本发明专利技术公开了电网分析计算技术领域中的一种同步发电机模型参数分步辨识方法。包括：对同步发电机施加下阶跃扰动、上阶跃扰动、短路扰动和脉冲扰动，或者对同步发电机施加下阶跃扰动、短路扰动和脉冲扰动，或者对同步发电机施加下阶跃扰动和短路扰动；根据下阶跃扰动前后的稳态数据计算同步发电机的d轴同步电抗xd和q轴同步电抗xq；根据同步发电机施加的扰动，辨识d轴瞬变电抗x′d、d轴超瞬变电抗x″d、d轴开路暂态时间常数T′d、d轴开路次暂态时间常数T″d、q轴瞬变电抗x′q、q轴超瞬变电抗x″q、q轴开路暂态时间常数T′q和q轴开路次暂态时间常数T″q。本发明专利技术提高了参数辨识精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电网分析计算
，尤其涉及一种。
技术介绍
我国电力系统的发展已进入大电网、大机组和高电压的新时期。电网的规划、设计、运行和管理，对电网分析计算的准确性提出了更高的要求。在计算机与高级应用软件不断发展的今天，正确的元件模型和符合实际的电网参数则是重要的基础。对同步发电机的各种动态特性的计算是通过求解各种特定条件下的电机基本方程来实现的，因此同步发电机的基本参数的精度直接决定了计算结果的精度。目前国内所用的系统计算程序虽然都给出了发电机、励磁系统的数学模型，但是缺少实际参数，在计算中只能查用工厂或手册的典型数据，或不得已采用简化模型，严重影响计算的准确度和可信度。目前，我国多数发电厂只有电机制造部门提供的部分设计参数。这些参数数据不全，而且没有考虑饱和、涡流、磁滞等运行工况的影响，与实际运行状态下的参数有一定的差别。用这样的设计参数计算得到的结果将与实际工况不符。根据以往的实际经验，一般实测所获得的试验参数与典型参数或设计参数有一定差别，个别数据偏差高达20%，这些参数的精确与否将对电力系统分析计算有着很大影响。 在以往的电力系统稳定计算中，常采用发电机暂态电势Eq'恒定的计算模型或使用典型参数，特别是对于发电机等电磁元件的涡流、磁滞、饱和等在运行工况的影响均未计及，其计算结果往往与实际不符，导致计算结果不准确甚至导致错误的结论。以东北电网计算为例， 采用实际参数进行计算，其稳定极限比采用典型参数提高达2. 7 %至9. 3 %。若按此实施方式运行，则能够挖掘现有电网的发电容量，大大提高运行效率，并带来巨大的经济效益和社会效益。在华东地区的辨识结果校核中，用Eq'恒定模型来代替慢速励磁或快速励磁模型计算有可能导致稳定裕度过大或不够，给电网安全带来一定隐患。近年来，为了获取准确的机组参数，国内外的研究者提出多种辨识算法，例如最小二乘法、遗传算法、神经网络、蚁群算法、粒子群算法、卡尔曼滤波法和进化策略算法，但效果并不理想。其中遗传算法、进化策略算法、神经网络和粒子群算法，计算时间较传统的方法要长，且有些参数的辨识不稳定，最小二乘法存在多值性和收敛性的问题，而且辨识参数个数越多，收敛性和多值性的问题越严重，卡尔曼滤波法的收敛性与初值权重因子等的选取密切相关，易搜索不到最优解。其他文献还提出了基于轨迹灵敏度的发电机参数抗差估计法、从参数灵敏度的角度分析参数的可辨识性的方法、利用参数之间存在的关系解决模型的不可辨识问题的方法以及分别从时域和频域角度分析参数辨识精度和难易程度的方法。以往的研究表明，参数灵敏度大小直接影响参数辨识的难易程度。辨识参数一般是在系统上施加某种扰动信号，然后测得输入输出，采用辨识算法进行辨识。这样辨识发电机参数存在两个问题辨识算法通常存在多值性和收敛性问题，同时辨识多个参数，无疑会增大辨识难度；在系统加入某种扰动，机组参数之间的灵敏度有差异，难以同时辨识准确， 而灵敏度较低的瞬态参数和超瞬态参数受到的影响极大，从既有文献的辨识结果可知，d轴和q轴的瞬态参数辨识精度比稳态参数差很多。因此，在一种扰动下测得数据难以准确辨识所有参数。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有的同步发电机模型参数辨识方法存在的辨识精度不高的问题，提出一种，用于解决该问题。