基于指数变换的电力系统不稳定特征值计算方法

陈亦平; 曹玉磊; 赵利刚; 肖亮; 李崇涛

doi:10.7500/AEPS20220119002

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基于指数变换的电力系统不稳定特征值计算方法

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 基于指数变换的电力系统不稳定特征值计算方法
- Calculation Method for Unstable Eigenvalue of Power System Based on Exponential Transformation
- 电力系统自动化 2023年47卷第3期页码：161-168
- 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：
  
  陈亦平(1978—)，男，博士，教授级高级工程师，主要研究方向：电力系统稳定与控制。E-mail：chenyiping@csg.cn
  曹玉磊(1997—)，男，通信作者，博士研究生，主要研究方向：电力系统稳定与控制。E-mail：qinyu10@stu.xjtu.edu.cn
  赵利刚(1987—)，男，硕士，高级工程师，主要研究方向：电力系统计算分析、新能源建模与仿真。E-mail：zhaolg@csg.cn
- 基金信息：
  
  中国南方电网公司科技项目(ZDKJXM20200046)
- DOI：10.7500/AEPS20220119002
  中图分类号：
- 收稿：2022-01-19，
  
  修回：2022-06-01，
  
  网络出版：2022-10-28，
  
  纸质出版：2023-02-10
- 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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