风电系统中平衡解流形上分岔点搜索方法的改进及分岔控制

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1、中图分类号rM712论文编号10060〗5-023S学科分类号470,4054密级TIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGY工程硕士学位论文.DISSERTATION凤电系统中平衡解流形上分岔点搜索方法的改进及分岔控制Theimprovedmethodontrackingbifurcationpointsinequilibriumsolutionmanifoldandbifurcation_！義塵_wersystem工程领域:电气工程作者姓名:1梁欢1指导教师:周雪松教授李国栋高

2、级工程师天津理工大学研究生部二〇_五年三月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工大牵或其他教育机构的学位或证书而使)n过的材料。与我一同工作的丨司志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论丈作者答名答孛q期：丨1：年J月JQ学隹抡文敕权使用投权书本学位论文作者完全了解天津理工大章有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工

3、大•幸可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并釆/]]影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。学位抡丈作者莶名导师答名(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）：•答孛口期：9

4、J�年3月1EJ莶孛9期：，么一年；月了0分类号：470.4054密级：天津理工大学研究生学位论文风电系统中平衡解流形上分岔点搜索方法的改进及分岔控制（申请工程硕士学位）工程领域：电气工程作者姓名：梁欢指导教师：周雪松教授李国栋高级工程师2

5、015年3月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeTheimprovedmethodontrackingbifurcationpointsinequilibriumsolutionmanifoldandbifurcationcontrolinwindpowersystemByLiangHuanSupervisorProf.ZhouXuesongLiGuodongMarch,2015摘要近几十年来能源短缺

6、和环境恶化两大问题对人类发展的制约越来越明显，可再生能源的探索和利用的比例正逐年递增。风电是一种清洁可再生的能源，对风电的研究越来越受到人们的关注。然而，人们在利用风电的过程中也伴随着一系列的问题，其中风电系统电压稳定性问题是制约风电发展的关键性难题。本文以这个问题为切入点展开研究，用研究动力学系统的分岔理论来研究风电系统的电压稳定性。本文的主要研究内容包括两个方面：首先，我们提出了一种搜索平衡解流形上分岔点的新方法，然后我们基于此方法要求解矩阵最大模特征值的问题，提出了改进的乘幂法。其次，针对

7、分岔现象对风电系统造成的不利影响，我们提出了相应的解决和抑制分岔的方法。主要研究内容及结论如下：其一，针对风电系统中平衡解流形上的分岔点搜索展开研究，介绍了风电系统的基本结构和数学建模过程，利用MATCONT软件对模型进行编程，然后获得了系统的平衡解流形。我们用单位圆法对平衡解流形上的分岔点进行搜索，并用MATLAB仿真的方法对搜索结果进行验证分析。在此过程中，我们提出了改进的乘幂法来加速最大模特征值的求取，并用数学证明的方法对改进的乘幂法的快速性和有效性进行了说明，且在应用中收到了良好的效果。

8、其二，由于分岔现象的发生会给电力系统带来不利影响，我们提出了通过无功补偿的方法来增加系统电压稳定性的措施。我们选择SVC（静态无功补偿器）作为无功补偿装置，利用分岔理论对以无功为参数的风电系统模型进行了仿真分析，结果表明SVC作为无功补偿装置的加入能够有效延迟分岔现象的发生，在一定程度上增大了电力系统的稳定裕度进而提高电压的稳定性。关键词：风电系统电压稳定性平衡解流形分岔点静态无功补偿器AbstractInrecentdecadesthehumandevelopmentisincreasingl

9、yrestrictedbytwoproblemswhichareenergyshortagesandenvironmentaldegradation.Theproportionoftheexplorationandutilizationofrenewableenergyisincreasingyearbyyear.Windpowerasakindofcleanandrenewableenergyispaidmoreattentionintheprocessofexploringnewenergy