電力系統(tǒng)穩(wěn)定性優(yōu)化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)穩(wěn)定性優(yōu)化系統(tǒng)。本發(fā)明公開一種用于電力系統(tǒng)（100）穩(wěn)定性優(yōu)化的方法和裝置。對(duì)包含電源元件（109）和負(fù)載元件（111）的電力系統(tǒng)（100）進(jìn)行仿真以生成阻抗數(shù)據(jù)（328），其中阻抗數(shù)據(jù)（328）識(shí)別電力系統(tǒng)（100）的阻抗。電力系統(tǒng)（100）的穩(wěn)定性概況（401）被表征為阻抗數(shù)據(jù)（328）的函數(shù)，其中穩(wěn)定性概況（401）識(shí)別電源元件（109）和負(fù)載元件（111），以通過電力系統(tǒng)（100）控制電能生成，從而優(yōu)化電力系統(tǒng)（100）的穩(wěn)定性。
【專利說明】電力系統(tǒng)穩(wěn)定性優(yōu)化系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及用于分析電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性的系統(tǒng)和方法。更特別地，本發(fā)明涉及用于為電力系統(tǒng)生成阻抗數(shù)據(jù)并利用該阻抗數(shù)據(jù)來優(yōu)化電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]飛行器可以采用各種電子器件和系統(tǒng)來執(zhí)行飛行器上的各種功能。飛行器上的電子器件和系統(tǒng)的電能可以由飛行器電力系統(tǒng)提供。飛行器電力系統(tǒng)可以包含若干發(fā)電機(jī)以及各種電能分配和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。例如，飛行器上的電力系統(tǒng)可以包含由飛行器引擎驅(qū)動(dòng)的若干發(fā)電機(jī)。
[0003]電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以被定義為系統(tǒng)在受到干擾之后恢復(fù)正常的平衡狀態(tài)的能力。所期望的是可以針對(duì)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)飛行器上的電力系統(tǒng)。
[0004]飛行器上的許多電力負(fù)載可以使用穩(wěn)壓電子器件，以便提高效率、電能質(zhì)量和電能密度。這樣的電力負(fù)載可能以不期望的方式影響飛行器上的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0005]可能期望的是優(yōu)化飛行器上的電力系統(tǒng)，以確保電能效率、密度和質(zhì)量的穩(wěn)定性。此外，優(yōu)化飛行器上的電力系統(tǒng)失敗可能增加成本。比較不優(yōu)化的電力系統(tǒng)可能被過度設(shè)計(jì)，更重，并且具有更大的體積裝載要求。因此，裝備這種比較不優(yōu)化的電力系統(tǒng)的飛行器可能在運(yùn)行期間使用更多的燃料。在這個(gè)燃料成本日益增加的時(shí)代，擁有解決這一問題的方案已經(jīng)變得更為重要。類似地，比較不優(yōu)化的電力系統(tǒng)可能需要更頻繁的維護(hù)，并且此類系統(tǒng)的組件可能需要更經(jīng)常地修復(fù)及替換。因此，此類系統(tǒng)可能具有更高的壽命周期成本。
[0006]優(yōu)化飛行器上的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性可能存在幾個(gè)技術(shù)問題。第一個(gè)技術(shù)問題可能是表征許多可能的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性概況以便為飛行器識(shí)別最佳電力系統(tǒng)的問題。第二個(gè)技術(shù)問題可能是準(zhǔn)確地表征電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況以便為飛行器準(zhǔn)確地識(shí)別穩(wěn)定的電力系統(tǒng)的問題。第三個(gè)技術(shù)問題可能是以一種方式同時(shí)解決第一個(gè)技術(shù)問題和第二個(gè)技術(shù)問題以使得許多可能的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性概況可以被有效地表征而不犧牲這些表征的準(zhǔn)確性的問題。
[0007]用于分析電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性的目前可用系統(tǒng)和方法可能是有限的，并且不能提供關(guān)于優(yōu)化飛行器上的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性的技術(shù)問題的解決方案。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析可能僅部分通過目前可購(gòu)置的仿真軟件來執(zhí)行。例如，一些目前可用的仿真軟件產(chǎn)品可能只能識(shí)別直流到直流轉(zhuǎn)換器的直流阻抗。其它目前可用的仿真軟件產(chǎn)品可能能夠識(shí)別系統(tǒng)的交流阻抗，但僅是在一些具體的假設(shè)和限制的情況下。例如，在平衡的線路電壓并且具有系統(tǒng)頻率的先驗(yàn)知識(shí)的假設(shè)下，一些仿真軟件產(chǎn)品可能能夠識(shí)別交流阻抗。這種仿真軟件產(chǎn)品可能也會(huì)要求在阻抗被識(shí)別的每個(gè)頻率的仿真中引入正弦分量。
[0008]當(dāng)前方法可能無法整合穩(wěn)定性分析方法，并且可能缺乏用于穩(wěn)定性分析的普遍而全面的方法。例如，當(dāng)前方法可能要求針對(duì)每個(gè)具體案例微調(diào)幾個(gè)參數(shù)。當(dāng)前方法的另一缺點(diǎn)可能是要求基于各種用戶判斷由用戶從仿真模型中提取大量的人工數(shù)據(jù)。[0009]因此，擁有將以上所討論的一個(gè)或更多問題以及可能的其它問題考慮在內(nèi)的方法和裝置將是有益的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的說明性實(shí)施例提供一種包含電力系統(tǒng)仿真器和穩(wěn)定性分析器的裝置。電力系統(tǒng)仿真器被配置為根據(jù)包含電源元件和負(fù)載元件的電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)仿真模型生成阻抗數(shù)據(jù)。阻抗數(shù)據(jù)識(shí)別電力系統(tǒng)的阻抗。穩(wěn)定性分析器與電力系統(tǒng)仿真器通信，并被配置為將電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況表征為阻抗數(shù)據(jù)的函數(shù)，其中穩(wěn)定性概況識(shí)別電源元件和負(fù)載元件以通過電力系統(tǒng)控制電能生成，從而優(yōu)化電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0011]本發(fā)明的另一說明性實(shí)施例提供一種用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性優(yōu)化的方法。包含電源元件和負(fù)載元件的電力系統(tǒng)被仿真以生成阻抗數(shù)據(jù)，其中阻抗數(shù)據(jù)識(shí)別電力系統(tǒng)的阻抗。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況被表征為阻抗數(shù)據(jù)的函數(shù)，其中穩(wěn)定性概況識(shí)別電源元件和負(fù)載元件以通過電力系統(tǒng)控制電能生成，從而優(yōu)化電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0012]本發(fā)明的另一說明性實(shí)施例提供一種用于識(shí)別電力系統(tǒng)的阻抗的方法。由處理器單元對(duì)包含電源元件和負(fù)載元件的電力系統(tǒng)進(jìn)行仿真。用電源元件和負(fù)載元件之間的接口處的線路頻率來表征電力系統(tǒng)。以多個(gè)擾動(dòng)頻率將擾動(dòng)信號(hào)引入到電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)仿真模型中。由處理器單元利用在時(shí)間的窗口內(nèi)計(jì)算的快速傅里葉變換生成阻抗數(shù)據(jù)。該阻抗數(shù)據(jù)識(shí)別電力系統(tǒng)的阻抗。由處理器單元選擇多個(gè)擾動(dòng)頻率以使得線路頻率和多個(gè)擾動(dòng)頻率是窗口的頻率的整數(shù)倍。
[0013]有利地，該方法包括利用現(xiàn)實(shí)世界電力系統(tǒng)的阻抗測(cè)量數(shù)據(jù)來表征現(xiàn)實(shí)世界電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況。優(yōu)選地，處理器單元對(duì)包含電源元件和負(fù)載元件的電力系統(tǒng)進(jìn)行仿真，其中電力系統(tǒng)由電源元件和負(fù)載元件之間的接口處的線路頻率來表征，并且以多個(gè)擾動(dòng)頻率將擾動(dòng)信號(hào)引入到電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)仿真模型中；由處理器單元利用快速傅里葉變換生成阻抗數(shù)據(jù)，其中在時(shí)間的窗口內(nèi)計(jì)算快速傅里葉變換，并且其中阻抗數(shù)據(jù)識(shí)別電力系統(tǒng)的阻抗；以及由處理器單元選擇多個(gè)擾動(dòng)頻率以使得線路頻率和多個(gè)擾動(dòng)頻率是窗口的頻率的整數(shù)倍。優(yōu)選地，將電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況表征為阻抗數(shù)據(jù)的函數(shù)，其中穩(wěn)定性概況識(shí)別電源元件和負(fù)載元件以通過電力系統(tǒng)控制電能生成，從而優(yōu)化電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0014]有利地，通過選擇多個(gè)初始擾動(dòng)頻率；識(shí)別線路頻率；選擇窗口的頻率以使得線路頻率是窗口的頻率的整數(shù)倍；以及調(diào)整多個(gè)初始擾動(dòng)頻率來提供多個(gè)擾動(dòng)頻率，其中從多個(gè)單音調(diào)信號(hào)和一個(gè)多音調(diào)信號(hào)中選擇擾動(dòng)信號(hào)，其中多音調(diào)信號(hào)包含多個(gè)擾動(dòng)頻率。優(yōu)選地，通過選擇多個(gè)擾動(dòng)頻率使得多音調(diào)信號(hào)中的多個(gè)擾動(dòng)頻率不交疊。
