,在工程实际中,只要近似解在允许的精度范围之内,所得到的结果就应该有效可以预见,在电子计算机的性能得到很大提高,尤其是在求解特征值的方法得到很大发展之后,本文方法完全可以在电力系统的生产实际中得到应用。 2算例分析本文所选用的系统常被用于电压稳定问题的理1发电机节点;2负荷节点;3无穷大母线此系统所采用的数学模型是第1节所讨论的微分代数方程组,其微分方程部分包括发电机转子的运动方程等效dlq轴上电势的动态方程励磁系统的动态方程以及负荷动态特性的方程;代数约束部分包括发电机电磁功率方程、定子电流方程和系统的潮流方程系统的状态变量有7个‘分别是发电机转子的角度W发电机转子的滑差sm等效dlq轴上的电势E/和E/、励磁系统的电压输出Ed以及负荷节点的相位角W和电压Vl当系统处于给定的初始状态时’可以求出相应的矩阵A和F分别为:865*入6=-12.689‘人7=-2575’而尸的特征值就是其对角线元素利用第1节介绍的方法进行分析‘可以得到两个矩阵的特征值之间的对应关系图,即特征值与状态量的对应关系图’见从图中可以找到前述的第1种和第2种典型的对应关系‘但是第3种对应关系并没有显式地表现出然而’分析系统的数学模型可以发现,发电机转子角度和负荷节点相位角所对应的微分方程对自身状态变量的导数为0*也就是说‘当r=0时H(r)=F有2个状态量所对应的特征值都为0*这可以认为当r0=0时H(r)己经发生了从复数变成实数的分岔特征值与状态量的一一对应关系示于表1特征值对应的状态量从分析的结果可见*W和Srn及W和E/分别对应2对共轭特征值,是造成系统仿真结果的时间特性具有振荡行为的起因Efd和Vl对应2个绝对值较大的特征值,表明在正常情况下这2个状态变量对应的时间特性分量可以迅速地达到稳定值。 实际上,本文所讨论的是电力系统小扰动稳定问题‘分析的是系统初始在平衡状态下’受到微小扰动时的变化规律。如果系统中的发电机和负荷取不同的模型‘*终的结果可能不同’但对于同一种发电机模型和负荷模型,这种对应关系基本不变当系统的工作状况(如负荷水平、励磁控制器的整定值以及原动机的输入值)给定时,系统的平衡状态是确定的‘因此所受微小扰动后的初始运行状态相差不大经过计算可以发现’对于某一给定的负荷值‘不同的初始运行状态对上述对应关系没有影响。当负荷节点处的负荷逐渐加重’直至发生了Hopf分岔和鞍结分岔,上述对应关系都不变。甚至当在发电机节点处或负荷节点处接入0LTC(简单模型‘变比连续变化’直接用整定值和实际值的偏差修正输出量)时‘这种对应关系也基本变可见’尽管在当前的中尚没有发现一般系统雅可比矩阵的特征值与系统状态变量之间的对应关系可以用显式的解析表达式来表示,但它们之间的确应具有明确的对应关系。找到这种对应关系后,就可以对系统中影响运行特性*大的状态量进行控制,进而改善系统的性能3结语确定电力系统中系统雅可比矩阵的特征值与状态量的对应关系是分析系统详细动态行为*基本的工作,也是进行小扰动分析的重要基础确定此关系后,就可以进行系统降阶、划分快慢子系统追踪导致失稳的行为等一系列工作。本文提出了一种用同伦函数来确定这种对应关系的方法,计算结果表明这种方法直观易用,所得到的结果与实际情况相符进一步的工作主要包括根据己经得到的对应关系确定改善系统性能的控制策略,并把这种方法扩展到节点较多的实际系统中。

相关推荐

在线客服
服務熱線

工程部:13929279671

華東區:13712965419

華南區:18665133283

華中區:13527907295

微信咨询
东莞市荧月电子科技有限公司
返回顶部
XWX

截屏,微信识别二维码

微信号:标签global报错:缺少属性 name 。

(点击微信号复制,添加好友)

  打开微信

微信号已复制,请打开微信添加咨询详情!