時(shí)間:2022-10-11 08:51:07
導(dǎo)語(yǔ):在電力系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定性分析的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
1引言
對(duì)于電力系統(tǒng)來說,其是具有高維強(qiáng)的非線性動(dòng)態(tài)大系統(tǒng),此外,電力系統(tǒng)還會(huì)存在許多的隨機(jī)擾動(dòng)的現(xiàn)象,主要有以下幾種類型:①負(fù)荷的隨機(jī)波動(dòng)現(xiàn)象;②原動(dòng)機(jī)扭矩的隨機(jī)振動(dòng)現(xiàn)象;③對(duì)回路測(cè)量噪聲的控制;④隨機(jī)產(chǎn)生的電網(wǎng)諧波和故障等等。近幾年我國(guó)現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)在規(guī)模上的不斷擴(kuò)大使得因負(fù)荷原因以及故障等所帶來的隨機(jī)擾動(dòng)會(huì)變得更加普遍。而對(duì)于電力系統(tǒng)來說,這些隨機(jī)的現(xiàn)象會(huì)對(duì)其運(yùn)行的穩(wěn)定性以及質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面的影響。并且,在現(xiàn)代隨機(jī)系統(tǒng)以及有關(guān)控制方面理論發(fā)展迅速的情況下,理論方面的相關(guān)研究者就決定將隨機(jī)系統(tǒng)的有關(guān)思想以及方法應(yīng)用到電力系統(tǒng)中,從而建立更準(zhǔn)確的電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,從而得到更準(zhǔn)確的分析相關(guān)方法,并且進(jìn)一步完善電力系統(tǒng)在控制方面的策略。本文首先是電力系統(tǒng)控制主要單元與隨機(jī)擾動(dòng)問題詳細(xì)分析了在電力系統(tǒng)隨機(jī)系統(tǒng)控制理論方面有關(guān)研究的現(xiàn)狀,并在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步了解了電力系統(tǒng)控制的主要單元以及其中所存在的隨機(jī)擾動(dòng)問題,希望能夠?qū)@一方面的研究起到一定的指導(dǎo)意義。
2電力系統(tǒng)的隨機(jī)系統(tǒng)在控制理論研究方面的現(xiàn)狀
對(duì)于電力系統(tǒng)的隨機(jī)控制理論來說,其主要研究的內(nèi)容是要研究將不確定性建模成為隨機(jī)的變量或者是隨機(jī)過程動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的控制以及優(yōu)化方面的問題,租戶要有以下幾方面:①系統(tǒng)隨機(jī)振蕩;②狀態(tài)測(cè)量噪聲;③如時(shí)變或非時(shí)變等未知參數(shù)的隨機(jī)波動(dòng);④排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)訪問等等。對(duì)于隨即系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制方面的理論最早出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代的時(shí)候,但是因?yàn)殡S機(jī)函數(shù)在分析過程中仍然存在著比較關(guān)鍵性問題的阻礙,因此其研究并沒有取得比較明顯的進(jìn)展。但是,后來在微積分理論里面所引進(jìn)的函數(shù)梯度方面以及行列式等,使得隨機(jī)系統(tǒng)在穩(wěn)定性研究方面進(jìn)展變得很快。在具體的應(yīng)用過程中,系統(tǒng)所受到的噪聲方面的干擾已經(jīng)可以近似的被認(rèn)為是擁有平穩(wěn)的獨(dú)立增量的零均值高斯過程。電力系統(tǒng)的線性隨機(jī)系統(tǒng),也被稱為是滯后系統(tǒng),在其穩(wěn)定性分析以及控制方面都已經(jīng)出現(xiàn)了許多的理論成果,主要包括以下幾點(diǎn):①系統(tǒng)穩(wěn)定性判斷準(zhǔn)則;②魯棒控制;③變結(jié)構(gòu)控制;④隨機(jī)優(yōu)化控制;⑤隨機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì),也就是濾波等。對(duì)于電力系統(tǒng)的非線性系統(tǒng)來說,非線性函數(shù)會(huì)對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性產(chǎn)生十分明顯的影響,而這些非線性函數(shù)具有以下特點(diǎn):①非線性函數(shù)之間的差別很大;②非線性函數(shù)的整體描述以及確切描述通常比較困難。正是非線性函數(shù)所具有的這些特點(diǎn)使得對(duì)隨機(jī)非線性控制系統(tǒng)所進(jìn)行的穩(wěn)定性分析以及設(shè)計(jì)等工作帶來了極大的工作難度,因此,與隨機(jī)線性系統(tǒng)相比,在隨機(jī)非線性方面所取得的成果并不夠豐富和成熟。
