电力系统安全域方法研究述评 被引量：91

1

作者 余贻鑫 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期635-646,共12页

简明地综述了天津大学关于电力系统安全域方法学研究的成果.首先给出了电力系统安全域研究的推动力以及各种安全域的定义和概念.进而给出了3种实用的安全域,分别是:事故前系统注入功率空间上保证暂态稳定的实用动态安全域(PDSR)、割集... 简明地综述了天津大学关于电力系统安全域方法学研究的成果.首先给出了电力系统安全域研究的推动力以及各种安全域的定义和概念.进而给出了3种实用的安全域,分别是:事故前系统注入功率空间上保证暂态稳定的实用动态安全域(PDSR)、割集功率空间上保证静态电压稳定的安全域(CVSR)和注入功率空间上保证不出现Hopf分岔的实用小扰动稳定安全域.它们是基于如下事实提出的:在工程关心的范围内,其稳定边界可用一个或少数几个超平面近似描述.这种形式的数学描述具有如下优点:便于开发计算安全域的快速方法,便于实现安全域的可视化,大大降低了计及节电注入功率不确定性时电力系统概率安全性评估的计算量,同时可使一大类电力系统最优化问题中稳定约束处理难的问题变得十分简易.基于PDSR和CVSR的研究成果,天津大学已成功地开发了综合安全域的可视化系统和电力系统概率安全监视系统,并在基于安全域的电力系统优化潮流、安全性综合控制、风险评估与优化、以及安全性定价等方面取得了令人鼓舞的成果. 展开更多

关键词 实用动态安全域 静态电压稳定域 小扰动稳定域 可视化 概率安全性评估 优化潮流 风险评估与优化 安全性定价

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基于安全域的大规模风电并网系统低频振荡稳定分析 被引量：24

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作者 秦超 曾沅 +1 位作者 苏寅生 李鹏 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期100-106,共7页

以安全域方法为基础,研究大规模风电并网对电力系统振荡稳定的影响,对比分析双馈风机替换同步机前后系统可保持小扰动稳定的运行区域的变化,并借助时域仿真探索小扰动稳定域的变化机理。分析输电距离、双馈风机有功控制回路与无功控制回... 以安全域方法为基础,研究大规模风电并网对电力系统振荡稳定的影响,对比分析双馈风机替换同步机前后系统可保持小扰动稳定的运行区域的变化,并借助时域仿真探索小扰动稳定域的变化机理。分析输电距离、双馈风机有功控制回路与无功控制回路PI参数对系统低频振荡稳定性的影响。研究表明,双馈风电场并网对系统低频振荡稳定的影响受输电距离与双馈风机励磁控制回路的PI参数影响显著;较小的比例系数和积分系数则可降低双馈风电场对系统低频振荡稳定的不利影响,甚至改善系统的低频振荡稳定特性。 展开更多

关键词 双馈发电机 风电 低频振荡 小扰动稳定域 PI参数 稳定性

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电力系统中的混沌现象与小扰动稳定域 被引量：14

3

作者 余贻鑫 贾宏杰 王成山 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2001年第5期431-441,共11页

首先简要地回顾了电力系统小扰动稳定域 (smallsignalstabilityanalysis,简记为SSSR)的研究现状 ,指出弄清电力系统混沌现象对SSSR边界组成影响的重要意义 .接着 ,利用一个示例系统和非线性动力系统的相关分析方法研究了电力系统由单周... 首先简要地回顾了电力系统小扰动稳定域 (smallsignalstabilityanalysis,简记为SSSR)的研究现状 ,指出弄清电力系统混沌现象对SSSR边界组成影响的重要意义 .接着 ,利用一个示例系统和非线性动力系统的相关分析方法研究了电力系统由单周期分岔到混沌的过程及其能量的变化规律 .据此做出了混沌现象仅在电力系统SSSR的HB界面之外的命题 .基于这一命题 ,建议在实用的电力系统SSSR的研究中 ,排除对混沌现象的考虑 ,从而使实用的SSSR的研究工作大大简化 .此外 ,还对混沌吸引子和极限环的伪稳定域进行了研究 ,进而剖析了现有文献关于混沌现象对SSSR边界影响的研究中出现错误的原因 . 展开更多

