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复杂电力大系统的有效控制对电网的安全与稳定运行具有重要的意义,而电力系统的模型简化对系统的分析与控制起着重要的作用。本文在国家自然科学基金的资助下,对电力系统中的子系统线性结构化模型简化问题进行了研究,为后续的区域控制器的研究与设计奠定了基础。本文的主要研究内容和工作有: 1.分析、建立了电力系统模型简化的基本框架及整体思路。通过分割母线节点将电力系统分为若干个子系统,并选取分割节点处的电压分量和电流分量作为接口变量,以描述各子系统之间的约束关系,然后针对其中的一个或多个子系统进行简化。 2.建立了子系统的线性结构化模型。课题组前期提出了“电力系统结构化模型”,该模型可以反映实际系统的复杂特性,便于控制器的设计。为此,本文建立了子系统的线性结构化模型,基于此模型进行简化可以为以后区域控制器的设计夯实基础。 3.改进了平衡理论简化方法。传统的平衡理论简化方法是基于状态空间方程的,仅适用于孤立系统,本文改进了该方法使其适用于状态空间方程+接口方程的结构化模型,即适用于子系统。此外,还给出了不稳定子系统的简化方法。 4.将所提出的电力系统模型简化思路以及改进的平衡理论简化方法运用于测试系统,并基于Matlab/Simulink仿真软件进行了数值仿真分析。