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準確、快速地辨識擾動對于保障電力設備安全和維持電力系統穩定有重要意義?，F有研究多關心擾動類型與位置的辨識，而忽略了擾動能量大小的評估。但是擾動能量的大小反映了該次擾動對于系統產生沖擊的強弱，若能在線對其進行評估，即可按擾動強弱程度有針對性地制定控制策略。該文將熱力學領域中的能量熵與自由能的關系引入到擾動能量大小描述的過程中，定義了擾動的自由能的概念用以描述擾動后能量轉移程度的強弱，提出了一種基于自由能理論的擾動能量大小評估方法。為考慮發電機的初始注入能量的影響，分別分析了不同類型擾動產生的自由能變化，進一步修正了擾動的自由能函數。最終，利用BPA軟件搭建了標準的IEEE 39節點和IEEE 118節點系統，分析了不同類型、不同位置擾動下的自由能大小，對比了擾動強弱與所提的自由能量間的關系。仿真結果表明擾動自由能可以描述擾動后一段時間內對于系統產生的能量沖擊的強弱。所提評估方法為按擾動強弱程度有針對性地制定控制策略奠定了基礎。
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