基于混杂理论电力系统建模的研究和仿真

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1、基于混杂理论的电力系统建模研究与仿真作者姓名：岳耀宾入学时间：2003年9月专业名称：控制理论与控制工程研究方向：复杂系统理论与控制指导教师：孟祥忠职称：教授论文提交日期：2006年5月论文答辩日期：2006年6月授予学位日期：MODELLINGRESEARCHANDSIMULATIONINELECTRICALPOWERSYSTEMBASEDONHYBRIDTHEORYADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYf

2、romShandongUniversityofScienceandTechnologybyYueYaobinSupervisor:ProfessorMengXiangzhongCollegeofInformationandElectricalEngineeringMay2006声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,s

3、ubmittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:摘要山东科技大学硕士论文摘要电力系统是分布区

4、域极广，分散性较大的复杂系统。除了表现出高维数、强非线性和多时速特征之外，最突出的特点就是发电过程的动态连续性，输配电系统的代数逻辑约束，以及包含或受离散事件驱动的调度控制过程多目标优化的需求。本文分析了电力系统的混杂特性，结合混杂系统理论知识，对电力系统的动态演变过程建立基于混杂性质的混杂Petri网模型，并利用Matlab/Simulink仿真技术对所建混杂模型进行仿真，通过电力系统微机保护装置模型实例，提出了推理混杂petri网的建模理论。本文首先回顾了国内外混杂系统理论的研究成果，探讨了混杂理论在电力系统建模研究领域所具有的特

5、殊优势，指出电力系统无论是在稳态运行状态，还是在紧急运行状态以及崩溃状态，其动态行为都呈现为既有基于时间演变的连续动态特性又有基于事件驱动的离散动态行为。通过电力系统的混杂PN的建模分析与仿真的结果，认为利用混杂PN对混杂电力系统建模是非常有效的工具之一。其次，详细地介绍了Petri网的基本知识，包括PN的基本概念、网的性质和分析方法以及混杂PN的相关知识。根据网的不同功能对扩展PN也有基本的定义和应用，并根据各类网不同的建模能力给出了电力系统中常用的PN模型。本文还对用于电力系统混杂PN模型的仿真技术－Matlab/Stateflo

6、w语言进行了阐述。Stateflow生成的监控逻辑直接嵌入到Simulink模型下，从而实现两者的无缝连接，非常有效地对混杂PN进行仿真与分析，也是本论文的尝试工作。最后，以电网微机保护系统建模为例，利用本文提出的HPN建模方法和抽象技术详细地研究了其建模过程，并首次运用Stateflow对保护HPN模型进行仿真，与传统的保护装置模型分析结果比较，验证了保护HPN软模型的有效性，结果表明，所建立保护微机保护系统的HPN软模型能够非常准确地描述保护系统的内部动态行为。关键词：Petri网Stateflow混杂系统电力系统建模ABSTRA

7、CT山东科技大学硕士论文摘要Theelectricalpowersystemisacomplexsystemwhichdistributestheregiontobeextremelybroad,dispersivesbig.Theelectricalpowersystembesidesdisplayshighdimension,strongnon-linearityandthemulti-speedscharacteristics,themostprominentnatureisthedynamiccontinuityofthege

8、neratingelectricityprocess,thealgebralogicrestraintofthelosingelectricalpowerdistributionsystem,aswellasthemul