[0015]有利地，表征電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況包括利用從廣義奈奎斯特(Nyquist)準(zhǔn)則、廣義奈奎斯特準(zhǔn)則的簡(jiǎn)化形式和運(yùn)用于單輸入單輸出系統(tǒng)的奈奎斯特準(zhǔn)則中選擇的準(zhǔn)則來表征電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況。
[0016]另一說明性實(shí)施例提供用于優(yōu)化飛行器上的電力系統(tǒng)的系統(tǒng)，其包含阻抗識(shí)別器和穩(wěn)定性分析器。阻抗識(shí)別器被配置成為飛行器上的電力系統(tǒng)生成阻抗數(shù)據(jù)，其中飛行器上的電力系統(tǒng)包含電源元件和負(fù)載元件，并且其中阻抗數(shù)據(jù)識(shí)別飛行器上的電力系統(tǒng)的阻抗。穩(wěn)定性分析器與阻抗識(shí)別器進(jìn)行通信，并被配置為將飛行器上的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況表征為阻抗數(shù)據(jù)的函數(shù)，其中穩(wěn)定性概況識(shí)別電源元件和負(fù)載元件以通過飛行器上的電力系統(tǒng)控制電能生成，從而優(yōu)化飛行器上的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0017]有利地，該系統(tǒng)利用阻抗識(shí)別器和穩(wěn)定性分析器來優(yōu)化飛行器上的電力系統(tǒng)，該阻抗識(shí)別器被配置成為飛行器上的電力系統(tǒng)生成阻抗數(shù)據(jù)，其中飛行器上的電力系統(tǒng)包含電源元件和負(fù)載元件，并且其中阻抗數(shù)據(jù)識(shí)別飛行器上的電力系統(tǒng)的阻抗；該穩(wěn)定性分析器與阻抗識(shí)別器進(jìn)行通信并被配置為將飛行器上的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況表征為阻抗數(shù)據(jù)的函數(shù)，其中穩(wěn)定性概況識(shí)別電源元件和負(fù)載元件以通過飛行器上的電力系統(tǒng)控制電能生成，從而優(yōu)化飛行器上的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。優(yōu)選地，阻抗識(shí)別器包含被配置為根據(jù)飛行器上的電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)仿真模型生成阻抗數(shù)據(jù)的電力系統(tǒng)仿真器。
[0018]優(yōu)選地，穩(wěn)定性分析器被配置為將飛行器上的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況表征為飛行器上的電力系統(tǒng)的阻抗數(shù)據(jù)的函數(shù)。
[0019]這些特征、功能和有益效果可以在本發(fā)明的各種實(shí)施例中獨(dú)立實(shí)現(xiàn)，或者可以在其它實(shí)施例中進(jìn)行組合，其中參考以下描述和附圖能夠了解進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]在隨附權(quán)利要求中闡述了說明性實(shí)施例的被認(rèn)為是新穎特征的特性。然而，當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，可以通過參考本發(fā)明的說明性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述最好地理解說明性實(shí)施例及其優(yōu)選使用方式、進(jìn)一步的目標(biāo)及其特征，其中:
[0021]圖1示出根據(jù)說明性實(shí)施例的電力系統(tǒng)的框圖；
[0022]圖2示出根據(jù)說明性實(shí)施例的穩(wěn)定性分析系統(tǒng)的框圖；
[0023]圖3示出根據(jù)說明性實(shí)施例的阻抗識(shí)別器的框圖；
[0024]圖4示出根據(jù)說明性實(shí)施例的穩(wěn)定性分析器的框圖；
[0025]圖5示出根據(jù)說明性實(shí)施例的用戶界面的框圖；
[0026]圖6示出根據(jù)說明性實(shí)施例用于控制阻抗識(shí)別的用戶界面；
[0027]圖7示出根據(jù)說明性實(shí)施例的系統(tǒng)啟動(dòng)期間的線路信號(hào)顯示；
[0028]圖8示出根據(jù)說明性實(shí)施例的擾動(dòng)頻率顯示；
[0029]圖9示出根據(jù)說明性實(shí)施例用于控制穩(wěn)定性分析、阻抗數(shù)據(jù)圖顯示及穩(wěn)定性分析顯示的用戶界面；
[0030]圖10示出根據(jù)說明性實(shí)施例用于阻抗識(shí)別和穩(wěn)定性分析的過程的流程圖；
[0031]圖11示出根據(jù)說明性實(shí)施例用于根據(jù)仿真進(jìn)行阻抗識(shí)別的過程的流程圖；
[0032]圖12示出根據(jù)說明性實(shí)施例用于選擇快速傅里葉變換窗口和擾動(dòng)頻率的過程的流程圖；
[0033]圖13示出根據(jù)說明性實(shí)施例用于選擇擾動(dòng)頻率以避免多音調(diào)信號(hào)中交疊的擾動(dòng)頻率的過程的流程圖；
[0034]圖14示出根據(jù)說明性實(shí)施例用于穩(wěn)定性分析的過程的流程圖；以及
[0035]圖15示出根據(jù)說明性實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]不同的說明性實(shí)施例認(rèn)識(shí)并考慮到若干不同的考慮因素。如本文指代項(xiàng)目時(shí)所用，“若干”的意思是一個(gè)或更多個(gè)項(xiàng)目。例如，“若干不同的考慮因素”的意思是一個(gè)或更多個(gè)不同的考慮因素。
[0037]不同的說明性實(shí)施例認(rèn)識(shí)并考慮到可能期望優(yōu)化飛行器或其它交通工具上使用的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然而，用于分析電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性的當(dāng)前可用的系統(tǒng)和方法可能是有限的并且不能提供關(guān)于優(yōu)化電力系統(tǒng)的技術(shù)問題的解決方案。
[0038]說明性實(shí)施例提供一種系統(tǒng)和方法，其為優(yōu)化電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性的技術(shù)問題提供新穎且有創(chuàng)造性的技術(shù)方案。例如，說明性實(shí)施例通過提供集成的電力系統(tǒng)仿真和穩(wěn)定性分析功能來為表征多個(gè)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性概況的技術(shù)問題提供一種技術(shù)方案。電力系統(tǒng)仿真器可以被配置成為包含電源元件和負(fù)載元件的電力系統(tǒng)生成阻抗數(shù)據(jù)。穩(wěn)定性分析器可以與電力系統(tǒng)仿真器通信并可以被配置為將電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況表征為阻抗數(shù)據(jù)的函數(shù)。穩(wěn)定性概況可以被用來為電力系統(tǒng)的優(yōu)化穩(wěn)定性識(shí)別電源元件和負(fù)載元件。
[0039]通過自動(dòng)選擇并控制電力系統(tǒng)仿真的各種參數(shù)的特性，說明性實(shí)施例為表征多個(gè)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性概況的技術(shù)問題提供另一技術(shù)方案。例如，說明性實(shí)施例可以自動(dòng)選擇多個(gè)擾動(dòng)頻率以將其引入到電力系統(tǒng)仿真中，從而識(shí)別電力系統(tǒng)的阻抗。說明性實(shí)施例可以將多個(gè)擾動(dòng)頻率以多音調(diào)信號(hào)的形式同時(shí)引入到電力系統(tǒng)仿真中。
[0040]通過基于電力系統(tǒng)的所識(shí)別的特性自動(dòng)選擇或調(diào)整電力系統(tǒng)仿真的參數(shù)的特性以提高由電力系統(tǒng)仿真所生成的阻抗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，說明性實(shí)施例可以為準(zhǔn)確地表征電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況的技術(shù)問題提供一種技術(shù)方案。例如，說明性實(shí)施例可以基于電力系統(tǒng)的線路頻率特性自動(dòng)選擇或調(diào)整引入到電力系統(tǒng)仿真中的擾動(dòng)頻率、用來生成阻抗數(shù)據(jù)的快速傅里葉變換窗口或兩者，以提高電力系統(tǒng)仿真所生成的阻抗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0041]通過例如自動(dòng)調(diào)整以多音調(diào)信號(hào)的形式同時(shí)引入到電力系統(tǒng)仿真中的多個(gè)擾動(dòng)頻率，使得多音調(diào)信號(hào)中的多個(gè)擾動(dòng)頻率不會(huì)以可能影響由電力系統(tǒng)仿真所生成的阻抗信號(hào)的精確性的方式交疊，說明性實(shí)施例可以為有效地表征多個(gè)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性概況而不犧牲這些表征的準(zhǔn)確性的技術(shù)問題提供一種技術(shù)方案。該技術(shù)方案可以被用來更迅速地表征電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況而不降低此類表征的準(zhǔn)確性。
