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关键词： Matlab/Simulink   电力系统暂态分析   三相短路  

摘要： Matlab/Simulink在多种领域得到广泛应用,并逐渐被电力系统的研究者作为高效的仿真分析软件。本文对Matlab/Simulink在"电力系统暂态分析"中的应用进行研究:首先给出电力系统三相短路实例;再利用理论计算和软件仿真两种方法对该系统空载运行时变压器低压侧母线发生三相短路的暂态过程进行分析;并得到短路电流周期分量与冲击电流。结果表明,用该模型仿真得到的电流特性与理论计算一致,模型仿真与理论分析在电力系统暂态分析过程中起到了互相支撑的作用。

关键词： 恒功率模型   暂态稳定   暂态能量函数   电力系统  

摘要： 在电力系统暂态稳定分析过程中,针对传统方法将负荷用恒阻抗表示存在着若干不足的问题,将负荷用恒功率模型表示,研究负荷等效为恒功率模型后的发电机转子运动方程,介绍暂态能量函数法。对4机11节点系统进行仿真计算,仿真结果表明将负荷用恒功率模型表示的方法具有解决保守性问题、缩短极限切除时间、改善仿真结果误差等优点。

关键词： 小波分析   故障诊断   继电保护  

摘要： 小波分析为电力系统故障分析提供了强有力的数学工具,本文时小波变换在电力系统故障分析中的应用进行了综述,展示了一些新思路,也提出一些需要进一步完善的思路。

关键词： AOK   TFR   脊   电力系统   暂态信号   频谱重排  

摘要： 提出一种基于自适应最优核时频分布(AOKTFR)理论的电力系统暂态信号特征分析新方法。该方法首先对信号求取模糊函数,并在模糊域采用自适应最优高斯核函数抑制交叉项,然后求模糊函数的二维傅里叶变换,从而得到仅有自项分量的时频分布,并在此基础上实现时频平面脊信息的提取。分别以绕线式异步电动机转子绕组单相开焊故障和变压器内部、外部故障的区分为例进行仿真。仿真结果表明:该方法适用于多分量、时变的非平稳信号的分析,具有很好的时频聚集性、强自适应性和抗噪声性能,且不受交叉项的影响;脊信息的提取进一步提高了时频分辨率。

关键词： 综合电力系统   暂态稳定性   潮流计算   蚁群算法  

摘要： 基于数值积分法的综合电力系统暂态稳定性分析,由于计算量大,消耗时间长,多用于离线分析。因为不要求实时性,所以数值积分法在计算精度、收敛速度和适用性上有很大改进空间。数值积分法通过求解电力系统的动态方程组分析暂态稳定性,因此需要建立电力系统的动态数学模型。本文主要建立了发电机、励磁系统、柴油机以及负荷的静态和动态模型,通过联立各模块的数学方程,得到描述系统暂态的刚性微分方程组。 为了保证A稳定性,本文选择隐式梯形积分法进行暂态分析。隐式梯形积分法首先把微分方程组差分化为非线性方程组,再通过解非线性方程组得到分析结果。本文通过分析牛顿法、拟牛顿法和最速下降法三种算法在解非线性方程组上的优缺点,使用最速下降法为牛顿法提供初始值的组合算法求解差分方程组。 电力系统的潮流计算为暂态分析提供稳态电压和功率。本文使用Python编程语言实现了基于快速解耦法的潮流计算。分析表明,利用Python中的列表和字典两种数据类型表示稀疏矩阵、节点和支路数据,能充分发挥稀疏技术的作用,减少计算量,提高计算速度。 本文使用改进的蚁群算法对电力系统的节点编号进行了优化。蚁群算法采用分布式并行计算机制,收敛速度快,能同时找到多个最优解。在最大最小蚁群算法的基础上,通过引入“初始节点开关算子”和“淘汰蚂蚁”的策略,对蚁群算法做了进一步改进。开关算子阻止蚂蚁选择得不到最优解的初始节点,增加了得到最优解的概率;“淘汰蚂蚁”策略则阻止无法找到最优解的蚂蚁继续寻优,减少了计算量。分析表明,两者结合比改进前具有更快的收敛速度,能得到更多的最优解。

