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沈阳工程学院

本科毕业论文（设计）开题报告书

题目：关于电力系统电压稳定的奇异诱导分岔分析

系（部）：自动化学院

年级：

学生姓名：

学号：

毕业论文（设计）开题报告

题目

关于电力系统电压稳定的奇异诱导分岔分析

系别

专业

自动化学院

年级

开题日期

学号

姓名

指导教师

选题的目的及意义、本课题研究的基本内容、拟解决的主要问题：

选题的目的及意义：毕业设计（论文）课题的目的是学生在校期间最后一个重要的综合性实践教学环节，是学生全面运用所学基础理论专业知道和基本技能对实际问题进行设计或研究的综合性训练。通过毕业设计，可以培养学生运用所学的知识解决实际问题的能力和创新能力，增强工程概念。并锻炼我们文献查阅和汇总能力、一定的自学能力及独立思考、独立解决问题的能力。根据所学的专业知识，在指导老师的帮助下，自己有能力完成设计。深化有关理论，扩大知识面、获得阅读文献、调查研究、社会实践和写作方面的综合训练机会。同时，通过对电压稳定性问题进行分析，以及对电压崩溃之前出现的混沌和分岔现象进行探讨，找到解决措施，以保证电力系统安全、稳定运行。

本课题研究的基本内容:本文进行了电压稳定的机理探讨、分析方法、电压稳定和功角稳定关系等方面的研究。指出了现有的电压稳定定义不能将电压稳定、负荷稳定、功角稳定三者明确的区分开；计及动静负荷特性的功角稳定模型已经可以描述暂态电压稳定性问题；暂态电压稳定的奇异诱导分岔定义为研究暂态电压稳定问题提供了一个思路；分岔分析方法是统一研究电压稳定和功角稳定的可能方法。

微分-代数方程下的奇异诱导分岔可作为暂态电压崩溃的一种机理解释，在典型系统中详细地分析了该机理。对电力系统的微分-代数方程模型及其奇异扰动方程模型的研究表明，它们有本质的区别，两个模型在不稳定平衡点的小扰动分析结论上可能存在不一致。

用仿真方法详细地研究了感应电动机的稳定性、系统电压稳定与功角稳定的关系。典型系统的研究结果表明，系统失稳可能导致系统电压崩溃。

拟解决的主要问题：（即预计研究成果）本论文拟解决以下几个问题：1.查阅资料的范围过大，偏离了电力系统与混沌相结合的知识领域，进而浪费了大量时间在选择材料上。2.在混沌学中涉及到的知识过于专业，超过我们本科学生所能接受的范围。3.在数学公式的推导过程中遇到不理解的地方，以及对这些推导过程所走的弯路，例如一些硕士论文中的数学猜想等。4.在仿真过程中，由于数据的问题，仿真可能失败。

二、课题研究步骤、方法及措施：

研究步骤:1.介绍电压稳定的基本概念：电压稳定性,指的是正常运行情况下或遭受干扰后电力系统维持所有母线电压在可以接受的稳态值的能力。当出现扰动、负荷增大或系统变更使电压急剧下降或向下漂移,并且运行人员和自动系统的控制已无法终止这种衰落时,系统就进入电压不稳定的状态,这种电压的衰落可能只需用几秒钟,也可能长达10到20分钟,甚至更长,如果电压不停的衰落下去,静态的功角不稳定性或者电压崩溃就会发生。

介绍电压稳定的分析方法（1）静态分析方法（2）动态分析方法

介绍混沌理论和分岔理论：直观地讲，混沌是非线性系统中的一种有界的随机振荡现象。它不是由外界的扰动引起的，而是某些非线性系统自身的一种内在性质。混沌具有对初值的高度敏感依赖性，时间行为的某种随机性，宽而连续的fourier频谱，在相平面上表现为奇怪吸引子等基本特性。

掌握电力系统与混沌之间的联系：电力系统作为一个典型的非线性系统，在遭受周期性负荷扰动时，只要在周期性负荷的幅值满足一定的条件，就会发生振荡。混沌振荡现象在1966年的美国电网曾发生过，结果导致美国西北西南两个系统解列。可见，混沌振荡有时会危及电力系统的安全稳定运行，应该采取措施来抑制它。因此，为保证电力系统的稳定运行，混沌控制的目的是消除混沌，这样就可以采用常规的方法来镇定它。

5.奇异诱导分岔与电压稳定性分析：电力系统的微分-代数方程模型和奇异扰动方程模型间有较大区别；结构保持能量函数法在理论上应该使用奇异扰动方程模型，避免奇异诱导分岔，在一些文献中还特别以假设的方式强调了不存在奇异诱导分岔，在这种情况下，该方法可导出正确的结果；奇异诱导分岔可作为暂态电压失稳或电压崩溃的一种机理。奇异诱导分岔虽然是系统微分-代数方程模型失效时的一个产物，但却可以反映出系统在奇异扰动方程模型下的动态特性。此外，系统的微分-代数方程模型较奇异扰动方程模型具有分析方法上的便利，这就使得奇异诱导分岔与其在奇异扰动后对应的物理现象之间关系的研究具有重要的意义。

研究方法及措施：1.查阅书本、杂志、学报等资料。2.去图书馆数据库