关键词 电力系统 小扰动稳定域 混沌 非线性动力系统 失稳模式 HB界面

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小扰动稳定域微分拓扑学性质初探 (一)小扰动稳定域非凸边界和空洞现象示例 被引量：14

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作者 贾宏杰 王伟 +1 位作者 余晓丹 曹术存 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第20期20-23,共4页

对电力系统小扰动稳定域的微分拓扑学性质进行了初步探讨。首先,简单回顾了小扰动稳定域的相关定义、边界组成及其性质;然后,给出一种基于优化过程实现对小扰动稳定域Hopf分岔界面追踪的算法;最后,利用一个简单的3节点系统,示例了小扰... 对电力系统小扰动稳定域的微分拓扑学性质进行了初步探讨。首先,简单回顾了小扰动稳定域的相关定义、边界组成及其性质;然后,给出一种基于优化过程实现对小扰动稳定域Hopf分岔界面追踪的算法;最后,利用一个简单的3节点系统,示例了小扰动稳定域边界面非凸和内部存在封闭不稳定(空洞)区域的现象,并对小扰动稳定域内部空洞区域随系统参数变化的规律进行了研究。该工作对于进一步深化对电力系统小扰动稳定域微分拓扑学性质的研究具有一定帮助。 展开更多

关键词 微分拓扑学性质 小扰动稳定域 电力系统 HOPF分岔

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电力系统时滞稳定域临界点的快速搜索新方法 被引量：16

5

作者 贾宏杰 姜涛 +1 位作者 姜懿郎 李鹏 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期30-36,共7页

提出一种在二维时滞空间中快速求解电力系统时滞稳定域的新方法。依据电力系统时滞稳定域临界点关键特征值具有周期性的特点,通过空间映射构建临界函数,借助二分法在有限区域内求解该函数,获取时滞稳定域临界点的关键特征值及相关信息;... 提出一种在二维时滞空间中快速求解电力系统时滞稳定域的新方法。依据电力系统时滞稳定域临界点关键特征值具有周期性的特点,通过空间映射构建临界函数,借助二分法在有限区域内求解该函数,获取时滞稳定域临界点的关键特征值及相关信息;再通过逆映射求取电力系统时滞稳定域的临界时滞,采用微扰方法判定临界时滞所围成的小扰动时滞稳定域,并进一步推广到大范围时滞区域中。该方法计算速度快、精度高,WSCC 3机9节点算例验证了所提方法的可行性和有效性。同时,对时滞稳定域边界拓扑特性深入研究表明:时滞只诱发稳定系统出现Hopf分岔,不会导致新的奇异诱导分岔点产生。 展开更多

关键词 小扰动稳定域 时滞 临界点 二分法

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基于安全域的含风电电力系统概率小扰动稳定分析 被引量：14

6

作者 秦超 余贻鑫 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期43-48,共6页

计算了注入空间上含双馈感应发电机(DFIG)的电力系统小扰动稳定域。通过大量仿真计算发现,在工程关心的范围内,含DFIG的电力系统小扰动稳定域边界仍可以用超平面进行拟合。在此基础上,将安全域方法应用于含DFIG电力系统的概率小扰动稳... 计算了注入空间上含双馈感应发电机(DFIG)的电力系统小扰动稳定域。通过大量仿真计算发现,在工程关心的范围内,含DFIG的电力系统小扰动稳定域边界仍可以用超平面进行拟合。在此基础上,将安全域方法应用于含DFIG电力系统的概率小扰动稳定分析,代替传统方法中广泛采用的特征值分析方法。计算结果表明,考虑发电注入与负荷不确定性时,所提出的方法计算精度满足工程应用要求,并且可以有效降低概率小扰动稳定分析的计算负担。 展开更多

关键词 双馈感应发电机 小扰动稳定域 概率小扰动稳定分析

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与主导振荡模式有关的小扰动稳定域边界拓扑性质 被引量：7

