六阶电力系统混沌振荡的有限时间滑模控制

1

作者 曹骞 韦笃取 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期156-162,共7页

电力系统作为一个典型的复杂动态系统,在实际运行过程中,特定的参数及初始值可能会使其产生混沌振荡,甚至导致整个电力系统崩溃。为了抑制电力系统的混沌,该研究为六阶电力系统设计混沌控制器。首先,利用时间序列图和相图对复杂的六阶... 电力系统作为一个典型的复杂动态系统,在实际运行过程中,特定的参数及初始值可能会使其产生混沌振荡,甚至导致整个电力系统崩溃。为了抑制电力系统的混沌,该研究为六阶电力系统设计混沌控制器。首先,利用时间序列图和相图对复杂的六阶电力系统的基本动力学行为进行了分析,证明其存在混沌行为;然后,基于电力系统混沌振荡由能量过剩引起的思路,引入储能装置的动态模型,吸收受控系统过剩的有功功率,并提出了一种稳定的有限时间滑模控制方法来抑制系统的混沌振荡;最后,数值仿真验证了所设计控制器的有效性。 展开更多

关键词 六阶电力系统 混沌振荡 储能装置 有限时间滑模控制 双曲正切函数

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电力系统混沌振荡的自适应补偿控制 被引量：19

2

作者 宋运忠 赵光宙 齐冬莲 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期5-8,81,共5页

提出了电力系统混沌振荡自适应控制的一种方法。电力系统混沌振荡状态和它的微分信号由微分跟随器实时提取,并通过微分跟随器对非线性周期性负荷扰动的影响进行自适应补偿。在此基础上,设计线性状态反馈控制规律,使得电力系统的运动状... 提出了电力系统混沌振荡自适应控制的一种方法。电力系统混沌振荡状态和它的微分信号由微分跟随器实时提取,并通过微分跟随器对非线性周期性负荷扰动的影响进行自适应补偿。在此基础上,设计线性状态反馈控制规律,使得电力系统的运动状态保持稳定。计算机仿真验证了该方法的正确性。 展开更多

关键词 混沌振荡 微分跟随器 自适应反馈控制

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双机电力系统中混沌振荡阀值的计算与仿真 被引量：16

3

作者 董世勇 鲍海 魏哲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第19期58-63,共6页

借助于一个简单的电力系统模型,利用非线性动力系统的基本理论,给出电力系统中导致混沌出现的原因;结合梅利尼科夫(Melnikov)函数的计算方法,给出电力系统中混沌现象出现的临界条件和参数区域。仿真结果表明,在受到较大周期性扰动时,系... 借助于一个简单的电力系统模型,利用非线性动力系统的基本理论,给出电力系统中导致混沌出现的原因;结合梅利尼科夫(Melnikov)函数的计算方法,给出电力系统中混沌现象出现的临界条件和参数区域。仿真结果表明,在受到较大周期性扰动时,系统将出现混沌振荡;在周期性负荷扰动较小甚至为0时,系统不会出现混沌振荡;在系统其他参数(如电磁功率)发生变化时,系统也会进入混沌状态。这种现象的出现和电力系统非线性模型的几何结构密切相关,同时也与电力系统运行参数、结构参数有联系。深入分析、研究这种现象的表现形式,全面把握系统物理特性,从而弄清楚混沌的产生机制、引发条件,将有利于对它在电力系统中的控制、利用和预防。 展开更多

关键词 电力系统 混沌 非线性动力系统 扰动 混沌振荡

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电力系统混沌振荡的参数分析 被引量：36

4

作者 张卫东 张伟年 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2000年第12期17-20,共4页

