面向非线性DAE模型的结构保持模型序约简
系统与控制
2024-11-15 v2 系统与控制
摘要
本文讨论的模型是电力网络的非线性微分代数方程（NDDAE）模型的动态状态和代数状态的联合约简。动态状态描绘发电机、负荷和可再生能源的内部状态，而代数状态则定义网络状态，如电压和相角。在电力系统模型序约简（MOR）的现有文献中，通常忽略代数约束，电力网络通常通过常微分方程（ODE）而非NDDAE进行建模。因此，仅对动态状态进行约简，代数变量保持原样。这导致系统规模和复杂度的大部分未被约简。本文通过联合约简动态和代数变量来解决上述限制。与现有文献相比，本文提出的MOR技术具有以下特征：（i）无需系统线性化，（ii）无需转换为等价或近似的ODE表示，（iii）保证约简模型为NDDAE结构，从而保留原始电力系统模型的微分-代数结构，（iv）能够在保持高精度的同时无缝约简动态和代数变量。针对2000-bus电力系统进行的案例研究表明，本文提出的MOR技术能够在保持精度的同时降低系统阶数。
引用
@article{arxiv.2405.07587,
title = {Structure-Preserving Model Order Reduction for Nonlinear DAE Models of Power Networks},
author = {Muhammad Nadeem and Ahmad F. Taha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.07587},
year = {2024}
}