[发明专利]一种电力系统稳定性计算方法

说明书

本发明涉及飞机电力系统设计领域，特别是涉及一种电力系统稳定性计算方法，能够根据计算结果及时判断电力系统的稳定性。计算方法包括如下步骤：将预测试的机上电力系统进行模型化，得到相对应的特征电路；根据特征电路，列出非线性表达式；根据小信号稳定性分析方法，围绕一个预定的稳态操作点来线性化非线性表达式，得到空间状态矩阵；根据特征根分析方法来判断预定的稳态操作点的稳定性。本发明的电力系统稳定性计算方法能够高效率的针对某一固定电力系统结构进行稳定性分析，并对改变电感、电容参数，或改变负载功率之后电力系统的稳定性进行实时监控。

技术领域

本发明涉及飞机电力系统设计领域，特别是涉及一种电力系统稳定性计算方法。

背景技术

随着航空工业的发展，多电飞机以其低油耗、高效率、高可靠性、低成本、环保等优点，逐渐成为一种趋势。在多电飞机中，电力系统代替传统的液压系统、气动系统和机械系统，来驱动机上各非推进系统。但是，随着电力系统使用的大量增加，电力系统必须要为不同类型的静态、动态负载供电，这给发电、电力转换、电力传输都带来了极大的挑战。在众多负载中，当恒定功率负载(Constant Power Loads)出现时，它会表现出负增长特性(Negative Impedance Characteristics),这将影响电力系统的稳定性。因此，非常有必要设计一种电力系统的稳定性的计算方法，方便设计人员及时监控电力系统的稳定性状态。

发明内容

本发明的目的是提供了一种电力系统稳定性计算方法，能够根据计算结果及时判断电力系统的稳定性。

一种电力系统稳定性计算方法，包括如下步骤：

步骤一、将预测试的机上电力系统进行模型化，得到相对应的特征电路；

步骤二、根据所述特征电路，列出非线性表达式；

步骤三、根据小信号稳定性分析方法，围绕一个预定的稳态操作点来线性化所述非线性表达式，得到空间状态矩阵；

步骤四、根据所述特征根分析方法来判断所述预定的稳态操作点的稳定性。

优选的，所述机上电力系统包括一个恒定功率负载的机上电力系统以及三个电压源。

优选的，在所述步骤二中，所述非线性表达式为：

其中，Ca～Cd均表示电容，R1～R6表示电阻，U1、U4、U7表示电压源电压，i23表示BUS2流到BUS3的电流，i53表示BUS5流到BUS3的电流，i36表示BUS3流到BUS6的电流，uca、ucb、ucc、ucd分别表示Ca、Cb、Cc、Cd两端的电压，L2、L3、L5分别表示电感，P₀表示CPL的功率。

优选的，在所述步骤三中，是通过如下公式(8)～(14)来进行线性化：

优选的，在所述步骤三中，得到的所述空间状态矩阵为：

本发明的优点在于：