3電力系統(tǒng)控制的主要單元以及所存在的隨機(jī)擾動(dòng)問題
對(duì)于電力系統(tǒng)來說,其主要包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié):①發(fā)電環(huán)節(jié);②輸電環(huán)節(jié);③變配電環(huán)節(jié);④用電環(huán)節(jié)。電力系統(tǒng)的主要作用是將其他一些形式的能量轉(zhuǎn)化成電能的形式,并進(jìn)一步將電能輸送到電力的用戶端,從而完成電力的供應(yīng)。此外,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析以及控制等工作都是圍繞上述環(huán)節(jié)進(jìn)行的。影響電力系統(tǒng)運(yùn)行是否處于平衡工作狀態(tài)的擾動(dòng)因素主要有以下幾種:①負(fù)荷的波動(dòng)因素;②電網(wǎng)的故障因素;③運(yùn)行方式的改變因素等,這些擾動(dòng)因素會(huì)迫使系統(tǒng)進(jìn)入到一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程,而相應(yīng)控制器會(huì)產(chǎn)生一定的阻尼抑制作用,在該作用的情況下,系統(tǒng)所具有的暫態(tài)振蕩的過程會(huì)逐漸的消失,從而進(jìn)入一個(gè)相對(duì)比較穩(wěn)定的工作狀態(tài)。對(duì)于電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程來說,其在本質(zhì)上可以說是一個(gè)隨機(jī)的過程,并且電力系統(tǒng)在穩(wěn)定控制作用的情況下進(jìn)入到平衡狀態(tài)的過程也并不是唯一的,而是具有概率分布的特點(diǎn),主要是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)所存在的擾動(dòng)因素也是存在著不同程度上的隨機(jī)性,此外,還因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)在發(fā)生擾動(dòng)時(shí)候的運(yùn)行狀態(tài)也是變化的。
3.1對(duì)發(fā)電的控制
對(duì)于發(fā)電的控制主要包括以下幾方面:①勵(lì)磁控制。其主要的任務(wù)就是將發(fā)電機(jī)或者是其他一些控制點(diǎn)的電壓控制在給定水平之上,此外,其還能夠在一定程度上提高電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性;②水汽門的開度控制。其原理是通過對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)解的方式來控制原動(dòng)機(jī)在控制機(jī)組與電網(wǎng)并聯(lián)狀態(tài)下的輸入能量,進(jìn)而在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行頻率進(jìn)行一定程度的改變,實(shí)現(xiàn)對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的有效控制;③風(fēng)力發(fā)電的控制。電力系統(tǒng)在進(jìn)行發(fā)電控制的過程中會(huì)受到以下三個(gè)部分的隨機(jī)擾動(dòng):①因原動(dòng)機(jī)所發(fā)生的隨機(jī)變化而引起的輸入機(jī)械功率的變化;②電網(wǎng)側(cè)所存在的諸如負(fù)荷波動(dòng)等的隨機(jī)擾動(dòng);③控制回路測(cè)量的噪聲,尤其是使用現(xiàn)代數(shù)字式的控制器。
3.2對(duì)輸配電的控制
對(duì)于輸配電的控制主要包括以下幾方面:①FACTS控制,又被稱為是柔性交流輸電系統(tǒng),可以用來描述以大功率電力電子器件為基礎(chǔ)的控制器;②負(fù)荷頻率的控制等。FACTS控制可以在很大程度上提高電網(wǎng)的功率傳輸能力,此外,還可以更好的對(duì)系統(tǒng)的潮流進(jìn)行控制。因此需要將有關(guān)的FACTS裝置的適用進(jìn)行一定的提高,讓其可以適用于電力系統(tǒng)的各種擾動(dòng)或者是各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及參數(shù)的變化等。
3.3對(duì)協(xié)調(diào)的控制