混沌振荡是有别于系统失稳的另一种影响电网安全的因素。文章具体描述了电网混沌振荡现象的发生机理并区分了混沌振荡和系统失稳的差异。通过对一非线性电力系统振荡模型的分析 ,利用动力系统分岔理论 ,证实了仅有阻尼而无周期性负荷扰... 混沌振荡是有别于系统失稳的另一种影响电网安全的因素。文章具体描述了电网混沌振荡现象的发生机理并区分了混沌振荡和系统失稳的差异。通过对一非线性电力系统振荡模型的分析 ,利用动力系统分岔理论 ,证实了仅有阻尼而无周期性负荷扰动 ,则系统不会出现混沌振荡 ;在受到较大的周期性负荷扰动时 ,则系统将出现混沌振荡 ;在周期性负荷扰动下 ,当阻尼系数接近某个数值时 ,系统也将出现混沌振荡。作者还获得了系统发生混沌振荡的参数条件 ,从而为大偏差状态下保障电力系统稳定运行提供了理论依据和计算方法。 展开更多

关键词 电力系统 混沌振荡 参数分析 稳定性

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应用延时反馈控制电力系统混沌振荡 被引量：24

5

作者 张强 王宝华 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期23-26,共4页

混沌是非线性系统的固有现象。电力系统是典型的非线性系统,存在着复杂的混沌振荡,它威胁着系统的安全稳定运行。本文利用混沌控制方法之一——延迟反馈法(DFC)控制电力系统混沌振荡,利用Melnikov方法确定延迟时间和反馈系数。数字仿真... 混沌是非线性系统的固有现象。电力系统是典型的非线性系统,存在着复杂的混沌振荡,它威胁着系统的安全稳定运行。本文利用混沌控制方法之一——延迟反馈法(DFC)控制电力系统混沌振荡,利用Melnikov方法确定延迟时间和反馈系数。数字仿真结果表明,选择适当的延迟时间和反馈系数能够镇定系统的不稳定周期轨道(UPO)、消除混沌,并能使系统从失稳状态进入稳定状态。由于不需要外加参考信号,延迟时间与UPO的周期无关,不必是UPO周期的整数倍,所以该方法简单易行。 展开更多

关键词 电力系统 混沌振荡 延时反馈控制 非线性系统 数字仿真

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基于Melnikov方法的电力系统混沌振荡参数计算 被引量：9

6

作者 朱志宇 蔡立勇 刘维亭 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期41-45,共5页

为了研究大干扰下电力系统中的混沌振荡,提高电力系统的稳定性,分析了非线性三参数二机电力系统振荡的异宿分支,给出了Melnikov函数的计算方法,推导出了Melnikov函数具有简单零点的条件,获得了电力系统发生混沌振荡的锥形参数区域和带... 为了研究大干扰下电力系统中的混沌振荡,提高电力系统的稳定性,分析了非线性三参数二机电力系统振荡的异宿分支,给出了Melnikov函数的计算方法,推导出了Melnikov函数具有简单零点的条件,获得了电力系统发生混沌振荡的锥形参数区域和带形参数区域,从而阐明了二机电力系统产生混沌振荡的机理,得到了定量化的参数条件,为准确判断混沌振荡和提高大偏差状态下电力系统的稳定性提供了计算依据。最后通过仿真实验证实了当系统所受到的周期性负荷扰动足够大时,电力系统将出现混沌振荡。 展开更多

关键词 混沌振荡 二机电力系统 MELNIKOV函数 异宿分支

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一个非线性电力系统的混沌振荡 被引量：19

7

作者 张伟年 张卫东 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 1999年第10期1094-1100,共7页

