提高暂态稳定计算效率的势能界面法

在拓广经典势能界面法的基础上，引进一些约束条件，为详细数学模型数值积分提供了一种控制仿真进程的判据。对中国电力科学研究院６机２２节点系统和西北电网实际系统进行了仿真。结果表明，该判据除临界状态左右具有保守性外，其他情况判据合理可靠，满足工程精度要求。同时，该方法克服了数值积分的一大缺点，即没有控制仿真进程的手段，只能通过长时间的积分并经过人眼观察才能得到是否稳定的结果，大大提高了数值积分的计算效率     

基于机组虚拟分解－聚合的直接暂态稳定分析新方法

提出了一种基于机组虚拟分解－聚合的直接暂态稳定分析新方法，该法根据系统受扰后的机组运行轨迹进行机组虚拟分解和聚合，不需识别临界机群，而能可靠获得单机无穷大等值系统参数。该法可适应复杂操作序列，如继电保护相继动作、重合闸及切机等，并可适应多机群失稳模式。在经典模型下，其精度和逐步积分法（ＳＢＳ法）相一致，并仍保持快捷的分析速度，具有良好的在线应用前景。     

基于稳定流形变换的电力系统暂态稳定性计算

提出了基于稳定流形变换的电力系统暂态稳定性计算的方法,推导了状态矩阵有任意对复数特征根时的非线性变换矩阵。在这一非线性变换和－相似线性变换下,受扰动后的电力系统的稳定边界变换为一坐标平面,对持续邦联轨迹进行同样的变换,当变换后的持续帮联轨线与这一坐标平面相交时,得到对应系统的临界切除时间。６机系统的计算结果表明,本算法理论正确,计算快捷,是电力系统暂态稳定性分析具有前途的新方法。     

轨迹凸凹性判据在不健全广域信息条件下的可靠性研究

基于局部惯性中心轨迹的几何特征，提出了一种识别系统暂态不稳定性的判据以及相应的多机系统暂态不稳定性识别方案，并在系统局部惯性中心参考坐标下基于广义势能函数推导了判据的离散表达形式．该方案摆脱了因求取全局惯性中心导致的不稳定性识别方法在实际应用时的限制，能够准确地识别出系统中具有局部广域信息条件区域内的不稳定性．IEEE50机145节点系统仿真结果表明：当失步机组具有观测条件时，使用该判据仍然能够正确判别出系统的稳定性，全系统轨迹信息的不健全程度只会导致不稳定性识别时间的不同，相对于传统时域仿真方法，该方法能够提前0．3～1S识别出系统失稳．     

滑动轴承多跨转子系统分岔点预测

滑动轴承转子系统是一类多自由度非线性非自治动力系统,广泛应用于工业实际。生产实践中,设计观念和维修体制的变革提出了稳定性量化分析的要求。本文首先描述了一种基于轨线保稳降维方法的转子轴承系统的稳定性量化分析,即首先利用数值积分对高维非线性转子系统进行解耦,将Rn轨线映射为一系列R1映像轨线,并将各自由度的运动方程中除该自由度外的所有状态变量用积分结果代换,得到n个互相解耦、含有多个时变参数的单自由度方程。其次再在R1观察空间中定义轨线的稳定裕度,根据轨线稳定裕度利用灵敏度技术预测动力系统的分岔点。最后,对一个滑动轴承支承的三跨转子模型实验台建立动力学方程,并利用上述方法预测该转子系统发生分岔的参数值和分岔特性。预测得到的分岔参数值与采用直接数值积分法在Poincasé截面得到的分岔参数值基本一致,且2种方法在分岔点处判断得到的分岔性质完全相同。由此可见,该方法不仅与直接数值积分方法得到的结果一致,而且由于该方法利用了灵敏度技术因而其分岔点的搜索过程比直接数值积分法快得多。     

中国供给侧结构性改革的宏观经济含义

为充分利用广域测量系统WAMS（wide area measurement system）信息实现电力系统暂态稳定性快速在线识别,提出一种基于实测响应轨迹稳定边界的暂态不稳定识别方法.根据单机"位能脊"推导了单机-无穷大系统在相平面上的暂态稳定边界;证明单机无穷大系统任意比例剖分点处,由扰动能与电压相角构成的平面上的轨迹与相平面轨迹具有相似的几何特征,为间接利用发电机端口外网络测量信息识别电力系统暂态不稳定性提供了依据;证明了临界机组对的相轨迹上二阶导数等于零的点构成了系统的不返回边界,提出用临界机组对的相轨迹几何特征来识别系统暂态稳定性.为避免判据在线应用时受参数及不确定性干扰可能造成误判,对判据进行了实用性改进.利用PSASP 6.28 WEPRI 36节点仿真算例验证了所提判据的有效性.     

