电力系统的混沌特性分析与控制

发布时间：2017-08-02 18:16

  本文关键词：电力系统的混沌特性分析与控制

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【摘要】：随着社会经济的发展和供电需求的增加,电力系统逐渐向着大机组、大电网、超高压和远距离传输的方向发展,规模日益庞大,已然成为了一个多自由度、强耦合性的复杂非线性动力学系统。在一定条件下能够产生丰富的混沌运动,大大增加了系统失稳的可能性,对系统的稳定性控制提出了严峻的考验。要想确保电网的安全稳定运行,就必须在深入了解电力系统动态特性的基础上,设计符合系统运行需求的控制方法。本文对单机无穷大系统的基本动力学特性进行了深入研究,利用滑模变结构控制方法抑制电力系统中的混沌振荡,克服系统的多稳态特性。论文的主要研究成果如下：首先,以单机无穷大系统二阶模型为例,利用分岔图、Lyapunov指数谱和Poincare截面等方法分析系统的基本动力学特性,确定电力系统中混沌运动的产生范围,重点研究系统对电磁功率扰动幅值和频率的敏感性。其次,考虑到测量数据在远程传输过程中的时间延迟,对含有时滞因素的电力系统四阶模型进行混沌和多稳态特性的研究,讨论时滞系统在不同初始值下由平衡点走向混沌运动的过程,以及机械功率、阻尼系数和励磁增益对共存现象的影响,并给出各类共存吸引子的存在机制。最后,提出基于继电特性函数的滑模控制方法和反演滑模控制方法,在消除抖振现象的基础上,抑制系统中的混沌振荡和共存现象,确保电力系统的安全稳定运行。结果表明,该方法不仅适用于无时滞的电力系统,对含有时滞因素的电力系统模型也具有良好的控制效果。
【关键词】：电力系统 时滞因素 共存现象 滑模变结构控制 反演设计
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM711
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-23
• 1.1 混沌概述7-12
• 1.1.1 混沌的定义7-9
• 1.1.2 混沌的判别9-12
• 1.2 电力系统混沌研究的起源与发展12-17
• 1.3 多稳态系统17-19
• 1.3.1 多稳态系统的定义17-18
• 1.3.2 共存吸引子18-19
• 1.4 电力系统中的混沌控制19-21
• 1.4.1 混沌控制的发展19-20
• 1.4.2 滑模变结构控制20-21
• 1.5 研究内容及结构安排21-23
• 第2章 单机无穷大系统的动力学特性分析23-37
• 2.1 引言23-24
• 2.2 系统模型24-27
• 2.3 混沌特性分析27-29
• 2.3.1 耗散特性与混沌的存在性27
• 2.3.2 Lyapunov指数和分数维27-28
• 2.3.3 功率谱及Poincare截面图28-29
• 2.4 电磁功率扰动的敏感性分析29-36
• 2.4.1 幅值敏感性分析29-32
• 2.4.2 频率敏感性分析32-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第3章 含励磁环节电力系统的动力学特性分析37-58
• 3.1 引言37-38
• 3.2 含励磁环节的电力系统四阶模型38-46
• 3.2.1 系统模型38-41
• 3.2.2 耗散特性与混沌的存在性41-42
• 3.2.3 多稳态特性及其共存现象42-46
• 3.3 时滞系统模型及其动力学特性46-57
• 3.3.1 时滞系统模型46-49
• 3.3.2 时滞系统中的共存现象49-57
• 3.4 本章小结57-58
• 第4章 电力系统的滑模变结构控制58-76
• 4.1 引言58-59
• 4.2 滑模变结构控制理论59-64
• 4.2.1 基本原理59-61
• 4.2.2 抖振现象61-64
• 4.3 混沌振荡的滑模控制64-68
• 4.3.1 准滑动模态设计64-66
• 4.3.2 数值仿真66-68
• 4.4 共存现象的反演滑模控制68-75
• 4.4.1 反演设计原理68-70
• 4.4.2 反演滑模控制设计70-72
• 4.4.3 时滞系统的反演滑模控制72-75
• 4.5 本章小结75-76
• 第5章 结论与展望76-78
• 5.1 全文总结76-77
• 5.2 未来研究展望77-78
• 参考文献78-86
• 攻读硕士期间取得的科研成果及荣誉86-88
• 致谢88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王东风,韩璞,于朝辉;电力系统中的混沌研究与混沌应用[J];电力科学与工程;2003年03期

2 邓集祥,马景兰;电力系统中非线性奇异现象的研究[J];电力系统自动化;1999年22期

3 肖p，

本文编号：610607