7

作者 孙强 余贻鑫 +1 位作者 李鹏 贾宏杰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2007年第15期6-10,共5页

针对4机11节点电力系统,通过详细模型下的仿真发现小扰动稳定域边界上会出现几何形状的突变现象。进一步研究表明,所发现的小扰动稳定域边界的突变是由于对应边界处的主导振荡模式在不同模式间发生了跳跃变化。同时指出,存在造成小扰动... 针对4机11节点电力系统,通过详细模型下的仿真发现小扰动稳定域边界上会出现几何形状的突变现象。进一步研究表明,所发现的小扰动稳定域边界的突变是由于对应边界处的主导振荡模式在不同模式间发生了跳跃变化。同时指出,存在造成小扰动稳定域边界突变的其他原因,边界上主导模式的跳跃仅是小扰动稳定域边界突变的一种机理解释。 展开更多

关键词 小扰动稳定域 拓扑性质 HOPF分岔 电力系统

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小扰动稳定域边界的超平面拟合及应用 被引量：7

8

作者 孙强 余贻鑫 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期647-652,共6页

依据在同一主导振荡模式下稳定域边界保持连续光滑的特性,提出了利用超平面的形式近似表示稳定域边界的建议.算例表明,超平面拟合的误差可以满足工程应用的要求.针对由于主导振荡模式跳跃造成稳定域边界几何形状突变的现象,提出了一种... 依据在同一主导振荡模式下稳定域边界保持连续光滑的特性,提出了利用超平面的形式近似表示稳定域边界的建议.算例表明,超平面拟合的误差可以满足工程应用的要求.针对由于主导振荡模式跳跃造成稳定域边界几何形状突变的现象,提出了一种分类拟合策略,提高了稳定域边界对应多个主导振荡模式时超平面拟合的精度.最后,在全国联网系统中验证了所提算法的有效性. 展开更多

关键词 小扰动稳定域 HOPF分岔 超平面拟合

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小扰动稳定域微分拓扑学性质初探——(二)小扰动稳定域内部空洞出现机理分析 被引量：7

9

作者 贾宏杰 余晓丹 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第21期15-18,38,共5页

对所发现的小扰动稳定域内部存在空洞现象进行了机理分析,力图找到这一现象出现的原因。对分岔问题进行深入分析后,发现算例系统小扰动稳定域内部空洞现象的产生是由该系统的Hopf分岔退化现象导致的,而空洞区域的破裂和最后消失则与该... 对所发现的小扰动稳定域内部存在空洞现象进行了机理分析,力图找到这一现象出现的原因。对分岔问题进行深入分析后,发现算例系统小扰动稳定域内部空洞现象的产生是由该系统的Hopf分岔退化现象导致的,而空洞区域的破裂和最后消失则与该系统不同Hopf分岔曲线的相交有关。该研究思路和研究方法,希望能对进一步探求真实电力系统小扰动稳定域的微分拓扑学性质起到一定的启示作用。 展开更多

关键词 微分拓扑学性质 小扰动稳定域 电力系统 分岔分析

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与退化Hopf分岔有关的小扰动稳定域拓扑性质 被引量：4

10

作者 孙强 余贻鑫 +1 位作者 贾宏杰 李鹏 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2007年第17期6-10,共5页

小扰动稳定域的边界是由描述电力系统的微分代数方程的3类分岔点构成的,文中通过对由Hopf分岔点构成的小扰动稳定域的研究发现:稳定域的边界并非连续光滑,它会由于边界上系统结构稳定性的破坏而出现几何形状的突然改变。表明所发现的稳... 小扰动稳定域的边界是由描述电力系统的微分代数方程的3类分岔点构成的,文中通过对由Hopf分岔点构成的小扰动稳定域的研究发现:稳定域的边界并非连续光滑,它会由于边界上系统结构稳定性的破坏而出现几何形状的突然改变。表明所发现的稳定域边界性质的变化与系统中出现的退化Hopf分岔有关,并由此导致二维参数空间中同时出现2个小扰动稳定域,这2个稳定域之间的互相吸引以至最终的融合造成了稳定域边界几何形状的极不规则变化。最后在三维空间中演示了小扰动稳定域并讨论了稳定域的连通性。研究表明,深入探讨非线性动力系统中的退化Hopf分岔等更为复杂的动态行为,是揭示电力系统小扰动稳定域拓扑性质的重要途径。 展开更多

