基于MATCONT的电力系统电压稳定分岔及控制仿真试验

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1、第30卷第12期实验室研究与探索Vol．30No．122011年12月RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORYDec．2011基于MATCONT的电力系统电压稳定分岔及控制仿真试验李升，徐艳，陈建华，陈小强(南京工程学院电力工程学院，江苏南京211167)摘要:介绍了电力系统ODE模型中引起电压失稳的常见分岔类型及分岔控制的基本概念;运用基于Matlab的数值分岔分析软件MATCONT对一个经典单机—动态负荷系统进行了分岔分析，验证了PQ动态负荷模型系统存在着鞍结分岔(SNB)现象，而RL动态负荷模型系统并无分岔现象产生。为延迟

2、PQ动态负荷模型系统的鞍结分岔点，在原系统中引入了线性状态反馈控制和SVC控制两种分岔控制方法。MATCONT仿真结果显示，这两种控制方法均能够有效延迟鞍结分岔，从而提高系统的电压稳定性，并可通过选择合理的反馈控制器增益及SVC增益获得理想的分岔控制效果。关键词:电压稳定;MATCONT;鞍结分岔;分岔控制;线性状态反馈控制;静止无功补偿器中图分类号:TM712文献标志码:A文章编号:1006－7167(2011)12－0063－05SimulationTestsofVoltageStabilityBifurcationandControlinPowerS

3、ystemsBasedonMATCONTLISheng，XUYan，CHENJian-hua，CHENXiao-qiang(SchoolofElectricPowerEngineering，NanjingInstituteofTechnology，Nanjing211167，China)Abstract:ThebifurcationtypesthatinducevoltageinstabilityintheODEmodelinpowersystemsandtheconceptofbifurcationcontrolwereintroducedinthisp

4、aper．TheMATLAB-basednumericalbifurcationanalysissoftwareMATCONTwasusedtostudythebifurcationbehaviorofaclassicalsingle-machinedynamic-loadsystem．Thesimulationresultsshowthatthereisasaddle-nodebifurcation(SNB)inthePQdynamic-loadmodelsystemandtherearenobifurcationsintheRLdynamic-load

5、modelsystem．TodelaytheSNBpointofthePQdynamic-loadmodelsystem，thelinearstatefeedbackcontrolmethodandSVCcontrolmethodwereusedrespectivelyintheoriginalsystem．TheMATCONTsimulationresultsprovethatthetwotypesofbifurcationcontrolmethodscanbothdelaytheSNBeffectivelyandthusimprovingvoltage

6、stability．AndtheconclusionreachedcandemonstratethatidealcontrolcanbeachievedbychoosingappropriatevalueofthefeedbackcontrollergainandSVCgain．Keywords:Voltagestability;MATCONT;saddle-nodebifurcation(SNB);bifurcationcontrol;linearstatefeedbackcontrol;SVC便使得电压稳定性问题变得突出。从上世纪70年代0引言以来，国

7、内外电力系统已发生了多起以电压失稳为特［1-3］由于受到环境保护、电网互联和电力市场化影响，征的电压崩溃事故，导致了巨大的损失。现代电力系统经常接近其极限输送能力状态运行，这电力系统是一类典型的巨维数的强非线性系统，而电力电子技术的应用进一步增加了其复杂程度，将收稿日期:2011－04－08非线性动力学中的分岔与混沌理论引入到电力系统稳基金项目:江苏省高校自然科学研究计划项目(08KJD470008);江定性的研究之中是电力学科发展的必然趋势。电力系苏省高校大学生实践创新训练计划项目(166201100009)作者简介:李升(1973－)，男，江苏仪征人，

8、副教授，研究方向为统电压稳定是系统结构稳定性问题，系统结构失稳时，