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关键词： 电力系统   暂态稳定性   非线性系统   持续故障轨迹   时间裕度  

摘要： 由于传统的电力系统暂态稳定分析方法存在一些不可避免的缺陷，因此使得电力系统的暂态稳定分析在精度和速度方面很难有较大的突破。随着近年来非线性系统理论的发展，很多学者开始将一些非线性系统的新理论广泛用于电力系统中，获得了很多好的成果。\n 本文在分析了电力系统暂态过渡过程的基础上，在采用NormalForm变换方法分析电力系统的暂态稳定性方面进行了深入的研究，通过NormalForm变换，可以将原系统主导不稳定平衡点附近的稳定边界映射到Z空间，并形成该空间中的一个超平面zi=0(其中i对应于唯一的正特征值)，由于描述原系统的微分方程组经过NormalForm变换后将化为Z空间中的线性系统微分方程组，所以各变量可解析表达，再利用NormalForm反变换则可以得到原系统空间中各变量的解析表达式，它是关于变量z1,z2……zn的代数方程组，又由于稳定边界对应于zi=0，所以原系统空间中的局部稳定边界可求。在单机无穷大系统中，这个稳定边界和暂态能量函数法所求的稳定边界在主导不稳定平衡点附近是一致的，所以NormalForm变换方法在确定局部稳定边界方面是很有效的。\n 本文在求得电力系统的稳定边界后，提出了通过判断持续故障轨迹何时和稳定边界相交来求临界切除时间的方法，这种方法在理论上可行，在计算结果上比较有效。计算出电力系统发生故障时的临界切除时间后，根据它与实际切除时间的比较就可以判断系统在故障切除后是否能稳定运行。同时，还可以得到时间裕度，用时间作为电力系统稳定裕度的度量比用能量度量更加直观，对于运行人员而言容易接受，并且能使他们对电力系统的运行状态有一个较清晰的认识。

关键词： 电力系统   稳定计算   隐式积分   改进欧拉  

摘要： 详细介绍了电力系统暂态稳定仿真的两种常用算法,分析了它们的特点,进行了对一个3机9节点系统的暂态仿真,算例采用VisualFortran6编写,计算结果使用Excel报表输出,直观的模拟了隐式积分和改进欧拉法两种算法的计算方法和结果。

关键词： 交直流混合电力系统   暂态稳定   分析方法  

摘要： 交直流混合电力系统的出现为系统的暂态稳定分析带来许多新的课题,其中时域仿真法、暂态能量函数法、混合法和概率分析法是几种常用的暂态稳定分析方法,该文分析了几种方法的基本原理,探讨了它们在交直流电力系统暂态稳定分析中的应用,并对各种方法的优缺点进行了比较。

关键词： 李氏指数   奇异性   暂态信号  

摘要： 在分析电力系统暂态故障信号的奇异性和小波变换奇异性检测基本原理的基础上,得出电力系统暂态故障信号奇异性的特殊性,提出了利用小波变换进行故障暂态信号奇异性检测的方法,并描述了算法的基本思路以及李氏指数的计算步骤。对实际输电系统进行了仿真,通过对暂态故障信号的多尺度分析及各尺度上的信号重构,得出各尺度下的模极大值,从而计算出李氏指数并判断信号奇异性。

关键词： 电力系统暂态稳定   线性化模型   电力系统仿真   水轮机   暂态过程   非线性模型   水力系统   特性曲线   用水  

摘要： 电力系统仿真研究中常采用简化的理想水轮机模型,水轮机详细模型对于电力系统暂态稳定分析结果的影响尚有待研究。文中介绍了水轮机的三种线性模型和三种非线性模型,包括基于全特性曲线的水轮机模型、水轮机内特性模型、水轮机简化解析非线性模型、基于模型综合特性曲线的水轮机线性化模型、基于水轮机内特性解析的线性化模型、理想水轮机模型。针对不同水轮机详细模型对电力系统暂态稳定分析结果的影响和适用范围进行了仿真比较分析。仿真结果表明不同的水轮机详细模型对电力系统暂态稳定分析结果的影响不大;电力系统的暂态过程对水力系统来说不一定是大扰动;不同的水轮机详细模型得出的电力系统中、长期暂态稳定仿真结果是不同的,因此在进行中、长期暂态稳定仿真分析时应采用水轮机详细模型。

