基于时变幅频矢量的输电线路电压频率分布特征分析方法

发布时间：2020-11-10 11:17

　　电力系统动态过程中,系统的状态随时间变化,表现为电源的内电势具有时变的幅值和频率。在这样的内电势激励下,即便是线性网络中,节点电压矢量与线路中的电流矢量也不再满足简单的代数关系,这给系统的动态分析带来了很大的挑战。传统同步机为主的电力系统中,常常引入准稳态假设,忽略电压频率变化对电流的影响,也忽略频率的空间分布效应;在电力系统电力电子化趋势逐渐增大的背景下,目前大量的研究关注的是设备自身的特性变化而对网络的特性变化重视不足,通常是在静止坐标系下通过谐波线性化或者在dq坐标系下基于直流工作点线性化对网络进行建模,但从数学上来说大大增大了整个模型的复杂程度,不适合用于大系统的分析。此外,无论是谐波线性化还是dq坐标系下的线性化,研究的都是时变幅频矢量的投影值之间的关系,不利于直观地认识网络在功率传输和维持电压幅值频率过程中的作用。本文在幅相运动方程的建模方式的基础上,通过研究网络中电压信号与电流信号的瞬时幅值和频率之间的关系,借助分部积分的计算方法提出了新的网络模型,基于对信号特征的认识提出合理的简化,通过仿真验证了简化的合理性,最后以此为基础分析在动态过程中一简单系统中电压频率的分布特征。这一方法相较于准稳态模型考虑了频率的变化和空间分布,更贴近实际系统;相较于dq坐标系下的线性化有利于降低系统模型的阶数。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM714.2
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 课题的主要研究问题
    1.3 课题的研究现状
        1.3.1 数值仿真
        1.3.2 解析分析
    1.4 本文的研究内容及各章节安排
2 时变幅频矢量的特征
    2.1 时变幅频信号
    2.2 不同的信号描述方式及其信号变换工具介绍
    2.3 不同的信号描述方式的联系与区别
    2.4 本章小结
3 输电线路上原始的数学关系
    3.1 时变幅频矢量的瞬时幅值和频率之间的关系
        3.1.1 电感上电压与电流的关系
        3.1.2 高阶网络电压与电流的关系
        3.1.3 网络中节点电压频率与源点的关系
    3.2 时变幅频矢量的投影值之间的关系
        3.2.1 电感上电压与电流的关系
    3.3 本章小结
4 输电线路的小扰动数学关系
    4.1 时变幅频矢量的瞬时幅值和频率之间的关系的线性化
        4.1.1 电感上电压与电流的关系
        4.1.2 高阶网络的电压与电流的关系
    4.2 时变幅频矢量的投影值之间的关系的线性化
        4.2.1 电感两端电压与电流的关系的线性化
        4.2.2 高阶网络电压与电流关系的线性化
        4.2.3 网络中节点电压与源点的关系线性化
    4.3 本章小结
5 输电线路中电压频率分布特征分析
    5.1 幅相运动方程建模方法简介
    5.2 电力系统常见装备的模型
        5.2.1 同步机数学模型
        5.2.2 双馈风机的数学模型
    5.3 四机两区系统中电气量的分布特性
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录研究生期间参与项目

【参考文献】

相关期刊论文前9条

1 赵志奇;王建全;;隐式精细积分算法在电力系统暂态稳定分析中的应用[J];机电工程;2012年05期

2 江涵;江全元;;一种可变步长的暂态稳定自适应修正牛顿组合算法[J];中国电机工程学报;2011年34期

3 杨德昌;C.Rehtanz;李勇;唐巍;屈瑞谦;;基于改进希尔伯特–黄变换算法的电力系统低频振荡分析[J];中国电机工程学报;2011年10期

4 关璞;;风力发电经济分析[J];知识经济;2011年05期

5 张翀;;基于EMD去噪方法研究[J];电脑知识与技术;2010年35期

6 周海锋;倪腊琴;徐泰山;;电力系统功率频率动态特性研究[J];电网技术;2009年16期

7 张恒旭;刘玉田;;电力系统动态频率响应时空分布特征量化描述[J];中国电机工程学报;2009年07期

8 王德林;王晓茹;James S.Thorp;;电力系统的连续体系机电波模型[J];中国电机工程学报;2006年17期

9 庞浩,李东霞,俎云霄,王赞基;应用FFT进行电力系统谐波分析的改进算法[J];中国电机工程学报;2003年06期

相关硕士学位论文前2条

1 徐明雨;大规模互联电网频率动态分析[D];西南交通大学;2017年

2 潘秀才;基于HHT变换的电力系统低频振荡分析[D];华中科技大学;2012年