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单机无穷大系统模型的Hopf分岔及电压失稳研究

燕青  
【摘要】:为了更合理地利用能源、提高经济效应、保护环境,国内外电力系统日益向大机组、大电网、超高压和远距离输电方向发展。同时,世界上一些大电网发生过多起电压崩溃性事件,造成巨大的经济损失。目前学术界对电力系统电压失稳的研究还未形成一套完整的理论体系,因此对电力系统电压稳定性的分析,揭示电压失稳原理具有重大意义。本文对单机无穷大系统模型的电力系统电压稳定性进行分析,同时讨论系统能稳定运行的区域。主要内容总结如下: 1)电力系统是一个高度非线性系统,在研究电力系统电压稳定性之前,必须先理解电压稳定的定义、分类以及研究电压稳定的意义。影响电力系统电压稳定的因素有很多,在分析电力系统电压稳定之前,必须要建立合理的电力系统数学模型。而电力系统是由各种不同的静态和动态元件组成的,如发电机方程、负荷方程和网络模型等,因此选择合理的元件模型对电压稳定的分析非常重要; 2)AUTO07一款基于UNIX系统开发的,能准确追踪系统平衡点,同时实现分岔点的计算、判断和分支方向的追踪。随着分岔理论在不同领域的越来越多的使用,AUTO07软件成为广大科研工作者分析分岔问题的有力工具。同时通过一个实例的介绍可以看到AUTO07强大功能,然后本文将介绍其安装、使用及一些限制,同时介绍AUTO07软件到WINDOWS和LINUX系统的移植; 3)分岔理论是对非线性动态系统进行结构稳定性分析的有力工具,而电力系统本质上也是动态的非线性系统,利用分岔理论分析电力系统不仅对揭示电力系统电压失稳的机理具有重要意义,同时对电力系统分析也具有重要的理论价值和实际价值。Hopf作为动态分岔的一种,是导致电力系统失稳的一个重要原因,本文将介绍分岔理论的相关知识及其在电力系统电压稳定性分析中的应用; 4)分岔点的求取和判断是一个复杂的过程,在建立电力系统模型后,本文首先介绍一种直接法追踪平衡点的曲线和Hopf分岔点的求取,同时根据Hopf分岔点的定义计算出系统运行过程中出现的Hopf分岔点和追踪系统平衡点曲线。最后介绍了基于延拓法的AUTO07在单机无穷大系统电压稳定分析中的应用,电压稳定的单参数和双参数分析情况。


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