关键词： 虚拟仪器   电力暂态信号   小波分析   行波测距   LabWindows/CVI  

摘要： 电力暂态信号分析是电力系统故障诊断和暂态保护的基础与依据,在及时处理电力系统故障、预防电力系统灾变、电能质量分析、故障测距与定位、设备状态监测、暂态稳定性分析等诸多领域得到了广泛应用。 小波分析是电力系统暂态信号分析的一种新兴工具,用来实现电力系统暂态信号的检测与分类;将模极大值提取、统计处理方法、神经网络分类、熵计算方法、能量分布分析等与小波分析相结合,构成小波后处理方法,更有效的应用到故障定位与测距、继电保护及电力系统在线检测等实际中。本文根据小波理论及小波后处理方法在电力暂态信号分析中的应用,开发一套独具特色的电力暂态信号小波分析虚拟仪器软件。 论文采用UML建模语言进行软件的概要设计,明确小波分析仪软件的功能需求;使用NI公司的LabWindows/CVI集成开发环境,基于PCI-6143数据采集板卡、硬件配置助手、硬件驱动函数和内置的测量库完成多线程数据采集功能;使用其强大丰富的函数库如数学函数、函数数据运算函数、高级信号分析库等库函数和理解各种信号处理算法基础上完成如FFT、STFT、连续小波变换、离散小波分析、小波包变换等信号处理功能模块;并利用小波变换结果完成了小波熵等小波后处理计算模块;完成基于模极大值的行波故障测距模块;完成基于TCP/IP网络函数库和自扩展Modbus/TCP工业协议的网络通信模块,实现分布式应用;最后,软件经过严格的单元测试及功能测试,软件可独立、稳定、可靠运行,各项功能计算结果准确无误,有望将小波分析仪应用到电网运行工程实践中,同时成为探讨新的继电保护原理和实现新的继电保护装置的实验平台,实现电力系统故障诊断及在线检测、故障测距和继电保护等应用。

关键词： 小波变换   电力系统   故障暂态信号   模极大值   故障特征  

摘要： 介绍了连续小波变换定义。小波变换具有良好的时频局部化特性,并可根据信号频率的变化自动调节时频窗口,因此小波变换十分适合电力系统故障产生的暂态信号的分析。电力系统故障暂态信号的小波变换模极大值标志着电力系统最重要的故障特征。

关键词： 超导故障限流器   电感型   电阻型   暂态稳定  

摘要： 根据超导故障限流器(SFCL)失超后表现出的阻抗特性,可将SFCL分为2类:电感型和电阻型。针对单机无穷大系统,推导出了在输电线路不同位置发生短路故障时,投入超导故障限流器后的总转移阻抗和发电机的输出功率表达式。从功角特性曲线上分别分析了电感型和电阻型超导故障限流器对电力系统暂态稳定性的影响情况,从数学上进行了证明,并从物理上进行了解释。最后用改进欧拉法编程,对接入SFCL的电力系统进行了暂态稳定时域仿真研究。

关键词： 电力系统   数学模型   EEAC   时域仿真  

摘要： 分析了现有电力系统暂态稳定分析的时域仿真法以及EEAC法的特点及各自的优缺点:时域法可以应用于各种复杂模型、计及多种因素影响,EEAC法可以定量分析;提出一种将时域仿真法与EEAC法相结合,两者优势互补的方法,编制了暂态稳定计算程序,并与其他方法进行比较,取得了比较满意的结果。

关键词： 电力系统   励磁控制   正规形   暂态稳定  

摘要： 当考虑发电机的励磁控制时,难以确定系统的稳定域。根据非线性动力系统理论,非线性系统的稳定域边界是由稳定边界上的不稳定平衡点处的稳定流形的并集构成。当系统受到大扰动时,主导不稳定平衡点(CUEP)上的稳定流形就是电力系统的稳定边界。通过正规形变换,将非线性的系统映射到线性系统,根据线性空间的稳定子空间来确定原始系统的稳定流形,写出稳定边界的表达式。当持续故障轨线和系统的稳定边界相交时,就求得故障临界切除时间。实际仿真结果表明该方法是有效的,且略有保守。