基于分数阶微积分电力系统铁磁谐振混沌现象的研究

摘要

经济的增长伴随着负荷的增大，对于电力的安全稳定性要求也日趋增高，铁磁谐振过电压是最为常见的过电压故障，由于其持续时间长，对电力设备损害人，对电力系统的安全稳定具有巨大威胁。进入智能电网时代，电网对安全稳定性的要求日益增高，因此需要对故障的起因影响等进行深入了解。铁磁谐振作为一种常见的电力系统故障，急需从铁磁谐振的本质、成因以及抑制措施等多方面展开研究。 铁磁谐振故障一般由电力系统中的非线性电感元件引起，如饱和铁芯的变压器以及电磁式电压互感器等。当系统外部出现故障激励，系统会进入谐振状态，在严重的情况下进入混沌状态，对于设备危害进一步提升，严重影响电力系统安全。目前阶段对于铁磁谐振混沌现象的研究一般基于常见的整数阶微积分，而分数阶微积分在模型建立上具有更高的自由度，能够对物理模型实现更精确的逼近。本文采用分数阶微积分优化传统铁磁谐振模型，分析传统的铁磁谐振混沌现象在分数阶模型下的不同表现。在铁磁谐振的控制方面，采用滑模控制提出了一种抑制铁磁谐振混沌现象的方法。本文通过设计三种不同的滑模面分别构建三种滑模控制方法，并利用李雅普诺夫第二稳定性定律证明其有效性，最后通过数值仿真实现铁磁谐振混沌系统与正常系统的混沌同步，为铁磁谐振混沌现象的抑制提供了一种思路。文章最后采用Pspice进行电路仿真，验证铁磁谐振混沌现象的真实存在性。

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韩宇超论文最终版

韩宇超-2150420030-电力系统及其自动化-水利水电学院

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