等值负荷惯量辨识方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种等值负荷惯量辨识方法、装置、电子设备及存储介质，其中，所述方法应用于综合负荷模型，综合负荷模型包括感应电动机和恒定阻抗，所述方法包括：基于母线测量电压、感应电动机的注入有功功率和感应电动机的注入无功功率，得到初始感应电动势；基于电磁状态方程得到预测感应电动势；基于预测感应电动势确定预测有功功率和预测无功功率；基于综合负荷模型的注入有功功率、综合负荷模型的注入无功功率、预测有功功率和预测无功功率，确定优化后负荷电磁参数；基于优化后负荷电磁参数，确定电动机滑差；基于电动机滑差和优化后负荷电磁参数，对等值负荷惯量进行辨识。通过本发明专利技术实现了稳定、可靠的等值负荷惯量辨识。可靠的等值负荷惯量辨识。可靠的等值负荷惯量辨识。

【技术实现步骤摘要】
等值负荷惯量辨识方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及电流系统负荷建模
，尤其涉及一种等值负荷惯量辨识方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]相关技术可知，准确的负荷建模是电力系统数值仿真可靠性的重要保证，特别地，等值负荷惯量参数作为反映负荷机电特性的重要参数，将直接影响系统电压稳定、频率稳定的分析结果。
[0003]近年来，广域同步量测技术的飞速发展和同步相量测量装置在实际电网的广泛应用为电力系统负荷建模工作提供了新的思路。基于类噪声的负荷建模能够利用电力系统中广泛存在的小波动类噪声信号开展在线负荷模型参数辨识，从而更好地描述实际负荷的时变性和空间分布特性。
[0004]然而，由于类噪声信号扰动深度较低，对负荷特性激发不够充分，直接对所有负荷参数开展类噪声辨识的难度较大；此外，负荷惯量等机电参数的可辨识性较低，相较于其他模型参数也更难获得准确、可靠的辨识结果。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种等值负荷惯量辨识方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中类噪声小波动下直接开展等值负荷惯量辨识难度大、准确性低的缺陷，实现了稳定、可靠的辨识等值负荷惯量，从而为各类系统暂态仿真提供相对准确的模型支撑。
[0006]本专利技术提供一种等值负荷惯量辨识方法，应用于综合负荷模型，其中，所述综合负荷模型包括感应电动机和恒定阻抗，所述方法包括：基于母线测量电压、所述感应电动机的注入有功功率以及所述感应电动机的注入无功功率，得到所述感应电动机的初始感应电动势；基于电磁状态方程得到所述初始感应电动势的预测感应电动势，其中，所述预测感应电动势为所述初始感应电动势的下一时刻的电动势；基于所述预测感应电动势确定与所述预测感应电动势对应的预测有功功率和预测无功功率；基于所述综合负荷模型的注入有功功率、所述综合负荷模型的注入无功功率、所述预测有功功率和所述预测无功功率，确定优化后负荷电磁参数；基于所述优化后负荷电磁参数，确定电动机滑差；基于所述电动机滑差和所述优化后负荷电磁参数，对所述综合负荷模型的等值负荷惯量进行辨识。
[0007]根据本专利技术提供的一种等值负荷惯量辨识方法，所述基于所述电动机滑差和所述优化后负荷电磁参数，对所述综合负荷模型的等值负荷惯量进行辨识，具体包括：基于所述优化后负荷电磁参数，通过电动机机电状态方程进行迭代预测，得到滑差预测值；基于所述滑差预测值和所述电动机滑差建立等值负荷惯量辨识目标函数；基于所述等值负荷惯量辨识目标函数对所述综合负荷模型的等值负荷惯量进行辨识。
[0008]根据本专利技术提供的一种等值负荷惯量辨识方法，所述基于所述优化后负荷电磁参数，通过电动机机电状态方程进行迭代预测，得到滑差预测值采用以下公式确定：
[0009][0010][0011]其中，s
p
(t+1)表示(t+1)时刻的所述滑差预测值；s(1)表示初始时刻的所述电动机滑差；Δt表示离散时间间隔；H表示所述等值负荷惯量；T
m
和T
e
