[发明专利]一种交直流并联输电系统混沌振荡分析检测方法

说明书

一种交直流并联输电系统的混沌振荡分析及检测方法，属于交直流并联输电领域。本申请为了解决现有技术中没有对交直流并联输电系统的混沌进行分析检测的方法的问题。本发明构建综合直流控制系统、直流输电线路和交直流接口的交直流并联输电系统，并对该系统的微分方程求解得到极大Lyapunov指数谱图和分岔图，极大Lyapunov指数谱图和分岔图结合特殊分岔参数取值点处状态变量的时序图和相吸引子图判断振荡模式。本发明能够对交直流并联输电系统的混沌振荡行为进行评估预测，同时也有利于电力系统人员合理安排运行参数，保证系统安全稳定运行。

技术领域

一种混沌震荡分析检测方法，属于交直流并联输电系统稳定性分析技术领域，具体涉及一种交直流并联输电系统混沌振荡分析检测方法。

背景技术

随着我国几个远距离、大容量交直流并联输电工程的完成，我国将形成世界上最大的交直流互联系统。交直流互联系统之间弱联系，远距离、系统中周期性负荷投切的存在、直流输电控制配置不当均会引起系统的振荡。在电力系统的混沌研究中，目前，国内外集中研究了不同的控制方法来抑制电力系统混沌。这些文献的研究成果对于发现电力系统失稳现象，提高电网稳定性具有重要的意义，但它们所涉及的均为传统电力系统。与交流输电系统相比，当电网增加直流输电环节后，由于直流控制系统，直流输电线路以及交直流接口方程的非线性，整个交直流并联输电系统也具有更多、更复杂的动态环节和非线性特征。

通过计算最大Lyapunov指数在混沌理论中，Lyapunov指数反映了混沌吸引子对小干扰或系统状态变量初始值的敏感响应特性—正Lyapunov指数表明附近轨道呈指数分离，即系统对初值敏感，代表混沌，因此正Lyapunov指数可以当做一个混沌判据。而Lyapunov指数为负表明轨道局部稳定，与系统周期运动对应。

目前应用混沌理论对交直流并联输电系统振荡的分析研究很少且缺乏系统和全面的分析检测，而混沌振荡可引起交直流并联输电系统的失稳，甚至崩溃。因此交直流并联输电系统混沌振荡的研究是极为必要的。

发明内容

本发明提供一种交直流并联输电系统混沌振荡分析检测方法，对交直流并联输电系统的混沌振荡行为进行评估预测，利于电力系统人员合理安排运行参数，保证系统安全稳定运行。

本发明的一种交直流并联输电系统混沌振荡分析检测方法，其特征在于，包括以下步骤:

步骤1、建立交直流并联输电系统；

步骤2、建立所述交直流并联系统的模型；

步骤3、确定分岔参数，对所建立的交直流并联系统微分代数方程进行最大Lyapunov指数谱和分岔图的求解；

步骤4、根据所求解的最大Lyapunov指数谱图和分岔图，确定可能发生混沌的范围，并确定典型分岔参数的取值点；

步骤5、结合典型分岔参数取值点处的状态变量的时序图和相吸引子图进行分析，判断具体的振荡模式。

进一步的，步骤2中所建立的交直流并联输电系统模型为：

式中，系统的状态变量x＝[δ_m,ω,δ,U,I_d,α],分别表示为发电机功角、转速、负荷节点电压相角、负荷节点电压幅值、直流输电线路的电流、整流器触发角。

进一步的，所述交直流并联输电系统的系统方程为：