分析了一个非线性三参数电力系统振荡的异宿分枝,给出Melnikov函数的留数计算法,并获得电力系统发生混沌振荡的锥性参数区域和带形参数区域。

关键词 电力系统 非线性 异宿分枝 混沌振荡

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同步发电机混沌振荡的积分滑模模糊控制 被引量：6

8

作者 袁雷 吴汉松 涂建军 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期82-85,共4页

针对一类不确定的非线性系统,把自适应模糊控制和积分滑模控制相结合,提出了一种新的自适应积分滑模模糊控制策略。利用模糊逻辑逼近系统中的未知非线性函数,在滑模控制中引入了积分项,消除了常规滑模控制器被跟踪信号导数已知的限制;... 针对一类不确定的非线性系统,把自适应模糊控制和积分滑模控制相结合,提出了一种新的自适应积分滑模模糊控制策略。利用模糊逻辑逼近系统中的未知非线性函数,在滑模控制中引入了积分项,消除了常规滑模控制器被跟踪信号导数已知的限制;并且为了消除外界扰动的影响,引入扰动估计器的设计方法;同时基于Lyapunov方法导出了参数的自适应律,有效地克服了系统固有的抖振问题。理论分析证明了闭环系统的稳定性和跟踪误差收敛于零。用该控制器对同步发电机混沌振荡控制系统进行仿真研究,结果表明:与常规的滑模控制器相比,该控制器具有较强的鲁棒性和较好的跟踪性能。 展开更多

关键词 同步发电机 混沌振荡 非线性系统 积分滑模控制 模糊控制 鲁棒性

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柴油发电机组并联运行的混沌振荡分析 被引量：6

9

作者 黄曼磊 刘宏达 许梦琪 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期192-196,共5页

船舶电力系统通常是多台柴油发电机组并联运行,在轻载工况运行时会发生非周期、貌似随机的、突发或阵发性的电力系统振荡现象,具有混沌过程的特征,严重时会导致船舶电力系统解列,对船舶电网的安全运行构成了威胁.为了对船舶电力系统的... 船舶电力系统通常是多台柴油发电机组并联运行,在轻载工况运行时会发生非周期、貌似随机的、突发或阵发性的电力系统振荡现象,具有混沌过程的特征,严重时会导致船舶电力系统解列,对船舶电网的安全运行构成了威胁.为了对船舶电力系统的混沌现象进行分析,建立了2台柴油发电机组并联运行的非线性数学模型,该模型准确地反映了2台柴油发电机组各变量的变化规律,体现两者之间相互作用和相互影响的关系.利用Lyapunov指数法对船舶电站2台柴油发电机组轻载并联运行工况进行了分析,证明了混沌现象的存在,得出了船舶电力系统的非线性和2台柴油发电机组之间的功率传递是产生混沌现象根本原因的结论.混沌现象是稳定状态与不稳定状态之间的过渡状态,必须加以预防,才能保证系统的稳定性. 展开更多

关键词 船舶电站 柴油发电机组 并联运行 混沌振荡

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基于二阶平均法和Melnikov法准周期负荷扰动电力系统混沌振荡分析 被引量：6

10

作者 张强 王宝华 杨成梧 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期115-121,共7页

电力系统是典型的非线性系统,存在着复杂的非线性动力学行为。本文分析了在准周期负荷扰动下电力系统的混沌振荡,该振荡模型形同准周期驱动的非线性Helmholtz振子。经过适当变换,利用二阶平均法将系统平均化,得到一个周期扰动的Hamilto... 电力系统是典型的非线性系统,存在着复杂的非线性动力学行为。本文分析了在准周期负荷扰动下电力系统的混沌振荡,该振荡模型形同准周期驱动的非线性Helmholtz振子。经过适当变换,利用二阶平均法将系统平均化,得到一个周期扰动的Hamilton系统。求出该Hamilton系统的同宿轨道方程后,构建3个Melnikov函数,相应地得到3个产生混沌振荡的阻尼系数阈值。当阻尼系数在这些阈值之间取值时,可能产生6种不同结构混沌形态中的一种混沌振荡。 展开更多

关键词 电力系统 准周期负荷扰动 混沌振荡 二阶平均法 MELNIKOV方法

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基于反演滑模变的电力系统混沌振荡控制 被引量：7

11

作者 杨晓辉 王毅 +1 位作者 刘小平 徐少平 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第18期221-225,共5页