分别表示t时刻的所述感应电动机的机械转矩和电磁转矩；A表示第一转矩系数；B表示第二转矩系数；C表示第三转矩系数；s(t)表示t时刻的所述电动机滑差；E
d_b
(t)表示t时刻的优化后感应电动势的d轴分量；E
q_b
(t)表示t时刻的优化后感应电动势的q轴分量；I
d
(t)表示t时刻的定子电流向量的d轴分量；I
q
(t)表示t时刻的定子电流向量的q轴分量，其中，所述优化后感应电动势基于所述优化后负荷电磁参数和电动机输出方程确定。
[0012]根据本专利技术提供的一种等值负荷惯量辨识方法，所述基于所述滑差预测值和所述电动机滑差建立等值负荷惯量辨识目标函数采用以下公式实现：
[0013][0014]其中，y
II
表示所述等值负荷惯量辨识目标函数；θ
II
表示待辨识机电参数，至少包括所述等值负荷惯量；s
p
(t)表示t时刻的所述滑差预测值；s(t)表示t时刻的所述电动机滑差。
[0015]根据本专利技术提供的一种等值负荷惯量辨识方法，所述基于所述优化后负荷电磁参数，确定电动机滑差，具体包括：基于所述优化后负荷电磁参数通过电动机输出方程，得到优化后感应电动势和定子电流向量；基于所述优化后感应电动势和定子电流向量，确定电动机滑差。
[0016]根据本专利技术提供的一种等值负荷惯量辨识方法，所述优化后负荷电磁参数至少包括电动机开路电抗、电动机暂态电抗和电动机开路时间常数；所述基于所述优化后感应电动势和定子电流向量，确定电动机滑差采用以下公式确定：
[0017][0018]其中，s(t)表示t时刻的所述电动机滑差；E
b
(t+1)表示(t+1)时刻的优化后感应电动势，表示E
b
(t+1)的复数形式；E
b
(t)表示t时刻的优化后感应电动势，表示E
b
(t)的复数形式；X表示电动机开路电抗；X'表示电动机暂态电抗；T
d0
'表示电动机开路时间常数；ω0表示电动机定子频率；I(t)表示t时刻的所述定子电流向量，表示I(t)的复数形式；Δt表示离散时间间隔。
[0019]根据本专利技术提供的一种等值负荷惯量辨识方法，所述基于所述综合负荷模型的注入有功功率、所述综合负荷模型的注入无功功率、所述预测有功功率和所述预测无功功率，确定优化后负荷电磁参数，具体包括：基于所述综合负荷模型的注入有功功率、所述综合负荷模型的注入无功功率、所述预测有功功率和所述预测无功功率建立负荷电磁参数辨识目标函数；基于所述负荷电磁参数辨识目标函数确定优化后负荷电磁参数。
[0020]根据本专利技术提供的一种等值负荷惯量辨识方法，所述基于所述综合负荷模型的注入有功功率、所述综合负荷模型的注入无功功率、所述预测有功功率和所述预测无功功率建立负荷电磁参数辨识目标函数采用以下公式确定：
[0021][0022]其中，y
I
表示所述负荷电磁参数辨识目标函数；θ
I
表示所述优化后负荷电磁参数，至少包括电动机开路电抗、电动机暂态电抗、电动机开路时间常数、静负荷电阻以及静负荷电抗；P(t)表示t时刻的所述综合负荷模型的注入有功功率；P
p
(t)表示t时刻的所述预测有功功率；Q(t)表示t时刻的所述综合负荷模型的注入无功功率；Q
p
(t)表示t时刻的所述预测无功功率。
[0023]根据本专利技术提供的一种等值负荷惯量辨识方法，所述基于所述预测感应电动势确定与所述预测感应电动势对应的预测有功功率和预测无功功率采用以下公式确定：
[0024][0025]其中，U2(t+1)＝U
d2
(t+1)+U
q2
(t+1)，U
d
(t+1)表示(t+1)时刻的所述母线测量电压的d轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等值负荷惯量辨识方法，其特征在于，应用于综合负荷模型，其中，所述综合负荷模型包括感应电动机和恒定阻抗，所述方法包括：基于母线测量电压、所述感应电动机的注入有功功率以及所述感应电动机的注入无功功率，得到所述感应电动机的初始感应电动势；基于电磁状态方程得到所述初始感应电动势的预测感应电动势，其中，所述预测感应电动势为所述初始感应电动势的下一时刻的电动势；基于所述预测感应电动势确定与所述预测感应电动势对应的预测有功功率和预测无功功率；基于所述综合负荷模型的注入有功功率、所述综合负荷模型的注入无功功率、所述预测有功功率和所述预测无功功率，确定优化后负荷电磁参数；基于所述优化后负荷电磁参数，确定电动机滑差；基于所述电动机滑差和所述优化后负荷电磁参数，对所述综合负荷模型的等值负荷惯量进行辨识。