为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是，一种，其特征是所述方法包括步骤1 对同步发电机施加下阶跃扰动、上阶跃扰动、短路扰动和脉冲扰动，或者对同步发电机施加下阶跃扰动、短路扰动和脉冲扰动，或者对同步发电机施加下阶跃扰动和短路扰动；步骤2 根据下阶跃扰动前后的稳态数据计算同步发电机的d轴同步电抗&和q 轴同步电抗、；步骤3:根据同步发电机施加的扰动，辨识d轴瞬变电抗χ' d、d轴超瞬变电抗 X" d、d轴开路暂态时间常数T' d、d轴开路次暂态时间常数T" d、q轴瞬变电抗χ' q、q轴超瞬变电抗X" q、q轴开路暂态时间常数T',和9轴开路次暂态时间常数T" QO当对同步发电机施加下阶跃扰动、上阶跃扰动、短路扰动和脉冲扰动时，所述步骤 3具体是步骤101 短路扰动后，根据d轴同步电抗&，采用修正阻尼最小二乘法辨识d轴瞬变电抗X' <!和(1轴超瞬变电抗X" d;步骤102 上阶跃扰动后，根据d轴同步电抗&、d轴瞬变电抗χ' <!和d轴超瞬变电抗X" d，采用修正阻尼最小二乘法辨识d轴开路暂态时间常数T' d；步骤103 下阶跃扰动后，根据d轴同步电抗&、d轴瞬变电抗χ' d、d轴超瞬变电抗χ" 轴开路暂态时间常数T' d，采用修正阻尼最小二乘法辨识d轴开路次暂态时间常数T〃 d；步骤104 脉冲扰动后，根据q轴同步电抗、，采用修正阻尼最小二乘法辨识q轴瞬变电抗X' q;步骤105 下阶跃扰动后，根据q轴同步电抗\和q轴瞬变电抗χ',，采用修正阻尼最小二乘法辨识q轴开路暂态时间常数T' q；步骤106 短路扰动后，根据q轴同步电抗\、q轴瞬变电抗x' q、q轴开路暂态时间常数T',，采用修正阻尼最小二乘法辨识q轴超瞬变电抗X",和9轴开路次暂态时间常数T" QO当对同步发电机施加下阶跃扰动、短路扰动和脉冲扰动时，所述步骤3具体是步骤201 短路扰动后，根据d轴同步电抗&，采用修正阻尼最小二乘法辨识d轴瞬变电抗X' d、d轴超瞬变电抗X" 轴开路次暂态时间常数T" d；步骤202 下阶跃扰动后，根据d轴同步电抗&、d轴瞬变电抗χ' d、d轴超瞬变电抗χ" 轴开路次暂态时间常数T" d，采用修正阻尼最小二乘法辨识d轴开路暂态时间常数T' d；步骤203 脉冲扰动后，根据q轴同步电抗、，采用修正阻尼最小二乘法辨识q轴瞬变电抗X' q;步骤204 下阶跃扰动后，根据q轴同步电抗\和q轴瞬变电抗χ',，采用修正阻尼最小二乘法辨识q轴开路暂态时间常数T' q；步骤205 短路扰动后，根据q轴同步电抗\、q轴瞬变电抗χ' q、q轴开路暂态时间常数T',，采用修正阻尼最小二乘法辨识q轴超瞬变电抗X",和9轴开路次暂态时间常数T" QO当对同步发电机施加下阶跃扰动、短路扰动和脉冲扰动时，所述步骤3具体是步骤301 短路扰动后，根据d轴同步电抗&，采用修正阻尼最小二乘法辨识d轴瞬变电抗X' d、d轴超瞬变电抗X" 轴开路次暂态时间常数T" d；步骤302 下阶跃扰动后，根据d轴同步电抗&、d轴瞬变电抗χ' d、d轴超瞬变电抗χ" 轴开路次暂态时间常数T" d，采用修正阻尼最小二乘法辨识d轴开路暂态时间常数T' d；步骤303 脉冲扰动后，根据q轴同步电抗、，采用修正阻尼最小二乘法辨识q轴瞬变电抗X' q;步骤304 下阶跃扰动后，根据q轴同步电抗、和q轴瞬变电抗x' q,采用修正阻尼最小二乘法辨识q轴超瞬变电抗X" q、q轴开路暂态时间常数T',和9轴开路次暂态时间常数T〃 QO当对同步发电机施加下阶跃扰动和短路扰动时，所述步骤3具体是步骤401 短路扰动后，根据d轴同步电抗&，采用修正阻尼最小二乘法辨识d轴瞬变电抗X' d、d轴超瞬变电抗X" 轴开路次暂态时间常数T" d；步骤402 下阶跃扰动后，根据d轴同步电抗&、d轴瞬变电抗χ' d、d轴超瞬变本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑竞宏，朱守真，盛超，张俊峰，
申请(专利权)人：清华大学，广东电网公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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