單機(jī)無窮大電力系統(tǒng)的混沌振蕩分析與控制.pdf

1、近年來，隨著大電網(wǎng)互聯(lián)和遠(yuǎn)距離輸電的發(fā)展，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜化，由混沌振蕩引起的電壓和功角失穩(wěn)，已經(jīng)成為電力系統(tǒng)非線性領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。當(dāng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)發(fā)生改變或者遭受外界擾動時，系統(tǒng)中常會出現(xiàn)這種非周期的、突發(fā)性的機(jī)械振蕩，對電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行帶來潛在威脅。因此，電力系統(tǒng)中混沌振蕩的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文通過數(shù)值仿真和理論分析，研究了整數(shù)階和分?jǐn)?shù)階的單機(jī)無窮大電力系統(tǒng)的動力學(xué)行為，并用不同的控制方法消除了電力系

2、統(tǒng)中產(chǎn)生的混沌振蕩，取得了一些具有理論意義和實(shí)用價值的成果。主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，利用分岔圖、Lyapunov指數(shù)譜和龐加萊截面等方法，研究在周期性負(fù)荷擾動和電磁功率擾動影響下的單機(jī)無窮大電力系統(tǒng)的動力學(xué)行為，并設(shè)計(jì)了自適應(yīng)反演滑模控制器消除系統(tǒng)中的混沌振蕩。
　　其次，建立分?jǐn)?shù)階的二階電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，用預(yù)估—校正法對微分方程進(jìn)行求解，并根據(jù)分岔圖和Lyapunov指數(shù)譜研究了電力系統(tǒng)產(chǎn)生混沌振蕩的最低階次。同時，

3、利用單參數(shù)法和雙參數(shù)法描繪出系統(tǒng)由周期進(jìn)入混沌運(yùn)動并最終失穩(wěn)的全過程。此外，基于分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)穩(wěn)定性理論，設(shè)計(jì)主動反饋控制器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的完全同步。
　　最后，對含有勵磁調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)的單機(jī)無窮大電力系統(tǒng)模型開展混沌和多穩(wěn)態(tài)特性的研究，并在系統(tǒng)中加入一定的時間延遲，分析了機(jī)械功率、阻尼系數(shù)和勵磁增益變化時系統(tǒng)的運(yùn)動軌跡。此外，討論了分?jǐn)?shù)階的四階電力系統(tǒng)在不同初始值下產(chǎn)生的多吸引子共存現(xiàn)象，并針對這一現(xiàn)象設(shè)計(jì)非線性反饋控制器實(shí)現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)與響應(yīng)系統(tǒng)