基于最优线性组合理论的动态稳定模型等效研究 equivalence research of dynamic stability model based on optimal linear combination method.pdfVIP

簟43掌第3期 中国电力 Vd．钓-No．3 2010年3月 ElECTRICPf)WER Mar,2010 基于最优线性组合理论的动态稳定模型等效研究 刘海涛1，2，龚乐年1 (1．东南大学电气系，江苏南京210096；2．南京工程学院电力系，江苏南京210013) 摘要：一个高阶的电力系统模型必然给电力系统稳定性分析与计算带来困难。提出合理选择主导特征值 和重要状态变量，利用最优线性组合理论分析电力系统动态稳定模型的降阶。采用简单电力系统模型．完 整地考虑发电机组的励磁、调速、电力系统稳定器以及阻尼绕组．建立高阶模型。由降阶前后状态变量的 动态特性曲线论证了最优线性组合法可以获得精度较高的降阶模型． 关键词：最优线性组合；动态稳定；状态变量；等效 中图分类号：TM71l 文献标志码：A 文章编号：1004．9649(2010)03-0015-04 0引言 的状态变量，用而表示(假设为m个重要状态变 现代电力系统发展迅速．随着电力系统的规模 量)；另一部分即剩下的状态变量，用z。表示，即有 的扩大以及新型电力电子设备的应用．在电力系统 相关计算中所面对的数学模型越来越复杂．这给电 力系统的运行与控制带来一定的难度．处理网络的 并进一步令x=Vz，V为原系统右特征向量矩阵。将上 不关心部分成为中心问题。电力系统的动态稳定分 析中．系统结构以及参数已知，针对的是小干扰，系 z=Az砒 j (1) 统的数学模型可以用线性化的微分方程x=Ax+Bu I产＆ 来描述LI-3]。基于线性化模型状态方程的模态等效法 主要适用于小扰动的动态稳定分析岫J．该方法物理 概念清晰．采用直接略去快速衰减和高频的特征值． 由此形成一个低阶的系统．但主特征值的确定没有 引=㈡㈦制u㈣ 一个量度的依据[7--8]。利用最优线性组合法可将原系 统的数学模型用维数较低的状态方程去拟合．且在形 成低阶系统的同时部分状态变量可由代数方程获得． 同时引入主导度的概念．使主导特征值的确定有数值 旷协卜l；；彳y。 依据。该种方法的模型降阶实现和实际效果以及适用 【6IlJ 范围直接影响其在电力系统降阶处理中的应用。 2最优线性组合理论的基本思路 1 状态变量的处理 2．1 主导特征值的确定 模态法中直接保留特征值中衰减缓慢的低频模 若原系统以王—h曲M，ycx表示，其中工为原系 统的状态变量(假设为n个)。“为原系统的控制变量。 式．但是这种方法缺乏一种量度的判断．而且系统中 可以根据研究对象和研究目的的不同，确定出 其动态变化特性不仅与A，在根平面上的位置(分布 其中需要重点考虑以及对整个系统至关重要、必须 形态)有关。而且还与系统的可控性、可观性以及输 连续进行观察其动态变化过程的状态变量为重要 入量幅值有关。为便于分析又不失一般化。假设输入 收稿日期：2009·05—27：修回日期：2010-01—18 作者简介：刘海涛(1972一)，女，湖北宜昌人，博士研究生，从事电力系统自动化及控制方面的教学、研究工作。 E—mail：sealy232@sohu．(30111