在某些条件下,电力系统将会产生混沌振荡,从而影响互联电网的稳定性,造成严重的安全事故。通过对简单互联电力系统的时序图、相图及最大李雅普诺夫指数图进行分析,肯定了其存在的混沌现象。同时结合滑模变控制与反演控制,设计了一种反... 在某些条件下,电力系统将会产生混沌振荡,从而影响互联电网的稳定性,造成严重的安全事故。通过对简单互联电力系统的时序图、相图及最大李雅普诺夫指数图进行分析,肯定了其存在的混沌现象。同时结合滑模变控制与反演控制,设计了一种反演滑模变控制法,以求能够抑制互联电力系统的混沌振荡,使其迅速收敛于目标。仿真结果进一步证明该方法能够有效地控制系统的混沌振荡,同时具有较强的鲁棒性,对保障电力系统运行的稳定性具有良好价值。 展开更多

关键词 电力系统 混沌振荡 反演控制 滑模变控制 稳定性

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基于变量反馈的电力系统混沌振荡控制 被引量：11

12

作者 张强 王宝华 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2002年第10期6-9,共4页

混沌运动是一种普遍存在的现象,表现了系统内部的复杂性、随机性和无序性。电力系统也存在混沌现象,对系统的稳定运行是有害的。采用变量反馈控制法(VFC)控制互联电力系统由周期性负荷扰动引起的混沌振荡,根据混沌运动对初值敏感依赖性... 混沌运动是一种普遍存在的现象,表现了系统内部的复杂性、随机性和无序性。电力系统也存在混沌现象,对系统的稳定运行是有害的。采用变量反馈控制法(VFC)控制互联电力系统由周期性负荷扰动引起的混沌振荡,根据混沌运动对初值敏感依赖性,仅采用单一状态变量反馈就能有效地抑制系统的混沌振荡,使系统从混沌或不稳定状态进入稳定的运动状态。该方法具有良好的稳定性和轨道跟踪能力,不改变被控系统的结构,不需要使用除系统输出或状态变量以外的任何有关被控系统的信息。在仿真分析时比较了反馈控制器投入前后的系统动态行为,得到的结果与理论分析相一致。 展开更多

关键词 变量反馈 电力系统 混沌振荡控制 稳定性 数学模型

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电力系统混沌振荡的自适应最优控制 被引量：5

13

作者 王宝华 张强 +1 位作者 杨成梧 杨伟 《继电器》 CSCD 北大核心 2004年第4期1-4,共4页

电力系统在周期性负荷扰动的作用下会发生混沌振荡,甚至由此而失去稳定。为抑制这种情况下的混沌振荡,保证电力系统运行的稳定性,利用自适应最优控制方法设计了在周期性负荷扰动幅值不确定以及系统参数不确定情况下的混沌振荡控制器;并... 电力系统在周期性负荷扰动的作用下会发生混沌振荡,甚至由此而失去稳定。为抑制这种情况下的混沌振荡,保证电力系统运行的稳定性,利用自适应最优控制方法设计了在周期性负荷扰动幅值不确定以及系统参数不确定情况下的混沌振荡控制器;并利用Lyapunov稳定性理论证明了受扰的、未精确建模的电力系统在该控制器作用下可以保持渐近稳定。因此,当电力系统所受到的周期性负荷扰动的幅值不确定且引起电力系统混沌振荡甚至失去稳定时,自适应最优控制器可以使电力系统获得渐近稳定,即能回到初始平衡点上。数值仿真也表明了该控制器的控制效果。 展开更多

关键词 电力系统 稳定性 混沌振荡 自适应最优控制

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磷酸溶液中铜阳极溶解的电流混沌振荡行为 被引量：2

14

作者 李学良 束志恒 +2 位作者 朱云贵 何建波 鲁道荣 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2001年第4期482-485,共4页

采用循环伏安、动电位扫描和旋转电极方法研究磷酸溶液中铜的阳极过程 ,并对其电化学行为采用非线性方法进行表征。结果表明 ,铜在常温下阳极过程溶解中存在复杂的电流振荡现象 ,铜的振荡行为受电极转速影响 ,电流振荡存在最小的旋转速... 采用循环伏安、动电位扫描和旋转电极方法研究磷酸溶液中铜的阳极过程 ,并对其电化学行为采用非线性方法进行表征。结果表明 ,铜在常温下阳极过程溶解中存在复杂的电流振荡现象 ,铜的振荡行为受电极转速影响 ,电流振荡存在最小的旋转速率 ,低速旋转时扩散速率过小 ,电流不呈现振荡行为。电极旋转速率加大 ,导致振荡电势范围拓宽。电流振荡呈现出混沌特征 ,恒定电势值的改变能显著影响电流的振荡行为 ,电化学振荡与电极溶液界面的特定膜有关 ,文章对阳极溶解过程的反应机理进行了探讨。 展开更多