通過對(duì)協(xié)調(diào)的控制,可以在一定程度上提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而協(xié)調(diào)控制的主要含義有以下兩個(gè)含義:第一個(gè)含義是具有多個(gè)目標(biāo)的協(xié)調(diào)控制,也就是提高靜穩(wěn)與改善暫穩(wěn)這兩者之間的協(xié)調(diào);第二個(gè)含義則是在同一個(gè)區(qū)域的多種控制器以及不同區(qū)域控制器之間的協(xié)調(diào)控制。
4結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于電力系統(tǒng)來說,其在穩(wěn)定性方面問題的研究需要將系統(tǒng)所存在的隨機(jī)擾動(dòng)影響考慮在內(nèi),并且十分有必要將采用現(xiàn)代概率論以及隨機(jī)系統(tǒng)理論和方法綜合在一起對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行研究,這樣就可以在得到理論上的新方法以及新結(jié)論的同時(shí)還能得到在工程應(yīng)用方面的新方法與新結(jié)論。近幾年我國(guó)現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)在規(guī)模上的不斷擴(kuò)大使得因負(fù)荷原因以及故障等所帶來的隨機(jī)擾動(dòng)會(huì)變得更加普遍。而對(duì)于電力系統(tǒng)來說,這些隨機(jī)的現(xiàn)象會(huì)對(duì)其運(yùn)行的穩(wěn)定性以及質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面的影響。并且,在現(xiàn)代隨機(jī)系統(tǒng)以及有關(guān)控制方面理論發(fā)展迅速的情況下,理論方面的相關(guān)研究者就決定將隨機(jī)系統(tǒng)的有關(guān)思想以及方法應(yīng)用到電力系統(tǒng)中,從而建立更準(zhǔn)確的電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,從而得到更準(zhǔn)確的分析相關(guān)方法,并且進(jìn)一步完善電力系統(tǒng)在控制方面的策略。本文首先是電力系統(tǒng)控制主要單元與隨機(jī)擾動(dòng)問題詳細(xì)分析了在電力系統(tǒng)隨機(jī)系統(tǒng)控制理論方面有關(guān)研究的現(xiàn)狀,并在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步了解了電力系統(tǒng)控制的主要單元以及其中所存在的隨機(jī)擾動(dòng)問題,希望能夠?qū)@一方面的研究起到一定的指導(dǎo)意義。本文經(jīng)過分析,發(fā)現(xiàn)了電力系統(tǒng)在隨機(jī)穩(wěn)定性分析以及問題的控制方面存在的問題主要有:(1)缺乏有關(guān)電力系統(tǒng)的比較系統(tǒng)性的理論研究,現(xiàn)有的研究成果主要是對(duì)某一比較具體的隨機(jī)性問題所進(jìn)行的分析以及研究,并將其僅僅局限在一個(gè)比較片面的范圍里,雖然已存在的分析與研究成果都是以概率論和概率統(tǒng)計(jì)相關(guān)理論為基礎(chǔ)進(jìn)行的,但是還是沒有形成一種通常性的建模和處理的方法,因而其所具有的相對(duì)獨(dú)立性很難反映出隨機(jī)性對(duì)于整體的電力系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響效果。(2)對(duì)于隨機(jī)電力系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性的控制依然存在著各種問題,現(xiàn)階段的研究還停留在對(duì)隨即電力系統(tǒng)的理論穩(wěn)定性分析的程度,對(duì)于以下兩方面的研究成果還是相對(duì)較少的:一方面是應(yīng)用隨機(jī)系統(tǒng)控制理論進(jìn)行系統(tǒng)隨機(jī)控制律的設(shè)計(jì);另一方面則是通過應(yīng)用隨機(jī)系統(tǒng)控制理論進(jìn)行隨機(jī)擾動(dòng)的抑制等,因此接下來的主要工作是對(duì)以下幾點(diǎn)進(jìn)行更深入的研究:①隨機(jī)擾動(dòng)狀態(tài)的辨識(shí)工作方面的問題;②隨機(jī)電力系統(tǒng)的綜合控制工作方面的問題;③隨機(jī)優(yōu)化控制方面的問題等。(3)選擇合適的方法將正確的隨機(jī)變量引入到電力系統(tǒng)現(xiàn)有的線性模型以及非線性模型當(dāng)中,從而在電力系統(tǒng)中建立比較完善的隨機(jī)動(dòng)態(tài)仿真模型,進(jìn)而將正確且有效的實(shí)驗(yàn)方法提供給隨機(jī)電力系統(tǒng)的理論研究工作。
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作者簡(jiǎn)介:雷雯婷(1988-),女,漢族,四川內(nèi)江人,工程師,調(diào)度技師,本科,主要從事電力調(diào)控等相關(guān)工作。