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从平衡点到振荡--基于域、分岔及阻尼理论的电力系统稳定分析

摘要第3-4页
ABSTRACT第4页
第一章 绪论第10-35页
    1.1 今天的电力系统第10-11页
    1.2 电力系统稳定性--分类与定义第11-14页
        1.2.1 功角稳定第11-13页
        1.2.2 电压稳定第13页
        1.2.3 电压稳定与功角稳定的关系第13-14页
    1.3 非线性动力学理论与电力系统稳定性第14-17页
        1.3.1 平衡点的稳定性及其吸引域第14-15页
        1.3.2 极限环及其稳定性第15页
        1.3.3 系统的结构稳定性及分岔理论第15-16页
        1.3.4 电力系统失稳机理的动力学背景第16-17页
    1.4 对电力系统稳定研究中"域"的理论与方法的回顾第17-21页
        1.4.1 满足平衡点存在性约束的安全域第18-19页
        1.4.2 满足平衡点稳定性约束的安全域第19-21页
        1.4.3 满足暂态稳定约束的安全域第21页
    1.5 电压稳定-本文所关心的话题之一第21-26页
        1.5.1 电压失稳的机理第22-24页
        1.5.2 电压稳定研究的方法第24-26页
    1.6 低频振荡-本文所关心的话题之二第26-30页
        1.6.1 低频振荡产生的机理第27-28页
        1.6.2 低频振荡分析的方法第28-29页
        1.6.3 低频振荡的抑制措施第29-30页
    1.7 目前稳定研究领域存在的若干问题第30-33页
        1.7.1 潮流可行域第30-31页
        1.7.2 潮流可行域边界与小扰动电压稳定域SNB 边界的关系第31-32页
        1.7.3 电力系统小扰动电压失稳域边界的构成第32页
        1.7.4 多机系统机电振荡研究中电磁阻尼转矩系数的计算第32-33页
        1.7.5 电力系统低频振荡的机理分析及适用的模型第33页
    1.8 本文的主要工作第33-35页
第二章 分岔理论及电力系统模型第35-43页
    2.1 分岔理论简介第35-39页
        2.1.1 电力系统的DAE 模型第35-36页
        2.1.2 鞍节分岔(Saddle-Node Bifurcation, SNB)第36页
        2.1.3 Hopf 分岔(Hopf Bifurcation, HB)第36-37页
        2.1.4 电力系统中的Fold 分岔与SNB 分岔第37-38页
        2.1.5 受约束的DAE 系统所特有的两种局部分岔第38-39页
    2.2 电力系统的数学模型第39-42页
        2.2.1 同步发电机数学模型第39-41页
        2.2.2 负荷的数学模型第41-42页
        2.2.3 网络的方程第42页
    2.3 小结第42-43页
第三章 保证平衡点存在的潮流可行域及追踪其边界的混合法第43-74页
    3.1 引言第43-44页
    3.2 I.A.Hiskens 的参数连续型方法简介第44-45页
    3.3 计算潮流可行域边界的"混合法"第45-51页
        3.3.1 混合法的数学基础第45-46页
        3.3.2 混合法思想的引出第46-47页
        3.3.3 混合法的实现第47-49页
        3.3.4 对混合法的讨论第49-51页
    3.4 利用混合法研究负荷注入空间中的潮流可行域边界第51-63页
        3.4.1 混合法实现"域"的可视化第51-55页
        3.4.2 利用混合法研究计及设备限值的潮流可行域边界第55页
        3.4.3 利用混合法研究高维空间中的潮流可行域边界第55-63页
    3.5 利用混合法研究发电机注入空间中的潮流可行域边界第63-72页
        3.5.1 发电机调度模式对于负荷空间可行域的影响第63页
        3.5.2 利用混合法追踪、可视化低维发电机注入空间中的潮流可行域第63-67页
        3.5.3 利用混合法处理高维发电注入空间中的潮流可行域边界第67-72页
    3.6 小结第72-74页
第四章 小扰动电压稳定域 SNB 边界与潮流可行域边界第74-88页
    4.1 引言第74页
    4.2 模型与本章研究的思路第74-75页
    4.3 对于恢复型动态负荷的分析第75-76页
    4.4 单感应电动机系统中SNB 与Fold 分岔第76-80页
        4.4.1 基于分岔方法的分析第77-79页
        4.4.2 基于"两步法"的分析第79-80页
    4.5 多感应电动机系统中SNB 与电压稳定极限点第80-83页
        4.5.1 基于分岔方法的分析第80-82页
        4.5.2 基于"两步法"的分析第82-83页
    4.6 针对EPRI 1000 节点系统的研究第83-86页
    4.7 小结第86-88页
第五章 负荷模型对于小扰动电压稳定域边界构成的影响第88-114页
    5.1 引言第88页
    5.2 单发电机-单感应电动机系统的Phillips-Heffrons 模型第88-93页
        5.2.1 背景第88页
        5.2.2 单机系统的改进Phillips-Heffron 模型第88-93页
    5.3 无补偿电容条件下单发电机-感应电动机系统的电压失稳模式第93-97页
        5.3.1 对改进的P-H 模型的分岔现象的理论分析第93-95页
        5.3.2 在简单系统上的仿真算例第95-97页
    5.4 考虑并联补偿电容器后的单机系统失稳模式分析第97-102页
    5.5 OLTC 模型对电压振荡失稳模式的影响第102-106页
    5.6 多机系统中模型对失稳模式的影响第106-113页
        5.6.1 并联补偿电容器及励磁调节器的影响第106-108页
        5.6.2 混合型负荷模型的影响第108-110页
        5.6.3 在实际大系统中的验证第110-113页
    5.7 小结第113-114页
第六章 机电振荡下多机系统阻尼转矩系数的分析与计算第114-135页
    6.1 引言第114页
    6.2 背景知识简介第114-116页
    6.3 多机系统中的阻尼转矩系数第116-121页
        6.3.1 在2 机系统中的分析第116-118页
        6.3.2 对电磁转矩系数矩阵的进一步认识第118-120页
        6.3.3 机械回路闭环下的电磁转矩系数第120-121页
    6.4 基于Prony 分析的多机系统电磁转矩系数计算第121-134页
        6.4.1 现有的计算方法第121-125页
        6.4.2 新算法的提出第125-127页
        6.4.3 应用新的算法计算电磁转矩系数第127-133页
        6.4.4 对于新算法的讨论第133-134页
    6.5 小结第134-135页
第七章 大区电网弱互联对于互联系统阻尼及动态稳定性的影响第135-143页
    7.1 引言第135-136页
    7.2 一般系统中的电磁阻尼第136-137页
    7.3 弱互联系统电磁阻尼的特殊性第137-139页
        7.3.1 在等值简化系统上的仿真第137-138页
        7.3.2 理论分析第138-139页
    7.4 针对全国联网实际系统的研究第139-142页
        7.4.1 等值系统的电磁阻尼第139-140页
        7.4.2 系统间互联强弱对于动态稳定性的影响第140-142页
    7.5 小结第142-143页
第八章 总结及对下一步工作的展望第143-146页
参考文献第146-160页
附录第160-165页
发表论文和科研情况说明第165-166页
致谢第166页

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