[发明专利]基于PMU量测的同步发电机参数辨识方法

说明书

本发明涉及同步发电机参数辨识方法，在传统辨识方法中辨识数据的选择与处理过程中仍存在数据有效性检验问题及量测标幺化问题尚未得到有效解决，本发明提出了一种基于PMU量测的同步发电机参数辨识新方法。首先提出了完整的参数辨识数据有效性检验方法，分别对数据扰动深度及采样频率进行了检验，以确保数据包含准确充足的次暂态量动态信息，以保证辨识精度；随后提出了针对发电机参数辨识的量测数据标幺化方法，该方法优势在于有效解决了标幺化问题，避免了在标幺化过程中采用不准确的发电机参数带来误差，并且标幺化体系与传统标幺化体系完全一致。

技术领域

本发明涉及一种基于PMU量测的同步发电机参数辨识方法。

背景技术

同步发电机作为电力系统最为核心的设备，其参数的准确性对电力系统仿真、动/暂态稳定分析、系统规划、潮流分析等有着重要影响。同步发电机实际运行时参数受到多种因素影响，可能偏离厂家设计参数值，采用厂家参数可能难以模拟发电机动态行为，因此需要进行参数辨识得到更为准确的运行时参数。

目前同步发电机参数辨识方法主要分为两类：离线辨识和在线辨识。离线辨识通过在发电机停机时期进行短路试验、抛载试验等扰动试验，根据试验数据进行参数辨识。但由于现场试验较为繁琐且有可能给发电机带来安全隐患，离线辨识工作实施较为困难。而在线辨识避免了试验的繁琐，且基于实际运行数据辨识的结果更为接近运行工况，故更适合于发电机参数辨识。

发电机参数辨识优化算法目前包括主要有粒子群算法[1-2]，最小二乘法[3-6]，蚁群算法[7-8]等。由于发电机参数辨识的优化规模较小，因此在合适的辨识数据下，多种优化方法均可以取得较好的辨识精度，故参数辨识算法的侧重点更在于辨识数据的选择与处理。而辨识数据的选择与处理过程中仍存在数据有效性检验问题及量测标幺化问题尚未得到有效解决，因此本发明针对这两个问题，提出了一种基于PMU量测的同步发电机参数辨识新方法。首先提出了完整的参数辨识数据有效性检验方法，分别对数据扰动深度及采样频率进行了检验，以确保数据包含准确充足的次暂态量动态信息，以保证辨识精度；随后提出了针对发电机参数辨识的量测数据标幺化方法，该方法优势在于有效解决了标幺化问题，避免了在标幺化过程中采用不准确的发电机参数带来误差，并且标幺化体系与传统标幺化体系完全一致，因此可以与已有大部分商用软件保持标幺制的一致性。

发明内容

本发明的目的在于针对目前没有具体有效的方法来解决发电机参数辨识数据的有效性检验问题以及解决发电机参数辨识的量测数据标幺化问题，提供一种基于PMU量测的同步发电机参数辨识方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于PMU量测的同步发电机参数辨识方法，其特征在于：包括如下步骤，

S1、对量测数据进行有效性检验，仅当量测数据同时满足扰动深度检验条件和最低采样频率条件时，该量测数据有效；

S2、对除励磁电压电流外的量测数据进行标幺化；

S3、依据发电机稳态方程辨识稳态参数 X_d，X_q；

S4、利用辨识得到的X_d求解励磁电压电流基值，并对励磁电压电流量测数据进行标幺化；

S5、基于步骤S3、S4完整标幺化后的数据，分别辨识出d轴、q轴的暂态及次暂态参数。

进一步的，所述步骤S1具体实现如下，

1）数据扰动深度检验

根据实用六阶模型中次暂态电势方程：

（1）