考虑非线性因素的电力系统低频振荡研究

论文摘要

随着电网规模的不断扩大和复杂程度的不断增加,低频振荡问题日益突出,传统小信号稳定分析已经不能满足电力系统规划、设计、运行的需要。本文根据电力系统非线性的特点,考虑电力系统状态方程泰勒展开的二次项,分析其对低频振荡的影响;应用向量场正规形分析低频振荡模式之间的非线性相关作用,通过正规形非线性坐标变换得到电力系统状态方程的2阶解析解,扩展了线性相关因子的概念;揭示N机系统不止存在N-1个振荡模式;采用时域仿真和Prony算法相结合的方法证明上述结论的正确性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 电力系统低频振荡机理的研究
• 1.2.2 电力系统低频振荡的分析方法
• 1.2.3 电力系统低频振荡的抑制措施
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 研究电力系统低频振荡的数学模型
• 2.1 发电机的数学模型
• 2.1.1 经典二阶模型
• 2.1.2 考虑励磁控制作用的发电机模型
• 2.2 电力负荷的数学模型
• 2.3 电力网络的模型
• 2.4 本章小结
• 第三章 低频振荡的非线性分析
• 3.1 电力系统经典二阶模型的泰勒展开
• 3.1.1 经典二阶模型平衡点的求解
• 3.1.2 经典二阶模型泰勒展开
• 3.2 考虑励磁控制作用的四阶模型的泰勒展开
• 3.2.1 四阶模型平衡点的求解
• 3.2.2 四阶模型泰勒展开
• 3.3 仿真程序流程
• 3.3.1 四阶R-K 法
• 3.3.2 仿真流程
• 3.4 算例分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 正规形理论在低频振荡中的应用
• 4.1 电力系统的小干扰动态分析
• 4.2 电力系统的正规形分析
• 4.2.1 泰勒级数展开
• 4.2.2 正规形分析
• 4.2.3 模式的参与因子
• 4.3 非线性正规变换系数的计算
• 4.4 算例分析
• 4.4.1 算例1
• 4.4.2 算例2
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况