重新审视间耦合电气机械振荡：复杂多区域电力系统的结构特性

本文提出一种关于由多个相互耦合能源转换模块组成的系统中间耦合动力学的直观概念。该思路建立在早期通过对独立模块（组件、区域）内部动力学进行建模，利用能量储存与能量产生之间的基本守恒定律进行建模，然后显式约束其Tellegen量（功及功率变化率）的方法之上。本文沿用相同原则，推导通用非线性系统的变换状态空间模型。利用该模型，我们展示存在一种区域级耦合变量intVar，其变化率仅取决于区域内部功率不平衡，与用于表示单个模块动力学的模型复杂度无关。基于独立模块的结构特性，本文首次定义间耦合变量为从区域I接收的功率波与从区域II反射至 tie-line 功率之差。显著的是，这些功率波分别代表了两个相互耦合区域的耦合变量。我们以两个无损耦合区域的线性化情况为例，展示当区域相互连接时，是否存在新的间耦合模式。本文所获启发建议着眼于实现间耦合振荡的计算高效建模与控制，为由更快能源转换过程构成的动态系统的建模与控制提供了进一步基础。