小型同步发电机组并联运行稳定性的探讨

采用小扰动法、等面积法和改进欧拉法对多台小型同步发电机组并联运行供电系统稳定性进行了探讨。根据不同的干扰程度 ,分析研究了系统的静态稳定性和暂态稳定性。当多台机组满足特性相同、阻抗和结构标幺值相同及惯性时间常数相等时 ,其调压、调速系统特性及结构相同 ,保护装置切除故障时间小于极限切除时间的条件时 ,并联运行系统具有静态稳定性和暂态稳定性 ,并给出了提高稳定性的措施。     

一类混沌系统的自适应模糊控制器设计

通过混沌系统的形式的抽象，提出了一种间接自适应模糊控制方法来控制一类具有未知非线性函数的混沌系统跟踪一参考轨迹．     

互联非线性时滞系统的分散式自适应跟踪控制

为了实现系统对目标轨迹的快速准确跟踪,针对一类互联非线性时滞系统,提出了一种分散式自适应跟踪控制策略。通过使用极限学习机来处理系统中的未知非线性函数,引入Lyapunov-Krasovskii函数来处理未知时滞,结合反演控制技术和动态面控制技术,实现分散式自适应跟踪控制;基于Lyapunov稳定性理论以证明所设计的控制策略可以保证闭环系统跟踪误差一致且最终有界稳定,并借助两级化学反应釜系统验证所提控制策略的有效性。结果表明,所提控制策略能够有效处理系统中的非线性项与系统时滞,实现对目标轨迹的快速准确跟踪。所提策略能克服未知非线性和未知时滞对系统的影响,可为处理复杂非线性时滞系统提供参考。     

深层页岩气水平井井筒瞬态温度场研究与应用

深层页岩气水平井钻井过程井筒瞬态循环温度对旋转导向工具的选择具有重要作用。基于井筒与地层间的对流换热机理及能量守恒原理，建立了井筒瞬态温度场模型；分析了循环时间、排量、水平段长度和入口温度对井筒瞬态温度的影响；优选了页岩气水平井轨迹控制方法，提出了降低井底循环温度的工程措施。结果表明，上部井段环空钻井液循环温度随循环时间和排量的增加而增加，而下部井段环空钻井液循环温度反而降低；随着水平段长度增加，环空钻井液循环温度增加，水平段越长，循环降温效果越低；随着钻井液入口温度增加，钻井液出口温度增加，下部井段环空钻井液循环温度随入口温度的变化较小。当垂深超过4 000 m后，水平段较短时，可采用旋转导向钻井工具；水平段较长，井底循环温度高于135℃后，推荐采用螺杆配LWD测量工具。采用增加循环时间、排量及边循环边下钻的方式可降低井底循环温度，以确保旋转导向工具和LWD工具处于安全工作温度内。     

电力系统稳定性方法探究

电力系统稳定性问题是电业生产当中所要遇到的首要问题,是指给定运行条件下的电力系统,在受到扰动后,重新回复到运行平衡状态的能力.系统中的多数变量可维持在一定的范围,使整个系统能稳定运行的问题.如果能够,则认为该系统在正常运行方式下是稳定的,反之,若系统不能回到原来的运行状态或者不能建立一个新的稳定运行状态,则说明系统的状态变量没有一个稳态值,而是随着时间不断增大或振荡,系统是不稳定的.本文主要探完了电力系统的稳定性问题,从电力系统的静态稳定分析跟暂态稳定分析加以研究,其中暂态稳定分析包含了数值解法跟直接解法两种方法.     

基于PSAT的电力系统暂态稳定性分析

介绍了电力系统仿真软件包PSAT,时域仿真在电力系统的暂态稳定计算中的应用和电力系统稳定器(PSS)的建模。在工具包PSAT环境下对IEEE14系统进行潮流计算,在加入PSS后电力系统暂态稳定性分析。结果表明PSS能很好的调节系统潮流,对改善电力系统动态性能有很好的效果。     

高速公路中央分隔带开口长度研究

高速公路中央分隔带开口长度影响车辆在开口处的行车安全和通行效率。本文基于5次多项式换道模型对车辆通过中央分隔带开口的行驶轨迹进行研究,通过确定边界条件得到车辆通过中央分隔带的轨迹函数,得到不同限速值和中间带宽度值下的开口长度建议值。根据车辆动力学推导出车辆以限速值通过中央分隔带开口所需最小转弯半径;根据车辆轨迹函数,推导车辆换道轨迹的最小曲率半径;最后将最小转弯半径与最小曲率半径作对比,证明本文给定的中央分隔带开口段长度建议值能够保证车辆行驶稳定性,确保车辆通过高速公路中央分隔带开口时的行车安全。     

