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基于分岔理论的电力系统电压稳定性研究

电力系统具有高维、强非线性的特点,以往对电压稳定性评估大多采用静态分析方法,系统的动态环节被大量简化,因此得到的结论与实际必然存在一定偏差。本文应用非线性动力学的分岔理论,充分考虑电力系统的动态特性,对动态电力系统电压稳定分析中的鞍结分岔现象进行了重点研究。本文以一个典型多节点系统为例,利用分岔理论研究系统的负荷特性、负荷发展方向、发电机动态参数对系统动态电压稳定性的影响。并将非线性分岔理论分析方法与静态分析方法的仿真结果进行比较,得出传统分析中将静态传输功率极限代替系统动态传输功率极限所得的结论偏于乐观,不能够准确的对系统当前运行点距离失稳点的真实裕度进行评估。  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
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基于分岔理论的电力系统电压稳定性研究

随着我国电网“西电东送,南北互供,全国联网”战略的实施和电力市场化改革的进行,电力系统的结构和运行方式日趋复杂,运行条件的不确定性大大增加,系统的运行点比以往更加接近其稳定极限,从而更加容易诱发电压崩溃事故。电压失稳已经被广泛认为是威胁现代大型电力系统安全稳定运行的主要原因之一。因此,电压稳定性研究受到广泛关注。电力系统是一个大型的、复杂的非线性动态系统,分岔理论是研究非线性动态系统结构稳定性的有力工具。分岔理论在工程中已经得到广泛应用,在许多研究领域已取得了大量的成果,但在电力系统电压稳定性研究方面仍处于初始阶段。本文利用分岔理论对电力系统电压稳定的若干关键问题进行研究,并取得一些具有推广意义的技术成果。作者研究工作的主要成果概括如下:1、基于电力系统的微分代数模型、利用奇异诱导分岔的相关理论,提出一种奇异诱导分岔点的追踪和识别算法,它能在已知某一参数下的奇异点和对应非零失配量的前提下,通过只改变发电机节点注入功率,而保持负荷...  (本文共116页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
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基于分岔理论的交直流电力系统电压稳定性分析方法研究

当前电力系统向大电网、高电压和远距离输电发展,高压直流输电技术为这种发展趋势提供了较好的解决方案,但也对电力系统稳定性提出了新的挑战,尤其是与直流端相联的弱交流系统的电压稳定性问题变得日益严重。因此,提出一种适应于交直流电力系统电压稳定性分析的理论模式,指导电力系统规划和安全生产,防患于未然,无疑具有重大的理论意义和实际意义。电力系统是一个大型的、复杂的非线性动态系统,分岔理论是研究非线性动态系统结构稳定性的有力工具。近年来,分岔理论在工程中已经得到广泛应用,在许多研究领域已取得了大量的成果,但它在交直流电力系统电压稳定性分析中的应用仍有待于进一步深入。本文在研究交直流系统潮流算法和分岔点检测的基础上,利用分岔理论,结合小扰动稳定性的特征值分析法,提出了较为系统的交直流电力系统电压稳定性静、动态分岔分析方法,并将其成功地应用于3个典型的交直流互联电力系统中。具体内容如下:首先,本文在给出发电机系统、负荷以及HVDC的数学模型后,...  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

南华大学
南华大学

基于分岔理论的电力系统电压稳定性研究

随着我国电力系统的迅速发展,电网结构的日益复杂,趋向于高电压、大电网、远距离发展,更易引发电压崩溃事故,其稳定性尤其是电压稳定性问题变得越来越重要。近年来,随着动态补偿器等设备引入,使得这一问题更趋于复杂。本论文针对电力系统电压失稳问题,结合分岔理论和数值仿真方法,推导出电力系统电压稳定性的数学模型。利用MATCONT分岔软件,深入分析了电力系统电压失稳的模式和分岔边界。为了改善电力系统电压稳定性,提出在系统薄弱点安装动态补偿器,并研究了基于动态补偿器的预防校正措施。其主要的研究内容如下:首先,对电力系统电压稳定性的研究现状进行综述,在分析了分岔理论的基本原理的基础上,研究了基于分岔理论的电力系统电压静态和动态稳定性的分析方法。结合分岔理论,推导出电力系统电压稳定性的数学模型,为后面章节分析电压失稳问题奠定了理论基础。其次,利用MATCONT分岔软件,综合切线法和割线法,改进了分岔理论中平衡解流形的追踪方法。在此基础上根据各类分...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

基于分岔理论的电力系统电压稳定性研究

电压稳定问题一直是电力工业界十分关心的问题,揭示电压失稳现象的机理,对于进行有效的电压稳定性控制,防止电压崩溃,保证系统安全运行具有重要意义。关于电压失稳机理,目前学术界还未形成一套系统完整的理论体系。分岔理论作为研究非线性动力系统稳定性机理的强有力工具,已开始应用于电力系统电压稳定性研究。该文以分岔理论为工具,对电压失稳的机理以及电压稳定性控制进行了研究。在单参数分岔研究的基础上,对电力系统进行了多参数分岔的分析和研究,结果表明系统中存在着更为复杂的分岔现象——余维二分岔,包括Bogdanov-Takens分岔、广义霍普夫分岔以及零霍普夫分岔,研究了以上三种分岔各自可能引起的电压失稳模式,提出小扰动参数稳定域应综合考虑鞍结分岔、霍普夫分岔、奇异诱导分岔、极限诱导分岔、同宿分岔、Bogdanov-Takens分岔、广义霍普夫分岔以及零霍普夫分岔等分岔现象。这些研究成果有助于更全面研究和分析电压失稳的机理。系统的电压稳定裕度由亚临...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

基于分岔理论的DFIG并网对电力系统电压稳定性分析

随着全球资源的枯竭和环境的恶化,以风电为代表的新能源发电规模在电力市场所占份额逐渐上升。由于风速的随机性特点以及风机本身动态特性不同于同步发电机,当大规模风电并入电网后,风电将会影响电网电压的的稳定。无功的缺失是大规模风电场接入电网引起电压不稳定的主要原因,当风速的增加引起风电机组输出功率增加时,如果没有足够的无功支撑,将会引起系统电压失稳。本文利用分岔理论,分析了两种DFIG模型对电压稳定的影响,并提出一种改进的DFIG模型,在此基础上设计了一种消除Hopf分岔点的控制器,主要内容如下:1)对于典型的WSCC3机9节点系统,在系统接入第一类动态负荷(Walve)时,利用延拓法追踪了DFIG接入系统前后系统的平衡解流形,并基于分岔理论,通过逐点计算系统状态矩阵的特征值搜索分岔点,确定系统的稳定裕度,分析DFIG并网对电网电压稳定裕度的影响。2)不同的DFIG模型对系统的电压稳定裕度影响结果不同。追踪了系统在DFIG的静态和动态模...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>