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多机电力系统的小干扰稳定性分析是电力系统动态研究中的重要环节。该分析主要通过计算系统的状态矩阵特征值和特征向量,来评估系统在遭受微小扰动后的动态响应特性。
当系统受到小干扰时,其动态行为可通过线性化的微分方程描述。通过求解这些方程对应的状态矩阵特征值,可以判断系统稳定性:若所有特征值实部均为负,系统稳定;若存在正实部特征值,则系统存在失稳风险。特征值的虚部则对应振荡频率,实部决定衰减速率。
特征向量揭示了各状态变量间的耦合关系,帮助识别主导振荡模式及其参与因子。这种分析方法可定位薄弱环节,为控制器参数整定提供依据。在多机系统中需特别注意区域间振荡模式的分析。
实际应用中,需建立包含发电机、励磁系统、负荷等元件的详细模型,并处理系统规模带来的计算复杂度问题。现代电力系统常采用基于QR算法的特征值计算方法配合降维技术提高分析效率。