面向对象的电力系统暂态稳定计算建模

介绍了面向对象的程序设计方法，然后依据面向对象思想，把暂态稳定计算中的各元件抽象为电网对象、发电机对象、负荷对象以及励磁调节系统、原动机及其调速系统对象模型，建立了电力系统暂态稳定计算模型；基于该模型开发了图形化的电力系统暂态稳定仿真系统。     

发电机神经网络模型用于电力系统暂态稳定计算

用递归神经网络建立发电机模型,多层输出反馈网络建立励磁系统和调速系统模型,并将此三部分集结构成为一个发电机组的详细模型。将此详细模型写入电力系统的网络方程,联立求解电力系统暂态稳定过程。详细模型写入暂态稳定程序中６机２２节点网络。暂态过程计算结果表明,由人工神经网络模型仿真计算与机理模型常规稳定计算比较,使用人工神经网络模型和机理模型的计算结果非常接近,说明人工神经网络模型可以用于电力系统暂态稳态计算,为今后人工神经网络并行、快速、在线处理电力系统实时计算提供应用途径。     

考虑负荷动态模型的船舶电力系统暂态电压稳定分析

为了研究型船舶独立电力系统的电压稳定问题,将基于稳定域边界二次逼近的暂态电压分析方法应用到新型船舶独立电力系统的暂态电压稳定分析。通过建立系统暂态分析的数学模型,利用牛顿法求取故障后系统主导不稳定平衡点(CUEP),采用基于稳定域二次逼近的稳定判据,进行系统暂态电压稳定分析。同时,考虑不同故障位置对于求解CUEP过程中电动机和直流系统控制器状态量计算的影响。通过简化的新型独立电力系统模型对上述方法进行验证。研究结果表明:该分析方法能够获得暂态电压稳定裕度指标,准确判断该独立电力系统的暂态电压稳定状态。     

转子绝对动能增量及其在失稳模式判别中的应用

研究了大扰动下复杂电力系统失稳模式的判别指标。针对暂态能量函数法使用的势能概念在物理意义上的疑问,从发电机原始转子运动方程和经典转子运动方程出发,讨论了转子不平衡功率对时间积分的物理意义,分析了它们同暂态稳定分析中使用的势能概念的关系,在此基础上提出了相对动能和绝对动能的概念。根据发电机绝对动能增量大的机组最有可能率先失步的事实,提出了以绝对动能增量为指标进行电力系统失稳模式判别的方法,并通过对实际系统的仿真计算验证了方法的可行性。     

基于模态级数法的功角失稳和电压失稳主导性识别

准确区分电压稳定和功角稳定问题是评价电力系统稳定性的基础.单独分析其中某一方面的问题,不考虑两者之间的相关性,就会使分析结果不全面,从而不能准确地反映系统的真实情况.基于传统的暂态电压分析模型,利用模态级数分解法,通过分析系统平衡点附近的非线性相关因子,得到平衡点附近的非线性失稳模式,通过分析二阶解析解响应得到了主导失稳模式指标,最终确定系统主导失稳模式.通过WSC4机系统仿真结果表明,该方法能准确反映平衡点附近的稳定状态和辨别系统主导失稳模式.     

考虑静止无功补偿器限幅特性的临界清除时间启发式算法

为克服静止无功补偿器(SVC)的限幅特性给电力系统暂态稳定分析带来的困难,本文基于短路引起的暂态过程中SVC导纳变化的特征,提出了1种故障临界清除时间(CCT)的启发式算法。计算故障轨线的投影轨线,并沿该轨线用容性导纳变化率确定CCT。由于不需要计算暂态能量、主导不稳定平衡点和故障后轨线等,因此该方法计算量小,暂态稳定分析效率高。对1个三机系统的算例分析结果表明,该方法得到的CCT相对误差小于10%。     

故障限流器提高电力系统暂态稳定的仿真

简单介绍了故障限流器FCL(fault current limiter)的模型，给出了简单电力系统线路正常运行、一条线路出口三相短路、FCL投入和故障线路被切除时发电机转子的运动方程．利用MATLAB对同一系统出现三相短路故障时有FCL和没有FCL的情况下系统的暂态稳定作了仿真，仿真表明FCL能够提高电力系统的暂态稳定．     

暂态电压稳定薄弱区的厂站稳态无功协调方法

考虑协调发电机和变电站电容器稳态无功出力占比对系统暂态电压稳定性的影响,以及无功优化和电压稳定的区域调控特点,研究了基于厂站稳态无功协调提高系统暂态电压稳定裕度的预防控制方案决策方法。该方法在利用AP聚类算法和综合暂态电压稳定裕度确定稳定裕度薄弱区域的基础上,基于发电机无功调节对薄弱母线电压作用的加权平均灵敏度进行灵敏调节发电机选择。接着以薄弱区并联无功补偿和灵敏发电机无功出力作为控制变量,建立兼顾暂态电压稳定裕度和母线电压额定值偏移的厂站无功协调多目标优化模型,并结合暂态稳定计算,利用MOEA/D算法和TOPSIS方法求解系统对严重预想故障的多目标稳态无功协调方案。江西电网实际算例的仿真研究验证了该决策方法的有效性。     

计及复杂操作序列暂态稳定分析快速网络处理

针对电力系统直接法暂态稳定分析的需要，提出了一种考虑复杂操作序列（如继电保护相继动作、切机、重合闸等）情况下，计算收缩到发电机内节点的导纳阵（简称收缩导纳阵）的快速计算方法。该法以系统阻抗阵为基础，首先形成故障前的收缩导纳阵，当系统网络结构发生变化时，只需作少量修正，就能形成相应的收缩导纳阵，有利于提高直接法暂态稳定分析计算的速度，具有重要的实际应用价值。     

电力系统暂态稳定安全域估计

本文以电力系统经典模型为基础,推导出了电力系统暂态稳定安全域的解析表达式,并提出了基于混合方法的发电机暂稳输出功率极限计算方法及快速求解该安全域的算法.算例表明,该暂态稳定安全域简单直观,计算快速.     