关键词 小扰动稳定域 拓扑性质 退化HOPF分岔 电力系统

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采用阻尼水平定义边界的实用电力系统小扰动稳定域 被引量：6

11

作者 吴熙 蒋平 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期2173-2179,共7页

提出了一种适用于低频振荡、次同步振荡问题分析的电力系统小扰动稳定域(P-SSSR)定义方法。根据低频振荡、次同步振荡的特点,分别以相对阻尼水平和绝对阻尼水平定义了一种新的小扰动稳定边界,并用这种新的稳定边界构成P-SSSR。提出了一... 提出了一种适用于低频振荡、次同步振荡问题分析的电力系统小扰动稳定域(P-SSSR)定义方法。根据低频振荡、次同步振荡的特点,分别以相对阻尼水平和绝对阻尼水平定义了一种新的小扰动稳定边界,并用这种新的稳定边界构成P-SSSR。提出了一种连续法和直接法相结合的稳定域边界求解方法,在IEEE次同步谐振第一标准模型中分别计算了传统小扰动稳定域(SSSR)和P-SSSR边界,比较了这2种稳定域的计算耗时和边界点特性。结果表明,实用电力系统小扰动稳定域考虑了实际运行的阻尼水平要求,使得位于该小扰动稳定域内的运行点符合实际运行的阻尼标准,能在几乎没有增加计算量的情况下获得一种更为可靠实用的电力系统小扰动稳定域,具有重要的理论研究价值和工程实用意义。 展开更多

关键词 电力系统 小扰动稳定域 低频振荡 次同步振荡

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调度方式和负荷水平对小扰动稳定域的影响 被引量：4

12

作者 贾宏杰 卞海波 李鹏 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第14期19-23,共5页

借助WSCC 3机9节点系统研究了调度方式和负荷水平变化对小扰动稳定域的影响。首先利用边界追踪算法求解了系统在特定负荷水平下的小扰动稳定域,它是由4条Hopf分岔曲线围成的封闭区域,基于计算结果讨论了调度方式改变对小扰动稳定域的影... 借助WSCC 3机9节点系统研究了调度方式和负荷水平变化对小扰动稳定域的影响。首先利用边界追踪算法求解了系统在特定负荷水平下的小扰动稳定域,它是由4条Hopf分岔曲线围成的封闭区域,基于计算结果讨论了调度方式改变对小扰动稳定域的影响;然后求解了系统在不同负荷水平下的小扰动稳定域,研究了负荷水平变化时小扰动稳定域扩大、缩小、直至消失的过程,并进一步讨论了负荷水平变化对小扰动稳定域的影响。研究表明,负荷水平的变化会导致系统小扰动稳定域的组成和范围发生改变,而发电机调度方式的变化则只会改变系统当前的运行点,对小扰动稳定域的构成不产生影响。 展开更多

关键词 电力系统 小扰动稳定域 负荷水平 调度方式 HOPF分岔

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固定增益与变增益最优励磁控制策略的小扰动稳定域研究 被引量：4

13

作者 李江 李国庆 +2 位作者 邹维 张浩 姚衍明 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期97-100,共4页

在计及励磁饱和环节条件下,利用凸优化技术和迭代搜索方法,提出以非线性系统椭球吸引域体积为指标确定小扰动稳定域边界的新算法。对比分析了其机组在固定增益和变增益线性最优励磁控制下的电力系统的小扰动稳定域,给出了采用固定增益... 在计及励磁饱和环节条件下,利用凸优化技术和迭代搜索方法,提出以非线性系统椭球吸引域体积为指标确定小扰动稳定域边界的新算法。对比分析了其机组在固定增益和变增益线性最优励磁控制下的电力系统的小扰动稳定域,给出了采用固定增益的小扰动稳定有效范围。算例分析验证了所提算法的有效性。结果表明:当系统运行点发生变化时,固定增益控制器的控制效果会下降,偏离给定运行点越远,控制性能下降得越严重,因此,在最优励磁控制下,有必要采用变增益的控制策略,以保证系统的小扰动稳定性。 展开更多