[0042]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1，其示出根據(jù)說明性實(shí)施例的電力系統(tǒng)的框圖。在該示例中，電力系統(tǒng)100可以為飛行器102提供電能。
[0043]飛行器102可以是任何類型的飛行器。例如但非限制地，飛行器102可以是固定翼、旋轉(zhuǎn)翼或輕于空氣的飛行器。飛行器102可以被配置為運(yùn)載乘客、貨物、乘客和貨物二者，或者可以被用來執(zhí)行任何其它操作或任務(wù)。飛行器102可以由航空公司、軍事單位或任何其它私人或政府實(shí)體來操作。
[0044]飛行器102是可以由電力系統(tǒng)100為其提供電能的交通工具104的示例。電力系統(tǒng)100可以為不同于飛行器102的交通工具提供電能。例如但非限制地，交通工具104可以是被配置為在天空中、太空中、陸地上、水面上、水下或任何其它操作環(huán)境或環(huán)境組合中行進(jìn)的任何交通工具。
[0045]交通工具104是可以由電力系統(tǒng)100為其提供電能的平臺(tái)106的示例。電力系統(tǒng)100可以為不同于交通工具104的平臺(tái)提供電能。例如但非限制地，平臺(tái)106可以包括任何固定的或移動(dòng)的平臺(tái)。
[0046]電力系統(tǒng)100可以包括電源108和負(fù)載110。電源108可以包括用于生成、轉(zhuǎn)換及分配電力的各種電源元件109。例如但非限制地，電源元件109可以包括用于生成、轉(zhuǎn)換及分配電力的各種系統(tǒng)、設(shè)備、電路組件或配置。負(fù)載110可以包含任意數(shù)目的負(fù)載元件111。負(fù)載元件111可以包括各種類型的電力負(fù)載以及此類負(fù)載的各種組件。例如但非限制地，負(fù)載元件111可以包括負(fù)載的各種組件，所述負(fù)載含有用來提高此類負(fù)載的效率、電能質(zhì)量、電能密度或其它特性的穩(wěn)壓電子器件。負(fù)載110可以在接口 112處連接到電源108。
[0047]電源108可以用電源阻抗114來表征。負(fù)載110可以用負(fù)載阻抗116來表征。電源阻抗114和負(fù)載阻抗116可以在接口 112處被識(shí)別。
[0048]電力系統(tǒng)100可以是直流(DC)電力系統(tǒng)118或交流(AC)電力系統(tǒng)120。交流電力系統(tǒng)120可以是單相122或多相124電力系統(tǒng)。例如但非限制地,交流電力系統(tǒng)120可以是二相電力系統(tǒng)。
[0049]電力系統(tǒng)100可以用穩(wěn)定性126來表征。穩(wěn)定性126可以被定義為電力系統(tǒng)100在受到干擾后恢復(fù)正常的平衡狀態(tài)的能力。電力系統(tǒng)100可以被表征為穩(wěn)定128或不穩(wěn)定130。
[0050]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，其示出根據(jù)說明性實(shí)施例的穩(wěn)定性分析系統(tǒng)的框圖。在該示例中，穩(wěn)定性分析系統(tǒng)200可以被用來識(shí)別圖1中的電力系統(tǒng)100的穩(wěn)定性126。穩(wěn)定性分析系統(tǒng)200可以包含阻抗識(shí)別器202、穩(wěn)定性分析器204和用戶界面206。
[0051]阻抗識(shí)別器202可以被配置為通過利用電力系統(tǒng)仿真模型210運(yùn)行電力系統(tǒng)的仿真來為電力系統(tǒng)生成阻抗數(shù)據(jù)208。阻抗數(shù)據(jù)208識(shí)別由電力系統(tǒng)仿真模型210建模的電力系統(tǒng)的阻抗。由阻抗識(shí)別器202生成的阻抗數(shù)據(jù)208可以被存儲(chǔ)作為已存儲(chǔ)的阻抗數(shù)據(jù)212。
[0052]穩(wěn)定性分析器204可以被配置為利用由阻抗識(shí)別器202生成的阻抗數(shù)據(jù)208來分析電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性分析器204也可以被配置為利用已存儲(chǔ)的阻抗數(shù)據(jù)212分析電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如但非限制地，已存儲(chǔ)的阻抗數(shù)據(jù)212可以包括仿真數(shù)據(jù)214。仿真數(shù)據(jù)214可以包括由阻抗識(shí)別器202生成的阻抗數(shù)據(jù)208、由除了阻抗識(shí)別器202之外的用于仿真電力系統(tǒng)的系統(tǒng)或方法生成的阻抗數(shù)據(jù)或兩者。
[0053]穩(wěn)定性分析器204也可以被配置為利用阻抗測(cè)量數(shù)據(jù)218來分析現(xiàn)實(shí)世界電力系統(tǒng)216的穩(wěn)定性。已存儲(chǔ)的阻抗數(shù)據(jù)212可以包括阻抗測(cè)量數(shù)據(jù)218。阻抗測(cè)量數(shù)據(jù)218可以識(shí)別現(xiàn)實(shí)世界電力系統(tǒng)216的阻抗。阻抗測(cè)量數(shù)據(jù)218可以由阻抗測(cè)量系統(tǒng)220生成。阻抗測(cè)量系統(tǒng)220可以是利用任何合適方法來識(shí)別現(xiàn)實(shí)世界電力系統(tǒng)216的阻抗的任何合適系統(tǒng)。
[0054]用戶界面206可以包括各種圖形用戶界面222。例如但非限制地，用戶界面206可以包括用于由用戶224控制阻抗識(shí)別器202、穩(wěn)定性分析器204或兩者的操作的界面。用戶界面206也可以包括阻抗數(shù)據(jù)208的繪圖顯示、已存儲(chǔ)的阻抗數(shù)據(jù)212的繪圖顯示或兩者。用戶界面216也可以包括由穩(wěn)定性分析器214提供的穩(wěn)定性分析的顯示。
[0055]用戶界面206可以在用戶界面設(shè)備226上被顯示或以其他方式呈現(xiàn)給用戶224。例如但非限制地，用戶界面設(shè)備226可以包括用于向用戶224顯示圖形用戶界面222的顯示設(shè)備228。用戶界面設(shè)備226也可以被配置為隨著用戶224與顯示在用戶界面設(shè)備226上的圖形用戶界面222的交互而接收來自用戶224的輸入。例如，用戶界面設(shè)備226可以包括用于接收來自用戶224的輸入的輸入設(shè)備230。
[0056]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，其示出根據(jù)說明性實(shí)施例的阻抗識(shí)別器的框圖。在該示例中，阻抗識(shí)別器300是圖2中的阻抗識(shí)別器202的一種實(shí)施方式的示例。
[0057]阻抗識(shí)別器300可以被配置為包含電力系統(tǒng)仿真器302。電力系統(tǒng)仿真器302可以被配置為運(yùn)行由電力系統(tǒng)仿真模型304描述的電力系統(tǒng)的仿真。
[0058]由電力系統(tǒng)仿真模型304描述的電力系統(tǒng)可以用線路頻率306來表征。線路頻率306可以被定義為電力系統(tǒng)中線路上的信號(hào)的穩(wěn)態(tài)頻率，在該頻率下，由阻抗識(shí)別器300識(shí)別電力系統(tǒng)的阻抗。例如但非限制地，線路頻率306可以是電力系統(tǒng)中電源與負(fù)載之間的接口處的信號(hào)的穩(wěn)態(tài)頻率，在該頻率下，由阻抗識(shí)別器300識(shí)別電力系統(tǒng)的阻抗。
[0059]阻抗識(shí)別器300可以包含擾動(dòng)信號(hào)引入器308。擾動(dòng)信號(hào)引入器308可以被配置為將擾動(dòng)信號(hào)310引入到電力系統(tǒng)仿真器302中。例如但非限制地，可以在由電力系統(tǒng)仿真器302仿真的電力系統(tǒng)中的電源和負(fù)載之間的接口處引入擾動(dòng)信號(hào)310。擾動(dòng)信號(hào)310可以被引入電力系統(tǒng)仿真器302中作為串聯(lián)電壓312或分路電流314。擾動(dòng)信號(hào)310可以包括交流(AC)信號(hào)316或直流(DC)信號(hào)318，視情況而定。
[0060]擾動(dòng)信號(hào)310可以包括若干擾動(dòng)頻率320。擾動(dòng)信號(hào)310可以是單音調(diào)322信號(hào)或多音調(diào)324信號(hào)。當(dāng)擾動(dòng)信號(hào)310是單音調(diào)322信號(hào)時(shí)，引入電力系統(tǒng)仿真器302中的每個(gè)擾動(dòng)信號(hào)310包含若干擾動(dòng)頻率320中的單個(gè)頻率。當(dāng)擾動(dòng)信號(hào)310是多音調(diào)324信號(hào)時(shí)，引入電力系統(tǒng)仿真器302中的擾動(dòng)信號(hào)310中的單個(gè)信號(hào)可以包含若干擾動(dòng)頻率320中的多個(gè)頻率。
[0061]阻抗數(shù)據(jù)生成器326可以被配置為根據(jù)受擾動(dòng)信號(hào)310的引入影響的電力系統(tǒng)仿真器302生成阻抗數(shù)據(jù)328。阻抗數(shù)據(jù)328可以識(shí)別由電力系統(tǒng)仿真模型304定義的電力系統(tǒng)的阻抗。阻抗數(shù)據(jù)328可以包括電源阻抗數(shù)據(jù)330和負(fù)載阻抗數(shù)據(jù)332。可以在頻域334中提供阻抗數(shù)據(jù)328。
[0062]可以由阻抗數(shù)據(jù)生成器326利用快速傅里葉變換336以已知方式生成阻抗數(shù)據(jù)328?？梢栽谟纱翱?338定義的已知的一段時(shí)間內(nèi)計(jì)算快速傅里葉變換336。