前馈加反馈补偿的分散鲁棒跟踪系统研究

本文用分散的前馈加反馈补偿器对线性时不变多变量系统进行了研究,给出了获得内稳定鲁棒跟踪系统的充要条件;分析了系统的灵敏性和稳定边际;提出了考虑瞬态响应、灵敏性和稳定边际的设计分散鲁棒跟踪系统的方法。     

动态安全分析的稀疏能量函数方法

提出了电力系统结构保持模型下稀疏暂态能量函数的一种数值解法，并利用稀疏矩阵方法提高计算速度，６机２２节点系统的结果提供例证。     

基于PSD-BPA的暂态稳定判别工具的设计与实现

随着广域测量技术在电力系统中的广泛应用,基于响应的暂态稳定控制技术成为安全稳定领域的研究热点.为拓展PSD-BPA软件的性能、推进基于响应的暂态稳定控制技术应用于实际电网,需要对PSD-BPA软件进行完善,并对暂稳技术的适用性和有效性进行分析.开发了基于PSD-BPA的暂态稳定判别工具,实现了多种基于响应的暂态稳定判别技术.实际电网故障案例分析结果表明开发的工具具有有效性,可提高安稳人员的工作效率.     

三维水平井轨道设计最优控制模型改进的进化规划方法

针对三维水平井井眼轨道设计问题 ,建立了一个非线性最优控制模型。该模型以设计轨道总长度最短为性能指标 ,以非线性动力系统为约束条件 ,通过对非线性动力系统积分 ,将最优控制模型转化为一个非线性规划问题求解。为了求非线性规划问题的全局最优解 ,在附加一个目标函数小于当前目标函数值的约束条件下 ,用改进的进化规划方法寻找新的可行点策略 ,提出了一种新算法。将非线性最优控制模型及算法应用到实际水平井轨道设计中 ,数值结果证明了该模型及算法的正确性和有效性     

Dynamic stability of quadruped robot walking on slope with trot gait

The dynamic stability of a quadruped robot trotting on slope was analyzed.Compared with crawl gait, trot gait can improve walking speed of quadruped robots.When a quadruped robot trots, each leg is in the alternate state of swing phase or supporting phase, and two legs in the diagonal line are in the same phase.The feet in the supporting phase form a supporting region on the ground.When a quadruped robot walks on slope, the vertical distance from zero moment point ( ZMP) to the sup-porting diagonal line is defined as ZMP offset distance.Whether this distance is less than the maxi-mum offset distance or not, the stability of robot trotting on slope can be judged.The foot trajectory was planned with the sinusoidal function.Based on the kinematic analysis, the ZMP offset distance of quadruped robot under different slope angles, step length and step height was calculated, then the reasonable slope angle, step length and step height for quadruped robot trotting on slope to keep dy-namic stability can be determined.On the other hand, the posture angle of quadruped robot should be controlled within the desired range.Computer simulations were executed to verify the theoretical analysis.The study will provide reference for determining reasonable step parameters of the quadru-ped robot.     

基于轨迹灵敏度的暂态稳定预防控制方法

预防控制对提高稳定性及维持系统安全运行有重要意义.基于电力系统角半径的概念,对角半径及其变化速度与暂态稳定性的关系进行了深入研究,在此基础上定义了一种新型暂态稳定性能指标.通过轨迹灵敏度仿真,计算稳定指标对各发电机有功输出的梯度近似值,将预防控制问题转化为以发电机有功输出为控制量的非线性规划问题.该方法易于求解,且不受元件模型的限制,适用于各种复杂失稳模式.对10机新英格兰典型电力系统的分析结果表明,该方法快速、可靠,能够在确保系统安全的前提下实现经济性最优.     

基于轨迹线性化控制方法的全驱动自主式水下航行器轨迹跟踪控制

基于轨迹线性化控制(Trajectory Linearization Control,TLC)方法研究了全驱动自主式水下航行器（AUV）的轨迹跟踪控制.利用微分方程奇异摄动理论中的时标分离思想,将全驱动AUV的轨迹跟踪控制系统分成快、慢回路,分别基于轨迹线性化思想设计出快、慢回路控制器;利用Lyapunov稳定性理论对闭环控制系统进行了稳定性分析,通过AUV爬升转弯过程的仿真验证了该控制方法的有效性.