关键词 铜电极 电化学振荡 阳极溶解 电化学混沌 磷酸溶液 电流混沌振荡

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一类非线性电力系统混沌振荡产生机理的研究 被引量：2

15

作者 赵辉 范冬林 +1 位作者 岳有军 王红君 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1755-1757,1776,共4页

针对电力系统混沌振荡产生机理的问题,借助于一个非线性三参数二机电力系统模型,采用同宿轨道的Melnikov函数计算法,给出了电力系统出现混沌振荡现象的临界条件和参数区域,尤其论证了小扰动也可诱发混沌。阐明了系统在周期性负荷扰动情... 针对电力系统混沌振荡产生机理的问题,借助于一个非线性三参数二机电力系统模型,采用同宿轨道的Melnikov函数计算法,给出了电力系统出现混沌振荡现象的临界条件和参数区域,尤其论证了小扰动也可诱发混沌。阐明了系统在周期性负荷扰动情况下产生混沌振荡的条件,即系统在受到较大周期性负荷扰动时,电力系统将出现混沌振荡;当周期性负荷扰动较小,但是阻尼系数在一定的范围内,系统仍将出现混沌振荡;当周期性性扰动较小,阻尼系数在一定范围之外,系统不会出现混沌振荡;当周期性负荷扰动为零时,系统不会出现混沌振荡。通过仿真实验证实了电力系统在受到周期性负荷扰动时出现混沌振荡现象的条件。这种现象的出现和电力系统非线性模型的几何结构密切相关,同时也与电力系统的运行参数、结构参数有联系。 展开更多

关键词 电力系统 混沌 混沌振荡 扰动 阻尼

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双自由度电力传输线系统的混沌振荡分析 被引量：3

16

作者 牛东晓 邢棉 陈志业 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 1999年第2期25-29,共5页

通过引进作用一角度变量（Ｉ，θ），在辛变换下运用Ｍｅｌｉｋｏｖ方法，研究了具有双自 由度特点的电力传输线系统的混沌振荡问题。证实了在平稳风力作用下，传输线振荡现象蕴 含了混沌特性，为认识和控制其振荡提供了理论依据和解析... 通过引进作用一角度变量（Ｉ，θ），在辛变换下运用Ｍｅｌｉｋｏｖ方法，研究了具有双自 由度特点的电力传输线系统的混沌振荡问题。证实了在平稳风力作用下，传输线振荡现象蕴 含了混沌特性，为认识和控制其振荡提供了理论依据和解析计算方法。 展开更多

关键词 混沌振荡 电力传输线 电力系统 稳定性

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电力系统混沌振荡的双曲函数滑模控制 被引量：5

17

作者 朱大锐 张文超 段建东 《西安理工大学学报》 北大核心 2017年第2期220-225,232,共7页

混沌是指确定性动力学系统因对初值敏感而表现出的不可预测的、类似随机性的运动。电力系统是一个典型的非线性系统,在各参数相互作用下将会发生混沌振荡,甚至因此失去稳定性。为了对电力系统中出现的混沌现象进行抑制,基于具有混沌振... 混沌是指确定性动力学系统因对初值敏感而表现出的不可预测的、类似随机性的运动。电力系统是一个典型的非线性系统,在各参数相互作用下将会发生混沌振荡,甚至因此失去稳定性。为了对电力系统中出现的混沌现象进行抑制,基于具有混沌振荡特性的简单互联电力系统,本文提出了双曲正切函数的滑模控制方法,设计了双曲正切函数滑模控制器,并从理论上分析和证明了该控制器的收敛精度,仿真结果表明,所设计的滑模控制器能够有效抑制电力系统的混沌振荡。 展开更多