[0063]若干擾動(dòng)頻率320可以由擾動(dòng)頻率選擇器340選擇。例如，可以由擾動(dòng)頻率選擇器340選擇若干擾動(dòng)頻率320以使得線路頻率306和若干擾動(dòng)頻率320是窗口 338的頻率的整數(shù)倍?？梢杂蓴_動(dòng)頻率選擇器340選擇若干擾動(dòng)頻率320以使得是多音調(diào)324信號(hào)的一個(gè)擾動(dòng)信號(hào)310中的若干擾動(dòng)頻率320不發(fā)生交疊。
[0064]擾動(dòng)頻率選擇器340可以被配置為選擇初始擾動(dòng)頻率342并調(diào)整初始擾動(dòng)頻率342以形成最終擾動(dòng)頻率344。在這種情況下，最終擾動(dòng)頻率344是被引入電力系統(tǒng)仿真器302中的擾動(dòng)信號(hào)310的若干擾動(dòng)頻率320。
[0065]利用商業(yè)上可用的仿真軟件可以實(shí)現(xiàn)阻抗識(shí)別器300的各種功能。例如但非限制地，可以利用使用SimPowerSystems工具箱的SimuLink/MATLAB軟件或任何其它合適的仿真軟件來實(shí)現(xiàn)阻抗識(shí)別器300的各種功能。具有SimPowerSystems工具箱的MATLAB提供幾種不同的求解器，并且是用于不同開關(guān)電能轉(zhuǎn)換器電路的時(shí)域仿真的常用軟件工具。例如，用于引入擾動(dòng)信號(hào)310和生成阻抗數(shù)據(jù)328的仿真塊可以被單獨(dú)地構(gòu)建并被放入Simulink庫中。
[0066]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，其示出根據(jù)說明性實(shí)施例的穩(wěn)定性分析器的框圖。在該示例中，穩(wěn)定性分析器400是圖2中的穩(wěn)定性分析器204的一種實(shí)施方式的示例。
[0067]穩(wěn)定性分析器400可以被配置為將電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況401表征為該電力系統(tǒng)的阻抗數(shù)據(jù)的函數(shù)。例如，穩(wěn)定性概況401可以被用來識(shí)別電源元件和負(fù)載元件以通過電力系統(tǒng)控制電能生成，從而優(yōu)化電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如果電力系統(tǒng)既穩(wěn)定又能滿足電力系統(tǒng)的任何其他期望特性，則電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以被優(yōu)化。
[0068]穩(wěn)定性分析器400可以被配置為將電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況401表征為該電力系統(tǒng)的阻抗數(shù)據(jù)的函數(shù)。穩(wěn)定性分析器400可以被配置為利用電力系統(tǒng)的阻抗和若干項(xiàng)準(zhǔn)則來表征電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況401。例如但非限制地,穩(wěn)定性分析器400可以被配置為利用廣義奈奎斯特(Nyquist)準(zhǔn)則402、廣義奈奎斯特準(zhǔn)則的簡(jiǎn)化形式404或適用于單輸入單輸出系統(tǒng)的奈奎斯特準(zhǔn)則406來分析電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0069]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5，其示出根據(jù)說明性實(shí)施例的用戶界面的框圖。在該示例中，用戶界面500是圖2中的用戶界面206的實(shí)施方式的示例。
[0070]例如但非限制地，用戶界面500可以包括用于阻抗識(shí)別控制502、穩(wěn)定性分析控制504、線路信號(hào)顯示506、擾動(dòng)頻率顯示508、阻抗數(shù)據(jù)繪圖顯示510、穩(wěn)定性分析顯示512的界面，其它用戶界面514或用戶界面的各種組合。根據(jù)說明性實(shí)施例，用于阻抗識(shí)別控制502的用戶界面500可以被配置為向用戶提供用于控制由穩(wěn)定性分析系統(tǒng)生成仿真的阻抗數(shù)據(jù)的各種選項(xiàng)。用于穩(wěn)定性分析控制504的用戶界面500可以被配置為向用戶提供用于控制穩(wěn)定性分析系統(tǒng)利用阻抗測(cè)量數(shù)據(jù)或來自仿真的阻抗數(shù)據(jù)執(zhí)行穩(wěn)定性分析的各種選項(xiàng)。線路信號(hào)顯示506可以顯示電力系統(tǒng)仿真中某點(diǎn)處的線路信號(hào)，從而用戶可以在將擾動(dòng)信號(hào)引入到仿真中之前確定仿真已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。擾動(dòng)頻率顯示508可以表明將被引入到仿真中以生成阻抗數(shù)據(jù)的擾動(dòng)頻率。
[0071]圖2-5的圖示并不意味著暗示對(duì)可以實(shí)現(xiàn)不同說明性實(shí)施例的方式的物理或架構(gòu)限制。可以使用附加于、替換或附加并替換所說明的組件的其它組件。在一些說明性實(shí)施例中，一些組件可能是非必要的。而且，展示這些塊是為了說明一些功能性組件。當(dāng)在不同的說明性實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)時(shí)，這些塊中的一個(gè)或更多個(gè)可以被組合或劃分為不同的塊。
[0072]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6，其示出根據(jù)說明性實(shí)施例的用于控制阻抗識(shí)別的用戶界面。在該示例中，用戶界面600是圖2中的用戶界面206的一種實(shí)施方式的示例。更特別地，在該示例中，用戶界面600是圖5中的阻抗識(shí)別控制502的一種實(shí)施方式的示例。
[0073]根據(jù)說明性實(shí)施例，用戶界面600被配置為向用戶提供用于控制由穩(wěn)定性分析系統(tǒng)生成仿真的阻抗數(shù)據(jù)的各種選項(xiàng)。例如但非限制地，用戶可以通過選擇標(biāo)簽602來訪問用戶界面600。
[0074]用戶可以選擇用戶界面600上的按鈕604來識(shí)別用來生成阻抗數(shù)據(jù)的電力系統(tǒng)仿真模型。用戶可以選擇用戶界面600上的按鈕606來輸入或選擇所生成的阻抗數(shù)據(jù)的文件名稱。所生成的阻抗數(shù)據(jù)的文件名稱可以顯示在用戶界面600上的608處。然后，用戶可以選擇用戶界面600上的按鈕610來開始仿真。
[0075]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖7，其示出根據(jù)說明性實(shí)施例的系統(tǒng)啟動(dòng)期間的線路信號(hào)顯示。在該示例中，線路信號(hào)顯示700是圖2中的用戶界面206的一種實(shí)施方式的示例。更特別地，在該示例中，線路信號(hào)顯示700是圖5中的線路信號(hào)顯示506的一種實(shí)施方式的示例。
[0076]響應(yīng)于用戶選擇用戶界面600上的按鈕610以開始仿真，可以向用戶顯示線路信號(hào)顯示700。在仿真到達(dá)指定的時(shí)間后，線路信號(hào)圖702被顯示在線路信號(hào)顯示700中?？梢赃x擇指定的時(shí)間以允許在仿真開始之后且顯示線路信號(hào)圖702之前仿真穩(wěn)定。例如但非限制地，指定的時(shí)間可以由用戶指定。
[0077]線路信號(hào)圖702可以是仿真中某一位置處的信號(hào)的繪圖，在該位置處擾動(dòng)信號(hào)將被引入到仿真中并且阻抗數(shù)據(jù)將被確定。例如但非限制地，線路信號(hào)圖702可以是所仿真的交流系統(tǒng)的直軸(d-axis)電壓信號(hào)圖，或者是所仿真的直流系統(tǒng)的直流電壓信號(hào)圖。
[0078]用戶可以查看線路信號(hào)顯示700中的線路信號(hào)圖702以確認(rèn)在將擾動(dòng)信號(hào)引入到仿真中之前仿真已經(jīng)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。如果線路信號(hào)圖702表明仿真還未到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，則用戶可以改變仿真參數(shù)。
[0079]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖8,其示出根據(jù)說明性實(shí)施例的擾動(dòng)頻率顯示。在該示例中,擾動(dòng)頻率顯示800是圖2中的用戶界面206的一種實(shí)施方式的示例。更特別地，擾動(dòng)頻率顯示800是圖5中的擾動(dòng)頻率顯示508的一種實(shí)施方式的示例。
[0080]響應(yīng)于用戶選擇用戶界面600中的按鈕802，可以顯示擾動(dòng)頻率顯示800。擾動(dòng)頻率顯示800表明將被引入到仿真中以生成阻抗數(shù)據(jù)的擾動(dòng)頻率。例如但非限制地，擾動(dòng)頻率可以由擾動(dòng)頻率顯不800中的點(diǎn)804指明。可以由穩(wěn)定性分析系統(tǒng)自動(dòng)選擇在擾動(dòng)頻率顯示800中指明的擾動(dòng)頻率。可選地，用戶可以改變將被引入到仿真中的擾動(dòng)頻率。
[0081]在檢查擾動(dòng)頻率顯示800中的擾動(dòng)頻率之后，用戶可以選擇用戶界面600中的按鈕806以繼續(xù)進(jìn)行仿真。例如，響應(yīng)于選擇按鈕806，可以將擾動(dòng)信號(hào)以所選擾動(dòng)信號(hào)頻率引入到仿真中并生成阻抗數(shù)據(jù)?？梢詫⑸傻淖杩箶?shù)據(jù)保存到之前識(shí)別的文件中?？商鎿Q地，用戶可以選擇用戶界面600中的按鈕808以在沒有任何額外用戶輸入的情況下自動(dòng)運(yùn)行以下步驟:開始仿真并允許仿真達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，選擇擾動(dòng)信號(hào)頻率，引入擾動(dòng)信號(hào)，以及生成并保存阻抗數(shù)據(jù)。
[0082]在生成并保存阻抗數(shù)據(jù)之后，用戶可以選擇按鈕810來退出?？商鎿Q地，用戶可以選擇標(biāo)簽812以利用生成的阻抗數(shù)據(jù)來執(zhí)行穩(wěn)定性分析。