关键词： 电力系统   暂态稳定   故障筛选   聚类分析  

摘要： 提出了一种基于聚类分析的电力系统暂态稳定故障筛选方法。该方法建立在模糊C-均值(FCM)算法和矢量量化(VQ)方法的基础上,结合了两种聚类分析方法的优点,通过选择故障后系统的能量裕度作为特征变量之一,有效提高了故障筛选的准确性。采用新英格兰10机39节点系统和IEEE50机145节点系统进行的测试证明了该方法的有效性。

关键词： 复杂故障   电力系统   暂态稳定   面向对象  

摘要： 随着电力系统自动化水平不断提高,其软件规模也越来庞大,用传统程序设计方法开发的电力系统应用软件面临着日益突出的扩充、维护困难等问题。20世纪90年代初,发展日臻成熟的面向对象技术成功的解决了这个问题,使得面向对象技术在电力系统软件开发中逐渐得到了应用。本文主要研究将面向对象技术应用到暂态稳定计算的软件开发中。 稳定性分析对于电力系统的安全可靠运行具有极其重要的意义。在电力系统的运行和设计中,大量需要解决的是简单故障下的暂态稳定情况,但近几年,为了利用数字计算机研究各种故障状态下电力系统运行的稳定性和快速继电保护装置的动作情况,对电力系统复杂故障的分析计算日益迫切。 在进行复杂故障的暂态稳定分析时,本文将简单不对称故障的综合阻抗概念,利用网络变换原理,推广为任意复杂

关键词： 暂态稳定   混合算法   临界势能   临界切除时间   稳定平衡点   不稳定平衡点  

摘要： 本文通过讨论国内外有关暂态稳定分析方法的发展状况。分析了各种方法的计算特点,并总结了各种方法的优缺点。 本文是将现有的电力系统暂态稳定分析的基本方法进行比较,然后选定数值解法中的隐式梯形法和直接法中的势能界面法来构造进行暂态稳定分析的混合算法。 本文所构造的混合算法是先使用PEBS法对网络进行快速的计算,求出给定网络的临界势能和临界切除时间,然后以PEBS法所求出来的结果作为隐式梯形法的迭代初值,再使用隐式梯形法进一步迭代求解更精确的临界切除时间。 通过算例验证,从计算结果的分析可以看出,运用混合法进行计算的结果误差在允许范围之内。且该混合算法具有较快的计算速度,有在线应用的前景。但由于所考虑的模型比较粗略,其计算结果的精度仍有待进一步提高。