复杂网络上具有出生和死亡的SIS模型及其分析

建立了复杂网络上总人口数满足Logistic方程的SIS传染病模型,采用下一代矩阵方法得到了该模型的基本再生数R_0.利用微分方程比较原理,证明了当R_01时无病平衡点是全局渐近稳定的.最后通过数值模拟验证了主要结果,且当R_01时存在地方病平衡点.     

大型同步发电机参数在线辨识原理

提出一种测取大型同步电机参数的在线辨识方法。阐述和推导了参数辨识原理及辨识模型。首次提出运动方程和外部等效线路方程的辨识模型。在发电机带负载运行时,对励磁系统施加阶跃干扰,量测电机电压、电流及功角的暂态响应。采用简化大扰动数学模型,一次辨识出同步电机电磁参数和运动方程参数,以及等效无穷大电网电压Ｕｃ和等效线路阻抗Ｘｃ。该方法多次应用于我国大型火电站和水电站,先后对１００ＭＷ和２００ＭＷ汽轮发电机和７５ＭＷ水轮发电机进行了在线参数辨识。用辨识参数计算出的电机动态响应与实测结果有很好的一致性。     

含感应电动机的独立电力系统暂态电压分析

针对含感应电动机的独立电力系统的暂态电压稳定问题,首先详细推导了适用于暂态电压稳定分析的多电动机多发电机电力系统模型,该模型不但可以有效地消除平衡点处Jacobi矩阵的0特征根,保证与原系统的等价性,而且消去了所有的代数变量,建立了一个纯微分方程组,方便进一步分析。然后给出一种具有一定工程实用性的启发式的暂态电压稳定与暂态功角稳定的界定方法。最后将一种基于半张量方法的非线性系统暂态稳定裕度指标推广应用于暂态电压稳定分析中。仿真算例分析表明:该方法可以有效地判定独立电力系统的暂态电压稳定,并给出较为准确的临界切除时间。     

微分反馈控制与延迟微分反馈控制

证明了微分反馈控制洛伦兹系统在三个平衡点S0，S1和S2的可控性，提出了延迟微分反馈控制DDFC，DDFC利用可测变量的微商进行反馈，理论证明DDFC加于洛伦兹系统的第3个方程时3个平衡点均不稳定可控，而加于洛伦兹系统的第2个方程时平衡点S0不可控而平衡点Sl和S2稳定可控，用Matlab进行数值仿真，调节延迟时间τ和控制增益k，DDFC系统能自动寻找和稳定不同的不稳定周期轨道UPO，实现混沌控制。     

一个新混沌系统不稳定平衡点的镇定

用线性反馈控制和自适应控制方法研究了一个新的混沌系统不稳定平衡点的镇定问题.当系统参数已知时,借助系统在平衡点附近的线性化模型,利用状态线性反馈控制器可以镇定系统所有的平衡点;当参数未知时,利用自适应控制策略,可以把系统镇定到期望的不稳定平衡点.利用Lyapunov函数和LaSalle不变原理对结论给予了严格证明,并用数值仿真说明了这种方法的有效性.     

两斑块间具有种群动力学的疟疾传播模型研究

建立了两个斑块间人口迁移、媒介不迁移的具有种群动力学的疟疾传播模型,得出该模型是强单调的不可约合作系统,并计算了基本再生数R0,证明了当R0≤1时,无病平衡点全局渐近稳定;当R01时,存在唯一正平衡点且全局渐近稳定。     

一类植物传染病模型的动力学分析

研究了一类植物传染病模型,计算了模型的基本再生数.当基本再生数小于1时,模型仅有唯一的无病平衡点,利用Routh-Hurwitz判据和Liapunov函数方法,讨论了无病平衡点的全局渐近稳定性.当基本再生数大于1时,无病平衡点不稳定,模型还存在唯一的地方病平衡点,借助复合矩阵证明了地方病平衡点的全局渐近稳定性.     

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.     

一类流行性出血热模型的全局稳定性

建立和分析了一类流行性出血热传播模型,定义了模型的基本再生数R_0,并利用Routh-Hurwitz判据、Lyapunov函数、LaSalle不变集原理和合作系统理论,讨论了模型平衡点的局部和全局渐近稳定性.结果表明:当R_01时,模型仅存在唯一的无病平衡点,且无病平衡点是全局渐近稳定的;当R_01时,无病平衡点不稳定,模型还存在地方病平衡点,且地方病平衡点全局渐近稳定.     

同调发电机识别的研究

介绍了同调动态等值理论、同调发电机的概念和判据,以及如何进行同调发电机识别。用中国电力科学研究院的BPA程序对所选22节点系统进行潮流和稳定计算,通过暂态稳定计算得到发电机转子摇摆曲线,并结合上述判据识别出同调机群。对不同点进行故障模拟和稳定计算发现远离故障点、距离较近的发电机更可能是同调机群。