[0083]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖9，其示出根據(jù)說明性實(shí)施例用于控制穩(wěn)定性分析、阻抗數(shù)據(jù)繪圖顯示以及穩(wěn)定性分析顯示的用戶界面。在該示例中，用戶界面900、902和904是圖2中的用戶界面206的實(shí)施方式的示例。更特別地，在該示例中，用戶界面900是圖5中的穩(wěn)定性分析控制504的一種實(shí)施方式的示例。用戶界面902是圖5中的阻抗數(shù)據(jù)繪圖顯示510的一種實(shí)施方式的示例。用戶界面904是圖5中的穩(wěn)定性分析顯示512的一種實(shí)施方式的示例。
[0084]用戶界面900可以被配置為向用戶提供用于控制根據(jù)說明性實(shí)施例的穩(wěn)定性分析系統(tǒng)以利用阻抗測(cè)量數(shù)據(jù)或來自仿真的阻抗數(shù)據(jù)執(zhí)行穩(wěn)定性分析的各種選項(xiàng)。例如，用戶可以通過選擇標(biāo)簽812來訪問用戶界面900，從而執(zhí)行穩(wěn)定性分析。
[0085]用戶可以選擇用戶界面900中的按鈕906和908來識(shí)別將被用來執(zhí)行穩(wěn)定性分析的阻抗數(shù)據(jù)。阻抗數(shù)據(jù)可以來自實(shí)驗(yàn)或者來自仿真。例如，用戶可以選擇按鈕906來識(shí)別電源阻抗數(shù)據(jù)的文件。用戶可以選擇按鈕908來識(shí)別負(fù)載阻抗數(shù)據(jù)的文件。
[0086]在識(shí)別將要使用的阻抗數(shù)據(jù)之后，用戶可以選擇按鈕910來利用廣義奈奎斯特準(zhǔn)則執(zhí)行穩(wěn)定性分析。用戶可以選擇按鈕912來利用廣義奈奎斯特準(zhǔn)則(GNC)的簡(jiǎn)化形式執(zhí)行穩(wěn)定性分析。例如，廣義奈奎斯特準(zhǔn)則的簡(jiǎn)化形式可以被用于帶有單功率因數(shù)負(fù)載的AC系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。用戶可以選擇按鈕914來利用適用于單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)的奈奎斯特準(zhǔn)則執(zhí)行穩(wěn)定性分析。
[0087]在穩(wěn)定性分析中使用的阻抗數(shù)據(jù)可以被顯示為用戶界面902中的繪圖。在同一圖表中繪制多個(gè)阻抗可以使得更好地理解不同操作條件下的阻抗對(duì)比和變化。在該示例中，用戶可以選擇用戶界面900中的按鈕916來指定在用戶界面902中顯示AC多圖阻抗。用戶可以選擇用戶界面900中的按鈕918來指定在用戶界面902中顯示DC多圖阻抗。用戶可以選擇用戶界面900中的按鈕920來執(zhí)行多個(gè)阻抗圖分析。
[0088]可以通過對(duì)AC系統(tǒng)的復(fù)平面中的特征值軌跡或?qū)C系統(tǒng)或簡(jiǎn)化準(zhǔn)則的回歸率(return ratio)的軌跡進(jìn)行檢查來執(zhí)行穩(wěn)定性分析。在該示例中，可以在用戶界面904中顯示用于執(zhí)行穩(wěn)定性分析的適當(dāng)繪圖。用戶可以選擇用戶界面900中的按鈕922來退出。
[0089]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖10，其示出根據(jù)說明性實(shí)施例用于阻抗識(shí)別和穩(wěn)定性分析的過程的流程圖。在該示例中，過程1000可以在例如圖2中的穩(wěn)定性分析系統(tǒng)200中實(shí)現(xiàn)。
[0090]首先可以是確定是否使用現(xiàn)有阻抗數(shù)據(jù)(操作1002)。如果將使用現(xiàn)有阻抗數(shù)據(jù)，則可以識(shí)別現(xiàn)有阻抗數(shù)據(jù)的位置(操作1004)。例如但非限制地，現(xiàn)有阻抗數(shù)據(jù)的位置可以是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中包含現(xiàn)有阻抗數(shù)據(jù)的文件的位置?，F(xiàn)有阻抗數(shù)據(jù)可以是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或之前生成的仿真數(shù)據(jù)。然后，可以從所識(shí)別的位置中獲取現(xiàn)有阻抗數(shù)據(jù)(操作1006)。
[0091]如果不使用現(xiàn)有阻抗數(shù)據(jù)，則可以通過仿真生成阻抗數(shù)據(jù)(操作1008)?？梢源鎯?chǔ)所生成的阻抗數(shù)據(jù)(操作1010)。繼操作1006和1010之后，可以顯示阻抗數(shù)據(jù)的繪圖(操作1012)。
[0092]然后可以是確定是否執(zhí)行穩(wěn)定性分析(操作1014)。如果不執(zhí)行穩(wěn)定性分析，則該過程可以終止。否則，可以利用阻抗數(shù)據(jù)執(zhí)行穩(wěn)定性分析(操作1016)，之后該過程終止。例如，操作1016可以包括將電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性概況表征為阻抗數(shù)據(jù)的函數(shù)。穩(wěn)定性概況可以被用來識(shí)別電源元件和負(fù)載元件以通過電力系統(tǒng)控制電能生成，從而優(yōu)化電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0093]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖11，其示出根據(jù)說明性實(shí)施例通過仿真進(jìn)行阻抗識(shí)別的過程的流程圖。在該示例中，過程1110是用于實(shí)現(xiàn)圖10中的操作1008的過程的一種實(shí)施方式的示例。例如，該過程可以在圖3中的阻抗識(shí)別器300中實(shí)現(xiàn)。
[0094]該過程可以開始于識(shí)別為其生成阻抗數(shù)據(jù)的電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)仿真模型(操作1102)?？梢约虞d該模型并且初始化仿真(操作1104)。然后可以運(yùn)行仿真(操作1106)。
[0095]可以顯示來自所運(yùn)行的仿真的線路信號(hào)(操作1108)。可以利用線路信號(hào)的顯示來確定仿真是否已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)(操作1110)。如果仿真還未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，則該過程可以返回到操作1108并且可以繼續(xù)顯示線路信號(hào)，直到仿真達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
[0096]當(dāng)確定仿真已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，可以選擇在仿真中引入串聯(lián)電壓或分路電流(操作1112)。可以選擇快速傅里葉變換(FFT)窗口和擾動(dòng)頻率(操作1114)。可以顯示擾動(dòng)頻率(操作1116)。可以將擾動(dòng)信號(hào)引入到仿真中(操作1118)。可以生成阻抗數(shù)據(jù)(操作1120)?？梢燥@示阻抗數(shù)據(jù)的繪圖(操作1122)，之后該過程終止。
[0097]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖12，其示出根據(jù)說明性實(shí)施例用于選擇快速傅里葉變換窗口和擾動(dòng)頻率的過程的流程圖。在該示例中，過程1200是圖11中的操作1114的一種實(shí)施方式的示例。
[0098]快速傅里葉變換隱含地假設(shè)在測(cè)量周期之后信號(hào)重復(fù)其自身，其中在測(cè)量周期內(nèi)該變換被確定。實(shí)際上，信號(hào)本質(zhì)上是時(shí)間有限(time-limited)的并且除了測(cè)量間隔之外對(duì)該信號(hào)一無所知。如果測(cè)量時(shí)間是信號(hào)周期的整數(shù)倍，則在頻域表達(dá)中不存在失真。然而，如果測(cè)量時(shí)間不是信號(hào)周期的倍數(shù)，則可能存在頻譜泄漏并且產(chǎn)生的頻譜可能不正確。[0099]為避免頻譜泄漏效應(yīng)，根據(jù)說明性實(shí)施例用于通過仿真生成阻抗數(shù)據(jù)的快速傅里葉變換的測(cè)量時(shí)間(在此被稱為快速傅里葉變換窗口(Tfft windOT))可以被選擇為各種信號(hào)分量的所有周期的倍數(shù)。除擾動(dòng)頻率外，在交流接口處也存在線路頻率分量。因此，快速傅里葉變換窗口可以被選擇為包含整數(shù)個(gè)線路周期和整數(shù)個(gè)所有擾動(dòng)周期，即Tfft—=m*Tline=n*Tpert，其中Tline是線路周期，Tpert是擾動(dòng)周期，并且m和η是整數(shù)值。
[0100]如果快速傅里葉變換窗口被選擇為對(duì)于線路頻率分量和擾動(dòng)頻率分量是周期性的，則在一些情況下，快速傅里葉變換窗口可能不期望地長(zhǎng)。例如，如果擾動(dòng)頻率為121ΗΖ，并且線路頻率為60Hz，為了對(duì)于兩種頻率分量都是周期性的，則快速傅里葉變換窗口的頻率應(yīng)當(dāng)為1Hz，其包含121個(gè)擾動(dòng)周期和60個(gè)線路頻率周期。更好的選擇是將擾動(dòng)頻率略微移動(dòng)到120Hz。在這種情況下，可以將快速傅里葉變換窗口的頻率選擇為60Hz，其包含一個(gè)線路頻率周期和兩個(gè)擾動(dòng)周期。
[0101 ] 根據(jù)說明性實(shí)施例，可以將擾動(dòng)頻率從原始選擇的值略微移動(dòng)以減少仿真時(shí)間。頻率分辨率f;_luti()n被定義為允許從擾動(dòng)頻率的原始值移動(dòng)擾動(dòng)頻率的最小距離。過程1200實(shí)現(xiàn)了規(guī)定

m*Tline=n*Tpert并在fMS()luti()n值范圍內(nèi)偏移初始擾動(dòng)頻率以將快速傅里葉變換窗口保持在最小尺寸的算法。這些規(guī)定在不平衡和失真的條件下也確保了精確的阻抗估計(jì)。
