Calculation Method for Unstable Eigenvalue of Power System Based on Exponential Transformation

CHEN Yiping; CAO Yulei; ZHAO Ligang; XIAO Liang; LI Chongtao

doi:10.7500/AEPS20220119002

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Calculation Method for Unstable Eigenvalue of Power System Based on Exponential Transformation

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- Calculation Method for Unstable Eigenvalue of Power System Based on Exponential Transformation
- Automation of Electric Power Systems Vol. 47, Issue 3, Pages: 161-168(2023)
- 作者机构：
  
  1.中国南方电网电力调度控制中心,广东省广州市 510663
  2.中国南方电网科学研究院有限责任公司,广东省广州市 510663
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  China Southern Power Grid Company Limited(ZDKJXM20200046)
- DOI：10.7500/AEPS20220119002
  CLC：
- Received：19 January 2022，
  
  Revised：2022-06-01，
  
  Published Online：28 October 2022，
  
  Published：10 February 2023
- 稿件说明：
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陈亦平,曹玉磊,赵利刚等.基于指数变换的电力系统不稳定特征值计算方法[J].电力系统自动化,2023,47(3):161-168.

CHEN Yiping,CAO Yulei,ZHAO Ligang,et al.Calculation Method for Unstable Eigenvalue of Power System Based on Exponential Transformation[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(3):161-168.
陈亦平,曹玉磊,赵利刚等.基于指数变换的电力系统不稳定特征值计算方法[J].电力系统自动化,2023,47(3):161-168. DOI： 10.7500/AEPS20220119002.

CHEN Yiping,CAO Yulei,ZHAO Ligang,et al.Calculation Method for Unstable Eigenvalue of Power System Based on Exponential Transformation[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(3):161-168. DOI： 10.7500/AEPS20220119002.

摘要

判断电力系统小干扰稳定性的前提是不遗漏地计算全部不稳定特征值。文中提出一种基于指数变换的双层Arnoldi算法用以求解电力系统的全部不稳定特征值。该方法首先采用指数变换将系统的所有不稳定特征值映射成为主导特征值。其次，采用外层的隐式重启动Arnoldi算法求解谱变换后的所有主导特征值，逆变换之后便可以得到所有不稳定特征值。然后，结合加速收敛技术，采用内层Arnoldi算法求解指数矩阵与向量的乘积。最后，Xing6u和NF2016两个实际电力系统的计算结果表明，所提方法可以快速且精确地计算电力系统的所有不稳定特征值。

Abstract

The premise of judging the small-signal stability of the power system is to calculate all unstable eigenvalues without omission. This paper proposes a dual-layer Arnoldi method based on exponential transform for calculating all unstable eigenvalues of the power system. First

the exponential transformation is introduced to map the unstable eigenvalues of the system to the dominant eigenvalues. Secondly

the outer-layer implicitly restarted Arnoldi algorithm is used to solve all dominant eigenvalues on the transformed spectrum. And all unstable eigenvalues can be calculated after the the inverse transformation. Then

combined with an accelerated convergence technology

the inner-layer Arnoldi algorithm is applied to solve the multiplication of the exponential matrix and vector. Finally

numerical results of two real power systems

i.e. Xing6u and NF2016

indicate that the proposed method can calculate all the unstable eigenvalues of the power system quickly and accurately.

关键词

Keywords

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