本文關(guān)鍵詞：單機(jī)無窮大電力系統(tǒng)的混沌振蕩分析與控制

  更多相關(guān)文章： 電力系統(tǒng) 分岔理論 混沌控制 分?jǐn)?shù)階 共存吸引子

【摘要】：近年來,隨著大電網(wǎng)互聯(lián)和遠(yuǎn)距離輸電的發(fā)展,電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜化,由混沌振蕩引起的電壓和功角失穩(wěn),已經(jīng)成為電力系統(tǒng)非線性領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。當(dāng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)發(fā)生改變或者遭受外界擾動(dòng)時(shí),系統(tǒng)中常會(huì)出現(xiàn)這種非周期的、突發(fā)性的機(jī)械振蕩,對(duì)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行帶來潛在威脅。因此,電力系統(tǒng)中混沌振蕩的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過數(shù)值仿真和理論分析,研究了整數(shù)階和分?jǐn)?shù)階的單機(jī)無窮大電力系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為,并用不同的控制方法消除了電力系統(tǒng)中產(chǎn)生的混沌振蕩,取得了一些具有理論意義和實(shí)用價(jià)值的成果。主要研究?jī)?nèi)容如下：首先,利用分岔圖、Lyapunov指數(shù)譜和龐加萊截面等方法,研究在周期性負(fù)荷擾動(dòng)和電磁功率擾動(dòng)影響下的單機(jī)無窮大電力系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為,并設(shè)計(jì)了自適應(yīng)反演滑�？刂破飨到y(tǒng)中的混沌振蕩。其次,建立分?jǐn)?shù)階的二階電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,用預(yù)估一校正法對(duì)微分方程進(jìn)行求解,并根據(jù)分岔圖和Lyapunov指數(shù)譜研究了電力系統(tǒng)產(chǎn)生混沌振蕩的最低階次。同時(shí),利用單參數(shù)法和雙參數(shù)法描繪出系統(tǒng)由周期進(jìn)入混沌運(yùn)動(dòng)并最終失穩(wěn)的全過程。此外,基于分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)穩(wěn)定性理論,設(shè)計(jì)主動(dòng)反饋控制器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的完全同步。最后,對(duì)含有勵(lì)磁調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)的單機(jī)無窮大電力系統(tǒng)模型開展混沌和多穩(wěn)態(tài)特性的研究,并在系統(tǒng)中加入一定的時(shí)間延遲,分析了機(jī)械功率、阻尼系數(shù)和勵(lì)磁增益變化時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)軌跡。此外,討論了分?jǐn)?shù)階的四階電力系統(tǒng)在不同初始值下產(chǎn)生的多吸引子共存現(xiàn)象,并針對(duì)這一現(xiàn)象設(shè)計(jì)非線性反饋控制器實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與響應(yīng)系統(tǒng)的狀態(tài)同步,從而保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】：電力系統(tǒng) 分岔理論 混沌控制 分?jǐn)?shù)階 共存吸引子
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM712
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-25
• 1.1 本課題研究背景與意義7-10
• 1.2 混沌理論簡(jiǎn)述10-15
• 1.2.1 混沌的定義10-11
• 1.2.2 混沌的主要特征與判定方法11-15
• 1.3 電力系統(tǒng)分岔與混沌述評(píng)15-18
• 1.4 分?jǐn)?shù)階微積分基本理論18-20
• 1.5 混沌系統(tǒng)控制與同步20-23
• 1.5.1 常見混沌控制方法總結(jié)20-22
• 1.5.2 分?jǐn)?shù)階混沌系統(tǒng)控制22-23
• 1.6 本文主要工作安排23-25
• 第2章 雙頻激勵(lì)作用下單機(jī)無窮大電力系統(tǒng)混沌研究與滑�？刂�25-44
• 2.1 引言25-26
• 2.2 單機(jī)無窮大電力系統(tǒng)模型建立26-33
• 2.2.1 無任何外加擾動(dòng)模型29-30
• 2.2.2 加入周期性負(fù)荷擾動(dòng)的模型30-33
• 2.3 含有雙頻擾動(dòng)的二階電力系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析33-36
• 2.3.1 耗散性分析33
• 2.3.2 系統(tǒng)參數(shù)敏感性分析33-36
• 2.4 自適應(yīng)反演滑模變結(jié)構(gòu)方法36-43
• 2.4.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制的研究及發(fā)展36-37
• 2.4.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本原理37-40
• 2.4.3 自適應(yīng)反演滑�？刂破髟O(shè)計(jì)40-42
• 2.4.4 控制器數(shù)值仿真分析42-43
• 2.5 本章小結(jié)43-44
• 第3章 分?jǐn)?shù)階二階電力系統(tǒng)混沌研究與同步控制44-56
• 3.1 引言44-45
• 3.2 分?jǐn)?shù)階二階電力系統(tǒng)建模45-47
• 3.3 分?jǐn)?shù)階電力系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析47-52
• 3.3.1 系統(tǒng)隨階次變化的動(dòng)力學(xué)特性47-48
• 3.3.2 系統(tǒng)隨參數(shù)變化的動(dòng)力學(xué)特性48-51
• 3.3.3 雙參數(shù)分析法51-52
• 3.4 分?jǐn)?shù)階電力系統(tǒng)同步控制52-55
• 3.4.1 分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)穩(wěn)定性理論52-53
• 3.4.2 主動(dòng)反饋控制器53-54
• 3.4.3 仿真實(shí)驗(yàn)54-55
• 3.5 本章小結(jié)55-56
• 第4章 含有勵(lì)磁環(huán)節(jié)的電力系統(tǒng)混沌振蕩分析與控制56-80
• 4.1 引言56-58
• 4.2 含有勵(lì)磁環(huán)節(jié)的四階電力系統(tǒng)建模58-60
• 4.3 四階電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析60-63
• 4.3.1 耗散性分析60-61
• 4.3.2 平衡點(diǎn)61
• 4.3.3 勵(lì)磁控制器研究61-63
• 4.4 含有時(shí)滯項(xiàng)的四階電力系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析63-71
• 4.4.1 時(shí)滯量對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的影響63-65
• 4.4.2 時(shí)滯電力系統(tǒng)隨參數(shù)變化的動(dòng)力學(xué)行為65-71
• 4.5 分?jǐn)?shù)階四階電力系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析71-76
• 4.5.1 同分量分?jǐn)?shù)階四階電力系統(tǒng)產(chǎn)生混沌振蕩的最低階次71-72
• 4.5.2 系統(tǒng)隨參數(shù)變化的動(dòng)力學(xué)行為72-76
• 4.6 分?jǐn)?shù)階四階電力系統(tǒng)同步控制研究76-79
• 4.6.1 同步控制方法證明76-78
• 4.6.2 仿真實(shí)驗(yàn)78-79
• 4.7 本章小結(jié)79-80
• 第5章 總結(jié)與展望80-82
• 5.1 全文總結(jié)80-81
• 5.2 未來工作展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-88
• 攻讀碩士期間取得的科研成果88-90
• 致謝90

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本文編號(hào)：945698