[0102]該過程開始于選擇若干初始擾動(dòng)頻率(操作1202)并識(shí)別電力系統(tǒng)仿真的線路頻率(操作1204)。然后，可以確定線路頻率是否大于最低初始擾動(dòng)頻率(操作1206)。
[0103]如果線路頻率大于最低初始擾動(dòng)頻率，則可以通過對(duì)線路頻率除以最低初始擾動(dòng)頻率的商進(jìn)行取整(ROUND)來計(jì)算整數(shù)值m (操作1208)。然后，可以將快速傅里葉變換窗口頻率設(shè)置為等于線路頻率除以值m (操作1210)。如果線路頻率不大于最低初始擾動(dòng)頻率，則可以將快速傅里葉變換窗口頻率設(shè)置為等于線路頻率(操作1212)。
[0104]繼操作1210或操作1212中任一個(gè)之后，可以將最終擾動(dòng)頻率設(shè)置為等于快速傅里葉變換窗口頻率乘以對(duì)初始擾動(dòng)頻率與快速傅里葉變換窗口頻率的商進(jìn)行取整的值(操作1214)，之后該過程終止。可以針對(duì)操作1202中選擇的若干初始擾動(dòng)頻率中的每一個(gè)重復(fù)進(jìn)行操作1214，以確定在仿真中使用的若干最終擾動(dòng)頻率。
[0105]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖13，其示出根據(jù)說明性實(shí)施例用于選擇擾動(dòng)頻率以避免多音調(diào)信號(hào)中的擾動(dòng)頻率發(fā)生交疊的過程的流程圖。過程1300是用于選擇擾動(dòng)頻率以避免多音調(diào)信號(hào)中的擾動(dòng)頻率發(fā)生交疊的過程的一個(gè)示例。在不同的說明性實(shí)施例中，可以使用不同于過程1300的過程來選擇擾動(dòng)頻率以避免多音調(diào)信號(hào)中的擾動(dòng)頻率發(fā)生交疊。
[0106]在多音調(diào)方案中，同時(shí)引入多個(gè)頻率的擾動(dòng)信號(hào)。在這種情況下，擾動(dòng)頻率的頻率分量可能交疊，這可能影響阻抗結(jié)果。例如，在同時(shí)引入240Hz和1360Hz兩個(gè)擾動(dòng)頻率并且線路頻率是400Hz的情況下，頻譜可能顯示640Hz分量是兩個(gè)分裂頻率400Ηζ+240Ηζ和2000Ηζ-1360Ηζ 的交疊。
[0107]最高擾動(dòng)頻率可以被限制為小于線路頻率的兩倍以避免交疊，但是這將是對(duì)頻率測(cè)量范圍的限制。過程1300執(zhí)行一種算法來改進(jìn)該多音調(diào)方案，同時(shí)使其能夠測(cè)量高于線路頻率值的兩倍的范圍。
[0108]為從多音調(diào)方案和單音調(diào)方案中得到相同的結(jié)果，應(yīng)當(dāng)避免交疊的擾動(dòng)頻率的影響。如果測(cè)量頻率范圍低于線路頻率值的兩倍，則其可以顯示出將不存在交疊，并且多音調(diào)方案能夠給出與單音調(diào)方案相同的結(jié)果。如果測(cè)量頻率范圍是不受限制的，則擾動(dòng)頻率將可能交疊。為避免該影響，提出一種迭代算法。
[0109]交疊的擾動(dòng)頻率的判定準(zhǔn)則被定義為兩個(gè)擾動(dòng)頻率的總和是線路頻率的倍數(shù):
[0110]fpl+fp2=mfline±fresolution
[0111]其中m=0, 1，2...°°。
[0112]在確定將要引入的擾動(dòng)頻率fpi (操作1302)之前，可以對(duì)照該準(zhǔn)則檢查低于fpi的所有擾動(dòng)頻率(操作1304、1308和1310)。如果fpi與任何其它的擾動(dòng)頻率交疊，則在確定fpi (操作1302)之前可以用快速傅里葉變換分辨率頻率對(duì)其進(jìn)行調(diào)整f；es()lutin (操作1306)，之后該過程終止。過程1300可以重復(fù)執(zhí)行，直到不再有擾動(dòng)頻率交疊。
[0113]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖14，其示出根據(jù)說明性實(shí)施例用于穩(wěn)定性分析的過程的流程圖。在該示例中，過程1400可以在例如圖4中的穩(wěn)定性分析器400中實(shí)現(xiàn)。
[0114]該過程可以開始于選擇負(fù)載阻抗數(shù)據(jù)和電源阻抗數(shù)據(jù)(操作1402)?？梢愿鶕?jù)試驗(yàn)或仿真生成所選擇的負(fù)載阻抗數(shù)據(jù)和電源阻抗數(shù)據(jù)。然后，可以確定是對(duì)AC系統(tǒng)還是對(duì)DC系統(tǒng)進(jìn)行分析(操作1404)。
[0115]如果是對(duì)AC系統(tǒng)進(jìn)行分析，則可以確定是否可以使用簡(jiǎn)化的AC穩(wěn)定性準(zhǔn)則(操作1406)。如果不可以使用簡(jiǎn)化的AC穩(wěn)定性準(zhǔn)則，則可以使用利用所有dq阻抗的廣義奈奎斯特準(zhǔn)則(操作1408)并且可以顯示回歸率的特征值軌跡(操作1410)。如果可以使用簡(jiǎn)化的AC穩(wěn)定性準(zhǔn)則，則可以使用僅利用dd阻抗的簡(jiǎn)化的廣義奈奎斯特準(zhǔn)則(操作1412)并且可以顯示回歸率的繪圖(操作1414)。
[0116]如果在操作1404處確定對(duì)DC系統(tǒng)進(jìn)行分析，則可以使用利用DC阻抗的單輸入單輸出奈奎斯特準(zhǔn)則(操作1416)并且可以顯示回歸率的繪圖(操作1418)。繼操作1410、1414或1418之后，可以通過檢查回歸率或回歸率繪圖的特征值軌跡來執(zhí)行穩(wěn)定性評(píng)估(操作1420)，之后該過程終止。
[0117]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖15，其示出根據(jù)說明性實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖。在該示例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500是用于實(shí)現(xiàn)圖2中的穩(wěn)定性分析系統(tǒng)200的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的示例。
[0118]在該說明性示例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500包含通信結(jié)構(gòu)1502。通信結(jié)構(gòu)1502提供處理器單元1504、存儲(chǔ)器1506、永久性存儲(chǔ)裝置1508、通信單元1510、輸入/輸出(I/O)單元1512和顯示器1514之間的通信。存儲(chǔ)器1506、永久性存儲(chǔ)裝置1508、通信單元1510、輸入/輸出(I/O)單元1512和顯示器1514是可以由處理器單元1504通過通信結(jié)構(gòu)1502訪問的資源的示例。
[0119]處理器單元1504用于運(yùn)行可以被加載到存儲(chǔ)器1506中的軟件的指令。處理器單元1504可以是若干處理器、多處理器內(nèi)核或一些其它類型的處理器，這取決于特定的實(shí)施方式。此外，處理器單元1504可以利用若干異構(gòu)處理器系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，其中主處理器和輔助處理器存在于單個(gè)芯片上。作為另一說明性實(shí)施例，處理器單元1504可以是包含多個(gè)相同類型的處理器的對(duì)稱多處理器系統(tǒng)。
[0120]存儲(chǔ)器1506和永久性存儲(chǔ)裝置1508是存儲(chǔ)器件1516的示例。存儲(chǔ)器件是能夠暫時(shí)或永久地存儲(chǔ)信息(例如但不限于數(shù)據(jù)、功能形式的程序代碼和其它合適的信息)的任何一塊硬件。在這些示例中，存儲(chǔ)器件1516也可以被稱為計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器件。在這些示例中，存儲(chǔ)器1506可以是例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或任何其它合適的易失性或非易失性存儲(chǔ)器件。永久性存儲(chǔ)裝置1508可以采用各種形式，這取決于具體的實(shí)施方式。
[0121]例如，永久性存儲(chǔ)裝置1508可以包含一個(gè)或更多組件或器件。例如，永久性存儲(chǔ)裝置1508可以是硬盤驅(qū)動(dòng)器、閃存、可重寫光盤、可重寫磁帶或以上器件的某種組合。由永久性存儲(chǔ)裝置1508使用的介質(zhì)也可以是可移除的。例如，可移除的硬盤驅(qū)動(dòng)器可以被用于永久性存儲(chǔ)裝置1508。
[0122]在這些示例中，通信單元1510提供與其它數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或設(shè)備的通信。在這些示例中，通信單元1510是網(wǎng)絡(luò)接口卡。通信單元1510可以通過使用實(shí)體通信鏈路和無線通信鏈路中的任一者或兩者來提供通信。
[0123]輸入/輸出(I/O)單元1512允許通過可能連接到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500的其它設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入/輸出。例如，輸入/輸出(I/o)單元1512可以為通過鍵盤、鼠標(biāo)和/或某種其它合適的輸入設(shè)備進(jìn)行的用戶輸入提供連接。此外，輸入/輸出(I/O)單元1512可以將輸出發(fā)送到打印機(jī)。顯示器1514提供向用戶顯示信息的機(jī)制。
[0124]用于操作系統(tǒng)、應(yīng)用和/或程序的指令可以位于存儲(chǔ)器件1516中，存儲(chǔ)器件1516通過通信結(jié)構(gòu)1502與處理器單元1504通信。在這些說明性示例中，指令以功能形式位于永久性存儲(chǔ)裝置1508上。這些指令可以被加載到存儲(chǔ)器1506中以便由處理器單元1504執(zhí)行。不同實(shí)施例的過程可以由處理器單元1504利用計(jì)算機(jī)實(shí)施的指令(其可以位于存儲(chǔ)器如存儲(chǔ)器1506中)來實(shí)現(xiàn)。
[0125]這些指令被稱為程序指令、程序代碼、計(jì)算機(jī)可用程序代碼或計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，其可以由處理器單元1504中的處理器讀取和執(zhí)行。不同實(shí)施例中的程序代碼可以在不同的實(shí)體或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)如存儲(chǔ)器1506或永久性存儲(chǔ)裝置1508上體現(xiàn)。