关键词： 电力系统   暂态稳定性   势能界面法   BCU法   广义梯度系统   能量函数   EEAC法   灵敏度分析   孤立稳定域  

摘要： 电力系统暂态稳定分析为电力系统规划、运行及制定故障恢复方案提供依据。暂稳分析的准确性是系统动态安全评估的关键。本文研究了现有的电力系统暂态稳定性分析的主要方法。以此为基础，提出了一个新的暂态失稳判据，并讨论了该判据的有效性。本文的主要结果为： （1）提出了应用PEBS理论时对电力系统的限制条件。PEBS理论以稳定域边界定理为基础，关于两个系统族的单参数横截性条件和摄动系统的收敛性条件是PEBS理论的前提条件。PEBS理论证明了当电力系统满足这些条件时该法的可靠性。本文证明该理论的前提条件是要求电力系统含有无穷大母线、无转移电导且完全稳定。并指出，由于该理论不适用于故障后系统不完全稳定的情形，因此具有很大的局限性。 （2）提出了应用BCU理论时对电力系统的限制条件。BCU法理论要求一个系统族满足单参数横截性条件。本文证明，该条件要求电力系统与相关的广义梯度系统具有相同的完全稳定性质，即当电力系统不完全稳定时，相关的广义梯度系统必须不完全稳定;而当电力系统完全稳定时，相关的广义梯度系统必须完全稳定。 （3）证明了广义梯度系统完全稳定的充要条件，即广义梯度系统既有渊点又有源点。该条件只与平衡点的类型有关，易于验证。 （4）论证了暂态能量函数的正确积分路径。修正了现有理论中关于积分路径初始点的假设。比较了现有的近似计算方法。线性路径法采用了正确路径的线性近似。梯形近似法以故障轨线为积分路径，从原理上不同于正确的积分路径。现有近似方法的结果既不充分也不必要，影响了以暂态能量计算为基础的直接法的可靠性。基于正确的积分路径，证明了能量函数在稳定域中的正定性。用同样的方法提出了单机能量函数和校正能量函数的积分路径，并证明了单机能能量函数的正定性猜想。 （5）提出了EEAC法中等值非自治单机系统的能量表达式。证明动态鞍点对应于动能不为零处的势能极大值点。该式表示的能量函数中含有路径相关项，它的积分路径与首积分法构造的能量函数的积分路径相同。在这个意义上，EEAC法与其它以能量函数为基础的方法，如PEBS法、BCU法、单机能量函数法、混合法等，存在内在的联系。 （6）提出了暂态失稳的DSP-Vp判据和连续滑步判据，改进了EEAC法的DSP判据，提高了稳定性判别的可靠性。提出了一个单自由度映像系统，通过分析这个单自由度映像系统，可以避免EEAC法的映像选择问题，提高分析效率。 （7）提出了用于灵敏度分析的函数。该函数有明确的几何意义，且其灵敏度值较高（相对于文献中采用的函数，如能量或距离等）。基于轨线的灵敏度分析计算系统的临界参数时，由于灵敏度值的提高，可以相应地减小积分时间，并保持计算结果的准确性。 （8）从稳定域的角度初步探讨了ISD现象。当阻尼充分小时，故障后系统的稳定域边界不平坦，甚至在有些系统的稳定域中存在“空隙”。故障轨线穿越稳定域中的空隙后会出现ISD现象。

关键词： 暂态稳定分析   可编程跨导放大器电路   开关电容电路   变跨导重构法   变频重构法   模拟VLSI  

摘要： 当今，世界各国电力系统的规模越来越大，电网互联的优越性十分明显，但也具有潜在的威胁。电网的局部扰动，特别是短路故障，其影响将波及互联电网的各个角落，如果处理不当，甚至可能造成大面积停电的重大事故。因此需要对电网进行仿真验证其性能。 传统的暂态稳定计算方法是将发电机的摇摆方程进行数值积分，当系统规模变得越来越大后，计算机的速度将成为瓶颈，不能用于实时稳定分析。电力系统动模实验仿真系统虽然能进行实时暂态仿真，但由于其建模周期长、占地面积大等原因，使其只能适用于小型电力系统的仿真。仿真针对上述的缺点，Fried提出了使用VLSI(very large scale integrated circuit：超大规模集成电路)技术来提高暂态稳定仿真的速度。但有两个重要的因素阻碍VLSI仿真器的实用化，其一为元器件参数的偏差，将严重影响仿真结果的精度。其二为对不同的实际系统，仿真系统不能快速的重构．针对上述问题，本文提出了变跨导重构法和变频重构法，此两种方法都可以根据不同系统的参数，能够对VLSI芯片进行快速的重构，从而有效的增加了VLSI芯片的使用价值。使用开关电容电路有效的改善了因电路中元器件的偏差给仿真结果带来的巨大误差。