考虑风电并网的电力系统时滞稳定性分析.pdf

本文主要探讨了考虑风电并网的电力系统时滞稳定性的分析方法。风电并网的增加给电力系统的稳定运行带来了新的挑战，尤其是在存在时滞的情况下。时滞是由于信号传输、控制响应和物理过程的延迟所引起的，对于电力系统的动态性能有显著影响。 文章首先以双馈异步电机为例，建立了适用于时滞稳定性分析的双馈风机降阶电磁模型。双馈异步电机是一种广泛应用的风力发电技术，其特点是可以通过调整发电机侧的电压来调节功率输出，适应风速的变化。为了模拟风力发电的随机特性，作者选取风机机械功率作为随机激励，并采用随机过程对其进行建模，从而构建了描述系统状态的随机微分方程（SDE）。 接着，文章利用Wienner过程建立了随机风功率的机械系统模型。Wienner过程是一种常见的连续时间随机过程，广泛用于描述自然现象中的随机变化，如风速的波动。在此基础上，作者推导出了基于SDE的互联系统状态方程，能够更准确地反映风电并网系统中由于风功率波动导致的系统动态行为。 为了分析系统的时滞稳定性，文章提出了一个考虑风功率随机性的Lyapunov-Krasovskii泛函。Lyapunov稳定性理论是分析系统稳定性的重要工具，而Krasovskii泛函则是扩展这一理论以处理包含时滞问题的方法。通过构造这个泛函，作者结合自由权方法，利用伊藤微分公式求解了泛函的弱无穷小生成算子。这使得能够在随机激励下得到互联系统的随机时滞稳定性判据，即判断系统在存在时滞和随机因素的情况下是否能够保持稳定。 通过数值仿真，文章验证了所提出方法的有效性和可行性。仿真结果表明，该方法能够有效地分析风电并网电力系统在时滞和随机扰动下的稳定性，为电力系统的控制策略设计和优化提供了理论依据。 总结来说，这篇论文聚焦于电力系统在风电并网条件下的时滞稳定性分析，提出了基于随机微分方程的建模方法和稳定性评估工具，对于理解并解决电力系统中由风电并网引入的复杂动态问题具有重要意义。对于电力系统的设计者和工程师而言，这些研究成果提供了一种新的分析工具，有助于提升系统的稳定性和可靠性。