[发明专利]多台发电机参数的同时辨识方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多台发电机参数的同时辨识方法，属于电气工程领域电力系统及其自动化研究方向。

背景技术

同步发电机是电力系统中最重要的元件之一，可以说它的运行行为对电力系统的各个方面都产生或大或小的影响。但是由于同步发电机是一种集旋转与静止、电磁变换与机械运动于一体，实现电能与机械能变换的元件，其结构及动态性能十分复杂。因此，同步发电机的模型及参数一直是电力系统建模研究中的重要内容。由于缺少实际参数，目前电力系统分析计算仿真所用的同步发电机参数多采用厂家提供的数据或典型值，或不得已采用简化模型。造成计算仿真所得结果与实际动态过程有较大出入，严重影响了计算的准确度和可信度，这些情况已为国外的一些文献所证实。以前，一般认为在研究分析中使用更加复杂详细的模型会得到更加好的结果。然而，NPCC(Northeast Power Coordinating Council)指出，在稳定分析中一般来说使用精确的电机参数比使用详细的模型更加重要。

以往有关发电机参数辨识的研究都是针对单台发电机，测量的是该机自身的变量，比如端口电压、电流和功角等。对于单台发电机来说，在功角可测量的情况下，电压和电流的dq分量均可获得。如果以端口电压作为输入变量、端口电流作为输出量，则端口电流可以理解为端口电压以及参数的函数，所以据此可以辨识该发电机的参数。采用这种方式获取发电机参数，需要对所有发电机逐一进行参数测量辨识。实际上，电力系统是一个整体，各个元件、各个节点联系在一起的系统模型在整体上是否准确，则是电力系统仿真计算中最为关心的。本发明人提出了电力系统整体建模的思路，并应用于电力负荷建模。按照这一思路，将其用于从整体上同时辨识多台发电机参数。

以往有关电力系统参数可辨识性的研究都是基于解析方法的，比如先将模型线性化，然后进行参数可辨识性分析，最后再在非线性系统进行仿真验证。解析方法能够获得清晰的结果，但对于高阶动态方程，是很难进行的，尤其是多机电力系统的参数辨识，要采用解析方法分析其可辨识性是不可能的。同时，基于实用模型来辨识实用参数的精度很难令人满意，辨识所得实用参数不够平稳，影响因素较多。由于同步发电机的实用参数并不都是独立的，而Park模型磁链方程中的电路参数相互间是独立的。随着我国电力系统的不断发展，大容量同步发电机组、超高电压等级输电以及跨地区大联网成为现代电力系统的主要特征。这些新发展使得电网安全及稳定运行问题的重要性日益突出。合理而精确的同步发电机模型和参数对电力系统分析、运行、控制等均具有决定性的意义。为此，本发明充分利用基于PMU技术的广域测量系统(WAMS)获得的全系统的向量，尤其是发电机相对功角、节点相角变量和联络线功率等，针对不同阶次的Park模型，采用基于轨迹灵敏度的可辨识性分析方法，进行多台发电机参数的同时辨识。

发明内容

本发明提出了多台发电机的参数同时辨识方法，采用基于轨迹灵敏度的可辨识性分析方法，对发电机参数采用分类、分步辨识的策略和方法，最后采用蚁群算法和BPA程序之间的交互运算辨识重点参数。

基于轨迹灵敏度的可辨识性分析方法：如果几个参数的轨迹灵敏度之间成比例关系(同时过零)或者线性相关，则这些参数是不可区分辨识的。

多台发电机参数同时辨识的方法：

(1)选择系统化的评价指标。