关键词 电力系统 混沌振荡 双曲正切函数 滑模控制

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含功率扰动电力系统混沌振荡的动态滑模控制 被引量：9

18

作者 闵富红 马汉媛 王耀达 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期119-129,共11页

随着电力行业的飞速发展,电力系统中出现极具危害的混沌振荡可能性增大,维持电力系统稳定的重要性日益突出。通过建立含功率扰动项的四阶电力系统模型,对Lyapunov指数、分岔图和谱熵等进行分析,讨论了功率扰动项的加入对电力系统运动状... 随着电力行业的飞速发展,电力系统中出现极具危害的混沌振荡可能性增大,维持电力系统稳定的重要性日益突出。通过建立含功率扰动项的四阶电力系统模型,对Lyapunov指数、分岔图和谱熵等进行分析,讨论了功率扰动项的加入对电力系统运动状态的影响。同时,基于具有继电特性的切换函数设计了一种动态面滑模控制器,仿真结果表明该控制器在快速平滑抑制系统混沌振荡的同时,能够有效避免抖振问题,并且具有较强的顽健性。 展开更多

关键词 功率扰动 分岔图 混沌振荡 动态面滑模控制

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基于D-FNN的电网混沌振荡系统的自适应控制 被引量：1

19

作者 马草原 刘建峰 +1 位作者 毛家松 贾锋 《电测与仪表》 北大核心 2012年第4期51-54,共4页

面向电网混沌振荡系统产生的混沌现象,采用D-FNN对电网混沌振荡系统进行网络建模。在动态模糊神经网络(D-FNN)建模的基础上,提出对连续混沌系统的在线自适应控制方法。该控制方法通过D-FNN对连续电网混沌振荡系统进行在线的同步自适应控... 面向电网混沌振荡系统产生的混沌现象,采用D-FNN对电网混沌振荡系统进行网络建模。在动态模糊神经网络(D-FNN)建模的基础上,提出对连续混沌系统的在线自适应控制方法。该控制方法通过D-FNN对连续电网混沌振荡系统进行在线的同步自适应控制,控制效果很好,并通过对具体的电网混沌振荡系统的数值实验证实了该方法对电网混沌振荡系统混沌控制的有效性和可行性。 展开更多

关键词 电网 混沌振荡 动态模糊神经网络 自适应控制

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双馈风机系统的切换型混沌振荡及其非光滑分岔特性 被引量：7

20

作者 薛安成 付潇宇 +2 位作者 王嘉伟 李业成 乔登科 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期170-176,共7页

新能源电力系统含限幅或控制切换等非线性环节,本质上为非光滑系统,其稳定性和失稳形式复杂。对此,研究了大扰动下双馈风机并网系统中由限幅饱和导致的混沌振荡失稳机理,在数学上对应着非光滑系统轨迹发生从收敛至平衡点到混沌的非光滑... 新能源电力系统含限幅或控制切换等非线性环节,本质上为非光滑系统,其稳定性和失稳形式复杂。对此,研究了大扰动下双馈风机并网系统中由限幅饱和导致的混沌振荡失稳机理,在数学上对应着非光滑系统轨迹发生从收敛至平衡点到混沌的非光滑分岔。首先,介绍了切换动力系统(非光滑系统)的非光滑分岔和切换型混沌;其次,分析了交流故障后双馈风机系统发生的复杂振荡现象,利用功率谱和Lyapunov指数确认其为混沌振荡,并分析了其拟周期的频率漂移特性;然后,分析了混沌振荡与限幅饱和间的关系,揭示了该混沌是由多个限幅饱和(非光滑系统切换)引起的,本质上为切换型混沌振荡;最后,从短路比、故障条件和风速等角度分析了大扰动后的切换型混沌振荡的非光滑分岔特性,结果表明在较低短路比、较大故障冲击下系统更易发生切换型混沌振荡。 展开更多

关键词 双馈风机 非光滑分岔 限幅 混沌振荡 交流故障

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