电力系统电压失稳过程的几何描述.pdf

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1、第29卷第1期电力科学与技术学报Vo1．29NO．12014年3月JOURNALOFElECTRICPOWERSCIENCEANDTECHNOLOGYMar．2Ol4电力系统电压失稳过程的几何描述彭志炜，张靖(贵州大学电气工程学院，贵阳贵阳550003)摘要：基于分岔理论，从系统全局结构稳定性层面，将相空间中平衡解流形上的运行点分解为吸引点和非吸引点；在小范围内，吸引点吸引所有相轨迹，非吸引点不能保证吸引所有相轨迹。将分岔理论应用于电力系统电压失稳乃至崩溃过程分析，证实电力系统电压失稳实质上是吸引域中运行点的相轨迹受扰后逃逸到非吸引域后呈现出的现象，并给出电力系统电压失稳过程的几

2、何描述。关键词：分岔；平衡解流形；电压失稳；几何描述中图分类号：TM712文献标识码：A文章编号：1673—9140(2014)01—0008—05GeometricdescriptionofpowersystemvoltageinstabilityprocessPENGZhi—wei，ZHANGJing(ElectricalEngineeringCollege，GuizhouUniversity，Guiyang550003，China)Abstract：Basedonthebifurcationtheory，theoperatingpointsontheequilibriums

3、olutionmani—foldinthephasespacearedecomposedintoattractpointsandnonattractionpointsfromthestructureglobalstabilityleve1．Theattractionpointattractsallphasetrajectoriesandthenonat-tractionpointcannotguaranteetoattractallphasetrajectoriesinasmallrange．Thebifurcationtheoryisappliedintheanalysisof

4、powersystemvoltageinstabilityorevencollapseprocessinthispaper．Theprocessistheessenceoftheoperatingpointontheattractiondomainlosttothenonattractiondomaininphasetrajectoryafterdisturbances，andthegeometrydetaileddescrip—tionofpowersystemvoltageinstabilityprocessisprovided．Keywords：bifurcation；eq

5、uilibriumsolutionmanifold；voltageinstability；geometrydescription近年来，随着电力需求的不断增长，由于资源和系统电压失稳问题的研究愈来愈重视Ⅲ。迄今为地域条件的限制，世界各国电力网大多向远距离、大止，已有大量文献报道了关于电压失稳方面的研究容量、超高压互联格局发展，呈现出电源点远离负荷成果。，但总体说来，对电力系统电压失稳的机中心、自动装置高投入率、负荷特性多样化等特点，理、研究体系、特别是其发生发展过程，认识仍不够因此，电力工作者对于更具“隐蔽性”、“突发性”电力深入或完善。收稿日期：2014—01—15基金项目：国

6、家自然科学基金(51007009)；贵州省电力系统智能化技术重点实验室资助(黔科合计z字[201014002)通讯作者：彭志炜(1958一)，男，博士，教授，主要从事电力系统稳定与控制等方面的研究；E—mail：gzpzwO01@163．COIil第29卷第1期彭志炜，等：电力系统电压失稳过程的几何描述9实际电力系统本质上是一个非线性时变动态系位置由公式确定，即统，电力系统电压失稳乃至崩溃应该有其非线性的fF(x，)一o，动态过程，从常规非线性数学的角度看，系统失稳可JI[F，(6)认为是含参数系统，当参数连续变化并经过某一临or[F(z，)一jco／，]'，一0，界值时受扰，系

7、统的定性性态(如平衡点或周期轨道【wF(z，)一1orF(z，)'，：1。的数目)发生突然变化时出现的必然现象。式中W，分别为雅可比矩阵F(。，。)零特征值笔者拟基于分岔理论，从系统全局结构稳定性层面，将相空间中平衡解流形上的运行点分解为吸对应的左、右特征向量；J⋯一f。l，I为引点和非吸引点，对电力系统电压失稳乃至崩溃过阶单位矩阵。程进行分析，并研究在电力系统电压失稳过程中呈现出的非线性现象，力图从微分动力学的角度给出2微分动力系统走向失稳的过程电力系统电压失稳过程的几何描述。