[0126]程序代碼1518以功能形式位于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)1520上，該程序代碼1518是選擇性可移除的并且可以被加載到或轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500上以便由處理器單元1504執(zhí)行。在這些示例中，程序代碼1518和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)1520形成計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品1522。在一個(gè)示例中，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)1520可以是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)1524或計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì) 1506。
[0127]計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)1524可以包括例如插入或置入驅(qū)動(dòng)器或其它設(shè)備中的光盤或磁盤，該驅(qū)動(dòng)器或其它設(shè)備是永久性存儲(chǔ)裝置1508的用于在存儲(chǔ)設(shè)備上進(jìn)行傳遞的一部分，例如作為永久性存儲(chǔ)裝置1508的一部分的硬盤驅(qū)動(dòng)器。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)1524也可以采用永久性存儲(chǔ)裝置如硬盤驅(qū)動(dòng)器、拇指盤驅(qū)動(dòng)器或閃存的形式，其被連接到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500。在一些實(shí)例中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)1524不是可從數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500中移除的。
[0128]在這些示例中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)1524是用于存儲(chǔ)程序代碼1518的實(shí)體或有形存儲(chǔ)設(shè)備，而不是傳播或發(fā)送程序代碼1518的介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)1524也被稱為計(jì)算機(jī)可讀有形存儲(chǔ)設(shè)備或計(jì)算機(jī)可讀實(shí)體存儲(chǔ)設(shè)備。換句話說，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)1524是能夠被人觸摸到的介質(zhì)。
[0129]可替換地，可以利用計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)1526將程序代碼1518傳遞到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500。計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)1526可以是例如包含程序代碼1518的傳播數(shù)據(jù)信號(hào)。例如，計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)1526可以是電磁信號(hào)、光信號(hào)和/或任何其它合適類型的信號(hào)。這些信號(hào)可以經(jīng)由通信鏈路例如無線通信鏈路、光纖電纜、同軸電纜、電線和/或任何其它合適類型的通信鏈路進(jìn)行傳輸。換句話說，在說明性示例中通信鏈路和/或連接可以是實(shí)體的或無線的。
[0130]在一些說明性實(shí)施例中，可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)將程序代碼1518從另一設(shè)備或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)1526下載到永久性存儲(chǔ)裝置1508，以便在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500中使用。例如，可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)將存儲(chǔ)在服務(wù)器數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的程序代碼從該服務(wù)器下載到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500。提供程序代碼1518的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以是服務(wù)器計(jì)算機(jī)、客戶端計(jì)算機(jī)或能夠存儲(chǔ)及發(fā)送程序代碼1518的一些其它設(shè)備。
[0131]針對(duì)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500所示出的不同組件并不意圖對(duì)可能實(shí)現(xiàn)不同實(shí)施例的方式提供架構(gòu)限制。不同的說明性實(shí)施例可以在包含附加于和/或替代針對(duì)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500所示出的那些組件的組件的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。圖15中示出的其它組件能夠根據(jù)示出的說明性示例而改變。不同的實(shí)施例可以利用能夠運(yùn)行程序代碼的任何硬件器件或系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。作為一個(gè)示例，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500可以包括與無機(jī)組件集成的有機(jī)組件并且/或者可以完全由除人類以外的有機(jī)組件組成。例如，存儲(chǔ)器件可以由有機(jī)半導(dǎo)體組成。
[0132]在另一說明性示例中，處理器單元1504可以采用硬件單元的形式，該硬件單元具有為特定用途制造或配置的電路。這種類型的硬件可以執(zhí)行操作而不需要將程序代碼從存儲(chǔ)器件加載到存儲(chǔ)器中以便被配置為執(zhí)行所述操作。
[0133]例如，當(dāng)處理器單元1504采用硬件單元的形式時(shí)，處理器單元1504可以是電路系統(tǒng)、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件或被配置為執(zhí)行若干操作的一些其它合適類型的硬件。就可編程邏輯器件而言，該器件被配置為執(zhí)行若干操作。該器件可以在之后的時(shí)間里被重新配置或可以被永久配置為執(zhí)行若干操作?？删幊踢壿嬈骷氖纠ɡ缈删幊踢壿嬯嚵?、可編程陣列邏輯、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列以及其它合適的硬件器件。就這種類型的實(shí)施方式而言，程序代碼1518可以被省略，因?yàn)椴煌瑢?shí)施例的過程是在硬件單元中實(shí)現(xiàn)的。
[0134]在又一說明性示例中，處理器單元1504可以利用計(jì)算機(jī)中存在的處理器和硬件單元的組合來實(shí)現(xiàn)。處理器單元1504可以具有被配置為運(yùn)行程序代碼1518的若干硬件單元和若干處理器。就這個(gè)描述的示例而言，一些過程可以在若干硬件單元中實(shí)施，而其它過程可以在若干處理器中實(shí)施。
[0135]在另一示例中，總線系統(tǒng)可以被用來實(shí)現(xiàn)通信結(jié)構(gòu)1502并且可以包括一個(gè)或更多總線，例如系統(tǒng)總線或輸入/輸出總線。當(dāng)然，該總線系統(tǒng)可以利用在附連到總線系統(tǒng)的不同組件或設(shè)備間提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜魏魏线m類型的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
[0136]此外，通信單元1510可以包括發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)或既發(fā)送數(shù)據(jù)又接收數(shù)據(jù)的若干設(shè)備。通信單元1510可以是例如調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)絡(luò)適配器、兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器或其一些組合。此外，存儲(chǔ)器可以是例如在接口和內(nèi)存控制器集線器中存在的存儲(chǔ)器1506或高速緩沖存儲(chǔ)器，該接口和內(nèi)存控制器集線器可以存在于通信結(jié)構(gòu)1502中。
[0137]本文所描述的流程圖和框圖說明了根據(jù)各種說明性實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)、功能和操作。就此而言，流程圖或框圖中的每個(gè)塊可以表示模塊、片段或一部分代碼，其包含用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能或多個(gè)功能的一個(gè)或更多個(gè)可執(zhí)行指令。應(yīng)當(dāng)注意，在一些可替換的實(shí)施方式中，塊中所表明的功能可以不按照附圖中表明的順序發(fā)生。例如連續(xù)示出的兩個(gè)塊的功能可以被基本同時(shí)執(zhí)行，或者多個(gè)塊的功能有時(shí)可以被以相反的順序執(zhí)行，這取決于所涉及的功能。