关键词 电力系统 小扰动稳定域 吸引域 凸优化 励磁系统 稳定

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基于断面潮流的大电网实用小扰动稳定域 被引量：3

14

作者 王娜娜 刘涤尘 +3 位作者 廖清芬 赵洁 董超 唐飞 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第13期43-48,共6页

基于断面潮流提出了大电网的小扰动稳定域实用模型,该模型给出了断面潮流空间的边界点搜索策略,提出了分主导模式拟合以优化稳定域边界的方法。结合华中电网阐述了实用小扰动稳定域的具体建模过程,并以其丰大运行方式下的基本运行点为... 基于断面潮流提出了大电网的小扰动稳定域实用模型,该模型给出了断面潮流空间的边界点搜索策略,提出了分主导模式拟合以优化稳定域边界的方法。结合华中电网阐述了实用小扰动稳定域的具体建模过程,并以其丰大运行方式下的基本运行点为例验证了实用化模型的正确性和实用性。在断面潮流空间上研究稳定域,符合电网安全监控和运行调度的习惯,实用模型在满足工程应用精度要求的同时可简化稳定域的求取。根据边界超平面方程系数可以判断出断面潮流对系统稳定性的影响趋势,为电力系统安全监控提供有效信息。 展开更多

关键词 大电网 小扰动稳定域 断面潮流 HOPF分岔 安全监控

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考虑饱和环节影响的电力系统小扰动稳定域 被引量：1

15

作者 李国庆 李江 高世鹏 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期14-17,共4页

同步发电机励磁系统由于受物理结构限制,励磁电压的输出含有饱和环节(限幅环节),其具有非线性特征。针对计及励磁饱和环节的最优励磁控制系统,提出了以椭球吸引域体积为指标确定小扰动稳定域边界的新算法,计算了定义在注入空间的小扰动... 同步发电机励磁系统由于受物理结构限制,励磁电压的输出含有饱和环节(限幅环节),其具有非线性特征。针对计及励磁饱和环节的最优励磁控制系统,提出了以椭球吸引域体积为指标确定小扰动稳定域边界的新算法,计算了定义在注入空间的小扰动稳定域。研究表明:当椭球吸引域体积指标较小,即可镇定的扰动较小时,获得的小扰动稳定域与采用Hopf分岔获得的小扰动稳定域基本相同;当椭球吸引域体积指标较大,即可镇定的扰动较大时,其小扰动稳定域将减小。该方法可将小扰动稳定域大小与可镇定的扰动大小建立联系,因此扩展了小扰动稳定域的研究范畴。 展开更多

关键词 饱和环节 小扰动稳定域 凸优化 励磁系统

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注入功率空间上电力系统小扰动稳定域的实用边界 被引量：2

16

作者 郝正航 陈卓 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2011年第3期38-42,共5页

基于注入功率空间上小扰动稳定域的定义,提出了多机电力系统小扰动稳定域的实用边界计算方法。首先分析了二机电力系统小扰动稳定域的特点,发现其边界具有固定的规则形状;然后,引入分群和二机等值的方法,对多机系统先分群和等值,再搜索H... 基于注入功率空间上小扰动稳定域的定义,提出了多机电力系统小扰动稳定域的实用边界计算方法。首先分析了二机电力系统小扰动稳定域的特点,发现其边界具有固定的规则形状;然后,引入分群和二机等值的方法,对多机系统先分群和等值,再搜索Hopf分岔集。由于全部分群子空间上的Hopf分岔集和原系统的Hopf分岔具有映射关系,所以等值简化系统的Hopf分岔集可作为原系统小扰动稳定域的"实用边界"。最后,通过对一个4机示例系统的"实际边界"和"实用边界"的计算对比表明,"实用边界"和"实际边界"具有较好的一致性。 展开更多

