基于正规形理论的电力系统暂态稳定性研究

论文摘要

电力系统暂态稳定是当今电力系统中的一个重要研究热点。运用时域仿真法和暂态能量函数法研究暂态稳定性问题时各有其优点和局限性。当考虑发电机的励磁控制时，暂态能量函数法难以确定系统的暂态稳定域。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，在CUEP(Controlling Unstable Equilibrium Point)上的稳定流形就是电力系统的稳定边界。论文介绍了向量场正规形的基础理论并推导了2阶解析正规形的解析式，介绍了局部流形的概念和电力系统CUEP上局部流形的计算方法。以简单电力系统为例，通过正规形变换，将非线性的电力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，并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。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。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 主要符号对照表
• 第1章 引言
• 1.1 课题目的和意义
• 1.2 国内外研究状况和进展
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 论文主要工作及创新
• 1.4 论文的安排
• 第2章 正规形理论基础
• 2.1 概述
• 2.2 正规形理论
• 2.2.1 向量场解析正规形
• 2.2.2 标准正规形及其解析线性化
• 2.3 2阶解析正规形的变换规律
• 2.3.1 线性变换规律
• 2.3.2 非线性变换规律
• 2.4 本章小结
• 第3章 电力系统主导不稳定平衡点上的局部流形
• 3.1 局部流形的概念
• 3.2 中心流形定理
• 3.3 不变流形上的正规形
• 3.4 主导不稳定平衡点上的局部流形
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于正规形理论的电力系统暂态稳定性分析
• 4.1 概述
• 4.2 基于流形理论的电力系统暂态稳定性的解释
• 4.3 基于正规形理论不计阻尼的发电机暂态稳定性分析
• 4.3.1 发电机基本方程
• 4.3.2 正规形变换
• 4.3.3 稳定域的确定
• 4.3.4 临界切除时间的确定
• 4.4 基于正规形理论计及阻尼的发电机暂态稳定性分析
• 4.5 考虑发电机励磁控制时的稳定性分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 本人简历
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文