2.根据权利要求1所述的等值负荷惯量辨识方法，其特征在于，所述基于所述电动机滑差和所述优化后负荷电磁参数，对所述综合负荷模型的等值负荷惯量进行辨识，具体包括：基于所述优化后负荷电磁参数，通过电动机机电状态方程进行迭代预测，得到滑差预测值；基于所述滑差预测值和所述电动机滑差建立等值负荷惯量辨识目标函数；基于所述等值负荷惯量辨识目标函数对所述综合负荷模型的等值负荷惯量进行辨识。3.根据权利要求2所述的等值负荷惯量辨识方法，其特征在于，所述基于所述优化后负荷电磁参数，通过电动机机电状态方程进行迭代预测，得到滑差预测值采用以下公式确定：机电状态方程进行迭代预测，得到滑差预测值采用以下公式确定：其中，s
p
(t+1)表示(t+1)时刻的所述滑差预测值；s(1)表示初始时刻的所述电动机滑差；Δt表示离散时间间隔；H表示所述等值负荷惯量；T
m
和T
e
分别表示t时刻的所述感应电动机的机械转矩和电磁转矩；A表示第一转矩系数；B表示第二转矩系数；C表示第三转矩系数；s(t)表示t时刻的所述电动机滑差；E
d_b
(t)表示t时刻的优化后感应电动势的d轴分量；E
q_b
(t)表示t时刻的优化后感应电动势的q轴分量；I
d
(t)表示t时刻的定子电流向量的d轴分量；I
q
(t)表示t时刻的定子电流向量的q轴分量，其中，所述优化后感应电动势基于所述优化后负荷电磁参数和电动机输出方程确定。4.根据权利要求2所述的等值负荷惯量辨识方法，其特征在于，所述基于所述滑差预测值和所述电动机滑差建立等值负荷惯量辨识目标函数采用以下公式实现：其中，y
II
表示所述等值负荷惯量辨识目标函数；θ
II
表示待辨识机电参数，至少包括所述等值负荷惯量；s
p
(t)表示t时刻的所述滑差预测值；s(t)表示t时刻的所述电动机滑差。
5.根据权利要求1所述的等值负荷惯量辨识方法，其特征在于，所述基于所述优化后负荷电磁参数，确定电动机滑差，具体包括：基于所述优化后负荷电磁参数通过电动机输出方程，得到优化后感应电动势和定子电流向量；基于所述优化后感应电动势和定子电流向量，确定电动机滑差。6.根据权利要求5所述的等值负荷惯量辨识方法，其特征在于，所述优化后负荷电磁参数至少包括电动机开路电抗、电动机暂态电抗和电动机开路时间常数；所述基于所述优化后感应电动势和定子电流向量，确定电动机滑差采用以下公式确定：其中，s(t)表示t时刻的所述电动机滑差；E
b
(t+1)表示(t+1)时刻的优化后感应电动势，表示E
b
(t+1)的复数形式；E
b
(t)表示t时刻的优化后感应电动势，表示E
b
(t)的复数形式；X表示电动机开路电抗；X'表示电动机暂态电抗；T
d0
'表示电动机开路时间常数；ω0表示电动机定子频率；I(t)表示t时刻的所述定子电流向量，表示I(t)的复数形式；Δt表示离散时间间隔。7.根据权利要求1所述的等值负荷惯量辨识方法，其特征在于，所述基于所述综合负荷模型的注入有功功率、所述综合负荷模型的注入无功功率、所述预测有功功率和所述预测无功功率，确定优化后负荷电磁参数，具体包括：基于所述综合负荷模型的注入有功功率、所述综合负荷模型的注入无功功率、所述预测有功功率和所述预测无功功率建立负荷电磁参数辨识目标函数；基于所述负荷电磁参数辨识目标函数确定优化后负荷电磁参数。8.根据权利要求7所述的等值负荷惯量辨识方法，其特征在于，所述基于所述综合负荷模型的注入有功功率、所述综合负荷模型的注入无功功率、所述预测有功功率和所述预测无功功率建立负荷电磁参数辨识目标函数采用以下公式确定：其中，y
I
表示所述负荷电磁参数辨识目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆超，吴沛萱，叶洪波，凌晓波，陈雪梅，姜阳，崔勇，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：