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随着电网规模的不断扩大和复杂程度的不断增加,低频振荡问题日益突出,传统小信号稳定分析已经不能满足电力系统规划、设计、运行的需要。本文根据电力系统非线性的特点,考虑电力系统状态方程泰勒展开的二次项,分析其对低频振荡的影响;应用向量场正规形分析低频振荡模式之间的非线性相关作用,通过正规形非线性坐标变换得到电力系统状态方程的2阶解析解,扩展了线性相关因子的概念;揭示N机系统不止存在N-1个振荡模式;采用时域仿真和Prony算法相结合的方法证明上述结论的正确性。