关键词 电力系统 小扰动稳定域 HOPF分岔 实用边界

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《电力系统自动化》2005年索引(第29卷第1～24期)总目次

17

《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第24期I0001-I0031,共31页

关键词 电力系统自动化 电网调度自动化系统 混合发电系统 小扰动稳定域 电力负荷 变电站自动化 电气剖分方法 最优潮流 配电网 卷第 目次 索引 通检 检索工具

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一种确定小扰动稳定域的新算法

18

作者 李江 魏丹萍 +2 位作者 张忠杰 张少杰 李国庆 《东北电力大学学报》 2011年第4期48-53,共6页

同步发电机励磁系统由于受到物理结构的限制,励磁电压的输出含有饱和环节(限幅环节),其具有非线性特征。针对计及励磁饱和环节的传统励磁控制和最优励磁控制系统,提出了以椭球吸引域体积为指标确定小扰动稳定域边界的新算法,计算了恒阻... 同步发电机励磁系统由于受到物理结构的限制,励磁电压的输出含有饱和环节(限幅环节),其具有非线性特征。针对计及励磁饱和环节的传统励磁控制和最优励磁控制系统,提出了以椭球吸引域体积为指标确定小扰动稳定域边界的新算法,计算了恒阻抗负荷模型下的小扰动稳定域。算例研究验证了该方法的有效性,研究还表明最优励磁控制方式下的小扰动稳定域要明显大于传统励磁控制下的小扰动稳定域。 展开更多

关键词 饱和环节 小扰动稳定域 凸优化 负荷模型

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电力系统扩展小扰动稳定域及其研究 被引量：9

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作者 余晓丹 韩瀛 贾宏杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第21期22-28,共7页

引入一种新的扩展小扰动稳定域的概念,以弥补原有小扰动稳定域无法考虑电力系统(超)低频振荡的不足。文中给出了这种扩展小扰动稳定域的定义,讨论了其边界组成及性质,给出了一种基于优化方法求解相关边界的追踪算法,并基于该追踪算法,... 引入一种新的扩展小扰动稳定域的概念,以弥补原有小扰动稳定域无法考虑电力系统(超)低频振荡的不足。文中给出了这种扩展小扰动稳定域的定义,讨论了其边界组成及性质,给出了一种基于优化方法求解相关边界的追踪算法,并基于该追踪算法,利用一个3节点和WSCC3机9节点系统分析了扩展小扰动稳定域的构成、边界性质、影响因素等。该研究工作对寻求有效预防系统出现小扰动稳定失稳和避免出现(超)低频振荡具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 电力系统 稳定 超低频振荡 扩展小扰动稳定域

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基于保护映射理论的电力系统小扰动稳定域计算方法 被引量：1

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作者 马静 王上行 +1 位作者 王彤 王增平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第28期4897-4905,共9页

针对传统小扰动稳定域未考虑系统可能出现的持续振荡和阻尼比过低的情况,提出一种基于保护映射(Guardian map)的改进小扰动稳定域计算方法。首先,借助映射理论将系统从改进小扰动稳定域映射到负半平面上,并通过直和运算构成保护映射,然... 针对传统小扰动稳定域未考虑系统可能出现的持续振荡和阻尼比过低的情况,提出一种基于保护映射(Guardian map)的改进小扰动稳定域计算方法。首先,借助映射理论将系统从改进小扰动稳定域映射到负半平面上,并通过直和运算构成保护映射,然后利用能够精确求解Hurwitz矩阵稳定域的保护映射方法准确快速地求解出改进小扰动稳定域的边界。IEEE 4机11节点系统仿真结果表明:基于保护映射的电力系统改进小扰动稳定域描绘方法具有较高的精确度和有效性。最后,进一步分析发电机励磁系统参数对改进小扰动稳定域的影响,对指导系统调度运行,预防系统出现小扰动失稳具有参考意义。 展开更多

关键词 低频振荡 保护映射 改进小扰动稳定域 励磁参数

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