第五届全国网络科学论坛报告.PDF

第五届全国网络科学论坛报告 随机噪声扰动下电力系统、电力网络的响应分析 韦笃取 罗晓曙 广西师范大学电子工程学院 华南理工大学电力学院 2009/12/22 1 报告内容 一、研究背景与研究内容 二、噪声诱导电力系统混沌振荡运动 三、随机噪声扰动下复杂电力网络响应分析 四、总结 2 研究背景与研究内容 电力系统、电力网络的稳定运行是当今国民经济发展中需要解决的重大问题。近几十 年来，国内外一些大电网相继发生电压、频率振荡失稳甚至崩溃的事故，这些事故给 国民经济和人们的生活造成了巨大损失和严重危害 已有的研究表明,电力系统振荡失稳原因中除了低频振荡外，还存在混沌振荡，其外 在表现为非周期、无规则、突发性或阵发性的病态机电振荡。 因此研究电力系统与电力网络的复杂非线性动力学行为对保证其稳定运行具有极其重 要的理论探索价值和应用参考价值。目前对电力系统与电力网络非线性动力学的研 究主要集中在研究其确定性分岔和混沌行为。然而，现实中受到随机噪声干扰是不可 避免的，考虑随机噪声对电力系统与电力网络特性的影响更为本质和真实 本工作研究电力系统电力系统、电力网络在噪声作用下的非线性动力学行为，发现稳 定运行的电力系统在噪声作用下转化为混沌振荡运动，电力网络在噪声作用下由稳定 运行转化为混沌振荡运动，最后引发电压崩溃引发电压崩溃, 3 噪声诱导电力系统混沌振荡运动 １．电力系统结构图以及数学模型 单机电力系统结构图 数学模型 x x ⎧ 1 2 M θ+Dθ+P sin θ P max m ⎨ x cx sin x f sin t ⎩ − −β + ω 2 2 1 θ 为发电机转过的角度 M ,D 分别表示发电机转动惯量 其中 和系统阻尼 x =θ,x =θ,c D / M ,=β P / M , f A / M 1 2 max P 为发电机的功率并且有 m P Asin ωt m 4 噪声诱导电力系统混沌振荡运动 2. 考虑有噪声作用的电力系统数学模型: x x ⎧ 1 2