[0138]為了說明和描述的目的展示了不同的說明性實(shí)施例的描述，且其不意圖窮舉或限于所公開形式的實(shí)施例。許多修改和變化對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將是顯然的。此外，不同的說明性實(shí)施例相比其它說明性實(shí)施例可以提供不同的優(yōu)勢(shì)。選擇和描述所挑選的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例是為了最好地解釋實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用，并使本領(lǐng)域其他普通技術(shù)人員能理解具有適于預(yù)期特定用途的各種改進(jìn)的各種實(shí)施例的公開。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，其包含: 電力系統(tǒng)仿真器(302 )，其被配置為根據(jù)包含電源元件(109 )和負(fù)載元件(111)的電力系統(tǒng)(100)的電力系統(tǒng)仿真模型(304)生成阻抗數(shù)據(jù)(328)，其中所述阻抗數(shù)據(jù)(328)識(shí)別所述電力系統(tǒng)(100)的阻抗；以及 穩(wěn)定性分析器(204)，其與所述電力系統(tǒng)仿真器(302)通信并被配置為將所述電力系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定性概況(401)表征為所述阻抗數(shù)據(jù)(328)的函數(shù)，其中所述穩(wěn)定性概況(401)識(shí)別所述電源元件(109)和所述負(fù)載元件(111)，以通過所述電力系統(tǒng)(100)控制電能生成，從而優(yōu)化所述電力系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述電力系統(tǒng)(100)由所述電源元件(109)和所述負(fù)載元件(111)之間的接口(112)處的線路頻率(306)表征； 所述電力系統(tǒng)仿真器(302)被配置為以多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)將擾動(dòng)信號(hào)(310)引入到所述電力系統(tǒng)仿真模型(304)中； 所述電力系統(tǒng)仿真器(302)被配置為利用快速傅里葉變換(336)生成所述阻抗數(shù)據(jù)(328)，其中在時(shí)間的窗口(338)內(nèi)計(jì)算所述快速傅里葉變換(336);以及 所述多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)被選擇為使得所述線路頻率(306)和所述多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)是所述窗口(338)的頻率的整數(shù)倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述電力系統(tǒng)仿真器(302)被配置為: 選擇多個(gè)初始擾動(dòng)頻率(34`2)； 識(shí)別所述線路頻率(306)； 選擇所述窗口(338)的頻率以使得所述線路頻率是所述窗口(338)的頻率的整數(shù)倍；以及 調(diào)整所述多個(gè)初始擾動(dòng)頻率(342)以提供所述多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述電力系統(tǒng)仿真器(302)被配置為以多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)將擾動(dòng)信號(hào)(310)引入到所述電力系統(tǒng)仿真模型(304)中以生成所述阻抗數(shù)據(jù)(328);以及 所述擾動(dòng)信號(hào)(310)是從單音調(diào)(322)信號(hào)和多音調(diào)(324)信號(hào)中選擇的，其中所述多音調(diào)(324)信號(hào)包含所述多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)被選擇為使得所述多音調(diào)(324)信號(hào)中的所述多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)不交疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述穩(wěn)定性分析器(204)被配置為利用從廣義奈奎斯特準(zhǔn)則(402)、廣義奈奎斯特準(zhǔn)則的簡(jiǎn)化形式(404)和適用于單輸入單輸出系統(tǒng)(406)的奈奎斯特準(zhǔn)則(402)中選擇的準(zhǔn)則來表征所述電力系統(tǒng)(100)的所述穩(wěn)定性概況(401)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述穩(wěn)定性分析器(204)被進(jìn)一步配置為將現(xiàn)實(shí)世界電力系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定性概況(401)表征為所述現(xiàn)實(shí)世界電力系統(tǒng)(100)的阻抗測(cè)量數(shù)據(jù)(218)的函數(shù)。
8.一種用于電力系統(tǒng)(100)穩(wěn)定性優(yōu)化的方法,所述方法包括: 對(duì)包含電源元件(109 )和負(fù)載元件(111)的電力系統(tǒng)(100 )進(jìn)行仿真以生成阻抗數(shù)據(jù)(328)，其中所述阻抗數(shù)據(jù)(328)識(shí)別所述電力系統(tǒng)(100)的阻抗；以及將所述電力系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定性概況(401)表征為所述阻抗數(shù)據(jù)(328)的函數(shù)，其中所述穩(wěn)定性概況(401)識(shí)別所述電源元件(109)和負(fù)載元件(111)以通過所述電力系統(tǒng)(100)控制電能生成，從而優(yōu)化所述電力系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定性。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述電力系統(tǒng)(100)由所述電源元件(109)和所述負(fù)載元件(111)之間的接口( 112 )處的線路頻率(306 )表征，并且所述方法進(jìn)一步包括: 以多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)將擾動(dòng)信號(hào)(310)引入到所述電力系統(tǒng)(100)的電力系統(tǒng)(100)仿真模型(304)中； 利用快速傅里葉變換(336)生成所述阻抗數(shù)據(jù)(328)，其中在時(shí)間的窗口(338)內(nèi)計(jì)算所述快速傅里葉變換(336);以及 選擇所述多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)以使得所述線路頻率(306)和所述多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)是所述窗口(338)的頻率的整數(shù)倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中選擇所述多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)包括: 選擇多個(gè)初始擾動(dòng)頻率(342)； 識(shí)別所述線路頻率(306)； 選擇所述窗口(338)的頻率以使得所述線路頻率(306)是所述窗口(338)的頻率的整數(shù)倍；以及 調(diào)整所述多個(gè)初始擾動(dòng)頻率(342)以提供所述多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所 述的方法，其中對(duì)所述電力系統(tǒng)(100)進(jìn)行仿真包括: 以多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)將擾動(dòng)信號(hào)(310)引入到所述電力系統(tǒng)(100)的電力系統(tǒng)仿真模型(340)中；以及 從多個(gè)單音調(diào)(322)信號(hào)和多音調(diào)(324)信號(hào)中選擇所述擾動(dòng)信號(hào)(310)，其中所述多音調(diào)(324)信號(hào)包含所述多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其進(jìn)一步包括: 選擇所述多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)以使得所述多音調(diào)(324)信號(hào)中的所述多個(gè)擾動(dòng)頻率(320)不交疊。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中表征所述電力系統(tǒng)(100)的所述穩(wěn)定性概況(401)包括利用從廣義奈奎斯特準(zhǔn)則(402 )、廣義奈奎斯特準(zhǔn)則的簡(jiǎn)化形式(404)和適用于單輸入單輸出系統(tǒng)(406)的奈奎斯特準(zhǔn)則(402)中選擇的準(zhǔn)則表征所述電力系統(tǒng)(100)的所述穩(wěn)定性概況(401)。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括利用現(xiàn)實(shí)世界電力系統(tǒng)(100)的阻抗測(cè)量數(shù)據(jù)(218)表征所述現(xiàn)實(shí)世界電力系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定性概況(401)。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103793545SQ201310520884
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月30日
【發(fā)明者】S-W·J·付, K·J·卡瑞米, M·D·姚克希, B·周, B·溫, P·馬塔韋利, D·布魯耶維奇 申請(qǐng)人:波音公司