【技术实现步骤摘要】
一种基于多数据集合的并行同步发电机在线参数辨识方法
本专利技术属于电力系统的动态参数辨识领域,尤其是一种基于多数据集合的并行同步发电机在线参数辨识方法。
技术介绍
电力系统动态仿真是一种用于电网运行和电网规划的最重要工具。电力系统调度部门根据仿真的结果来决定调度策略、电网规划以及机组组合。因此动态仿真的准确性直接影响这个电网运行的经济性和安全性。而一个精确的发电机模型就是一个准确的仿真结果基础,并且随着向量测量单元PMU等测量单元的广泛应用,同步发电机的动态信号能够准确采集并发送给电网调度部门,使得同步发电机的在线参数辨识越来越得到广泛的研究。但是无论是使用现场测试的方式,还是使用电力系统扰动数据的方式来实现发电机在线参数辨识,它们都不可避免的遇到一个问题:电力系统采集到发电机相关数据往往并不是很充足,导致发电机所有参数的辨识结果并不能很好的辨识。针对上述技术困难,文献《OnlineEstimationofSynchronousGeneratorParametersUsingPRBSPerturbations》提出向自动电压控制装置施加伪随机二进制信号来进行发电机的在线参数辨识,但是这种方法所施加的信号的大小需要人为经验来确定,信号太小参数不容易辨识,信号太大则会导致同步发电机永久性损坏。文献《PMUBasedGeneratorParameterIdentificationtoImprovetheSystemPlanningandOperation》提出了使用参数的轨迹灵敏度分析参数变化对输出的影响,将辨识性差的参数固定为标称值,从而提高参数的辨识效果,但 ...
【技术保护点】
一种基于多数据集合的并行同步发电机在线参数辨识方法,其包括如下步骤:第一步:当电网发生扰动时,利用发电厂的同步发电机在线监测系统对电网扰动前后发电机机端电压、机端电流、机端有功功率、无功功率和励磁电压信号进行采集,并作为扰动信号存入数据库;第二步:将当前采集的扰动信号数据集合和历史电网发生的多次扰动信号数据集合中的机端电压信号和励磁电压信号划分为输入信号ui,其他的信号则划分为输出信号ymi,其中下标i表示第i个数据集合,i=1,2,...nc,nc表示数据集合的总数;第三步:根据第i个数据集合的输入信号ui和同步发电机参数变量θ,构建第i个数据集合下的微分代数方程组Di(ui,θ)来表征相应扰动下发电机动态过程和输出状态;根据第i个数据集合的输出信号ymi构建参数辨识目标第四步:利用梯形公式对微分代数方程组Di(ui,θ)和辨识目标进行离散化处理,离散化后的非线性方程组用和Ψi描述,其中i=1,2,...nc,表示离散化后的输入信号,同时初始化数据集变量si和参数变量θ使非线性方程组成立;第五步:计算不同数据集合下的数据集变量si和参数变量θ对目标函数Ψi和非线性方程组的雅克比矩阵L ...
【技术特征摘要】
1.一种基于多数据集合的并行同步发电机在线参数辨识方法,其包括如下步骤:第一步:当电网发生扰动时,利用发电厂的同步发电机在线监测系统对电网扰动前后发电机机端电压、机端电流、机端有功功率、无功功率和励磁电压信号进行采集,并作为扰动信号存入数据库;第二步:将当前采集的扰动信号数据集合和历史电网发生的多次扰动信号数据集合中的机端电压信号和励磁电压信号划分为输入信号ui,其他的信号则划分为输出信号ymi,其中下标i表示第i个数据集合,i=1,2,...nc,nc表示数据集合的总数;第三步:根据第i个数据集合的输入信号ui和同步发电机参数变量θ,构建第i个数据集合下的微分代数方程组Di(ui,θ)来表征相应扰动下发电机动态过程和输出状态;根据第i个数据集合的输出信号ymi构建参数辨识目标第四步:利用梯形公式对微分代数方程组Di(ui,θ)和辨识目标进行离散化处理,离散化后的非线性方程组用和Ψi描述,其中i=1,2,...nc,表示离散化后的输入信号,同时初始化数据集变量si和参数变量θ使非线性方程组成立;第五步:计算不同数据集合下的数据集变量si和参数变量θ对目标函数Ψi和非线性方程组的雅克比矩阵Li和Ji,以及扩展海森矩阵i=1,2,...nc,不同数据集合的数据计算在独立的计算处理单元上进行;第六步:将不同数据集合下的雅克比矩阵Li和Ji,以及扩展海森矩阵汇总,并通过计算过程P1计算参数变量的更新量Δθ以及计算过程P2计算数据集变量的更新量Δsi;第七步:如果参数变量的更新量Δθ小于容许范围,则算法收敛,输出辨识结果;否则算法不收敛,对数据集变量si和参数变量θ更新,即分别加上数据集变量的更新量Δsi和参数变量的更新量Δθ,然后返回第五步;所述的第六步中,计算过程P1具有如下形式:Δθ=A-1b其中,下标i表示第i个数据集合,i=1,2,...nc,nc表示数据集合的总数,C表示离散化非线性函数表征发电机动态特性和输出特性的离散化非线性函数,Ψ离散化目标函数,s表示数据集变量,θ表示参数变量,Hθθ表示离散化非线性函数C只对参数变量的海森矩阵,Hθi表示离散化非线性函数C对参数变量和数据集变量的海森矩阵,H表示离散化非线性函数C只对数据集变量的海森矩阵与离散化目标函数Ψ只对数据集变量的海森矩阵加和,λi表示Ci对应的拉格朗日乘子,-1表示矩阵求逆,表示偏导数算子,T表示矩阵转置;所述的第六步中,计算过程P2具有如下形式:其中,下标i表示第i个数据集合,i=1,2,...nc,C表示离散化非线性函数表征发电机动态特性和输出特性的离散化非线性函数,s表示数据集变量,θ表示参数变量,Δθ表示参数变量的更新量,-1表示矩阵求逆,表示偏导数算子。2.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱泽翔,江全元,熊鸿韬,孙维真,吴跨宇,沈轶君,陆海清,
申请(专利权)人:国网浙江省电力公司电力科学研究院,国家电网公司,浙江大学,国网浙江省电力公司,杭州意能电力技术有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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