【摘要】：時(shí)滯是引發(fā)動(dòng)力系統(tǒng)性能惡化和造成系統(tǒng)失穩(wěn)的一個(gè)重要誘因，因此開(kāi)展電力系統(tǒng)時(shí)滯穩(wěn)定性研究意義重大。本文主要針對(duì)電力系統(tǒng)時(shí)滯小擾動(dòng)穩(wěn)定性開(kāi)展研究，涉及系統(tǒng)模型改進(jìn)、實(shí)用特征譜追蹤、時(shí)滯系統(tǒng)動(dòng)態(tài)機(jī)理研究和分岔現(xiàn)象分析等內(nèi)容。本文的主要工作如下： 1、提出了兩種更適用于電力系統(tǒng)時(shí)滯穩(wěn)定分析的新模型：帶約束時(shí)滯微分方程模型(CTODE)和帶約束時(shí)滯微分-代數(shù)方程模型(CTDAE)，并推導(dǎo)了兩種模型在平衡點(diǎn)附近的線(xiàn)性化形式。利用Lyapunov-Krasovskii穩(wěn)定判據(jù)和典型數(shù)據(jù)的驗(yàn)證結(jié)果表明，采用新模型對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析時(shí)具有更高計(jì)算效率，尤其是當(dāng)時(shí)滯環(huán)節(jié)維數(shù)遠(yuǎn)小于系統(tǒng)狀態(tài)變量個(gè)數(shù)時(shí)更為明顯。 2、給出了一種基于預(yù)測(cè)-校正思路的時(shí)滯電力系統(tǒng)實(shí)用特征譜追蹤算法：該方法從時(shí)滯為零開(kāi)始，，逐漸增加系統(tǒng)的時(shí)滯，并利用已有結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后通過(guò)求解一個(gè)優(yōu)化模型對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果加以校正，以實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)滯系統(tǒng)實(shí)用特征譜的求解。進(jìn)一步，給出了基于傳統(tǒng)模型和CTODE模型的求解算法，并利用WSCC-3機(jī)9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)對(duì)相關(guān)算法進(jìn)行了驗(yàn)證。分析計(jì)算結(jié)果表明，所給方法能深入地分析時(shí)滯對(duì)系統(tǒng)特征值的影響。同時(shí)在進(jìn)行算例驗(yàn)證時(shí)，論文還發(fā)現(xiàn)了兩類(lèi)時(shí)滯系統(tǒng)存在的特殊分岔形式——振蕩誕生分岔(OEB)和振蕩泯滅分岔(ODB)。 3、利用朗伯函數(shù)對(duì)時(shí)滯系統(tǒng)中的OEB和ODB分岔的出現(xiàn)機(jī)理進(jìn)行探討：首先，提出了一種OEB和ODB分岔出現(xiàn)的途徑，即朗伯函數(shù)自變量隨著時(shí)滯參數(shù)變化穿越臨界點(diǎn)e1，導(dǎo)致其復(fù)數(shù)解與實(shí)數(shù)解的相互轉(zhuǎn)換。進(jìn)一步，給出了分析單時(shí)滯一維系統(tǒng)和單時(shí)滯二維系統(tǒng)OEB分岔判別方法。進(jìn)一步，采用典型的一維、二維和WSCC-3機(jī)9節(jié)點(diǎn)時(shí)滯系統(tǒng)，驗(yàn)證了所提方法的有效性。相關(guān)研究對(duì)揭示時(shí)滯電力系統(tǒng)的振蕩模式變化和失穩(wěn)機(jī)理具有一定幫助。
【圖文】：

圖 2.1 實(shí)數(shù)域朗伯函數(shù)的 W0和 W 1分支ert W 函數(shù)，可直接求解如下標(biāo)準(zhǔn)形式的超越方0e ( )sa s r τ= τ+∈ 。式(2.26)可以改寫(xiě)為1

應(yīng)雅可比矩陣特征值為 2 α < 0，故為穩(wěn)定平衡點(diǎn)。該系統(tǒng)的平衡點(diǎn)形的分布情況示于圖 2.2(a)，圖中實(shí)線(xiàn)部分為穩(wěn)定平衡點(diǎn)曲線(xiàn)，虛線(xiàn)部定平衡點(diǎn)曲線(xiàn)，兩者在原點(diǎn)(分岔點(diǎn))處相遇后消失。根據(jù)定義 2.10，式號(hào)時(shí)的分岔點(diǎn)在*α =0，為一個(gè)鞍節(jié)點(diǎn)分岔。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TM712

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2569924