本发明专利技术提出了一种基于广域量测信息的同步发电机在线参数辨识方法，基于同步发电机的Park模型，充分利用广域量测系统量测到的发电机机端电信号，通过构造龙比格Luenberger降维观测器对无法量测的转子阻尼绕组电流假想值进行实时估计，并在前述状态量估计的基础上，采用最小二乘交替迭代方法对同步发电机参数进行实时辨识。本发明专利技术充分考虑了发电机饱和等非线性环节的影响，且方法的原理明确，计算简单快速，适用于在线连续运行，参数辨识的速度及精度均较高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于电气工程领域中的电力系统及其自动化专业方向。
技术介绍
准确的电力系统参数是形成准确的电网模型，确保在线监测分析和辅助决策准确性的保证。随着电网规模越来越大，网络结构越来越复杂，调度运行人员对电网特性的把握也越来越依赖于基于电网模型的在线分析与辅助决策。准确的电网参数是形成准确的电网模型，进而进行状态估计、潮流计算、网损分析、故障分析和继电保护整定计算等电力系统计算的基础。因此，提高电网参数的准确性和可靠性，对特大电网的安全稳定运行具有重大意义。从电网的实测数据中提取电网的真实参数也引起了国内外学者越来越多的关注。广域相量测量系统能够在同一参考时间框架下捕捉到电力系统各地点的实时动态信息，为电网实时监测、稳定分析、闭环控制奠定了坚实基础。基于毫秒级同步相量测量数据，开展在电力系统实际运行工况下测量电力系统各种元件参数的技术研究，能够在一定程度上缓解目前对大规模互联电力系统进行动态分析与控制的困难，对提高电网抵御风险能力具有重要意义。目前，电力系统常用的发电机参数辨识算法多基于人工智能方法，例如遗传算法、神经网络、蚁群算法、粒子群算法、进化算法等，这类方法普遍存在计算速度慢、收敛性不佳、辨识结果不唯一、不稳定等问题，限制了算法在工程实践中的应用。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提出了，该方法充分考虑了发电机饱和等非线性环节的影响，且方法的原理明确，计算简单，适用于在线连续运行，参数辨识的速度及精度均较高。为便于理解本申请的技术方案，现将本申请中所使用的发电机模型及技术术语说明如下本专利技术中所使用的同步发电机数学模型为6阶模型，为得到便于分析计算的常系数微分方程，采用Park变换将定子电流、电压和磁链的abc三相分量通过相同的坐标变换矩阵分别映射到dqO坐标系下，得到同步发电机的6阶Park模型。在该模型中，转子在d轴上的暂态特性分量采用等值阻尼D绕组表示，转子在q轴上的暂态特性分量采用等值阻尼Q绕组及G绕组表示。本申请书中各变量的物理意义说明如下vQ:0 轴电压；vd :d 轴电压；vq :q 轴电压；vF :励磁绕组电压；vD :转子阻尼D绕组电压；vG :转子阻尼G绕组电压；vQ :转子阻尼Q绕组电压；1。0 轴电流；iq:q 轴电流；iF:励磁绕组电流； iD:转子阻尼D绕组电流；iG :转子阻尼G绕组电流；iQ:转子阻尼Q绕组电流；r:定子电阻；rn:中性点等效电阻；ω :发电机同步角频率，单位为弧度/秒；ωΒ :发电机同步角频率基准值，单位为弧度/秒；Lad=CI轴励磁互感；Laq :q轴励磁互感；L0 :零序等效电感；Ln 中性点等效电感；rF :励磁绕组等效电阻；rD :转子阻尼D绕组等效电阻；rG :转子阻尼G绕组等效电阻；rQ :转子阻尼Q绕组等效电阻；Id :d轴漏电感；Iq :q轴漏电感；1F :励磁绕组漏电感；Id :转子阻尼D绕组漏电感；Ig :转子阻尼G绕组漏电感；Iq :转子阻尼Q绕组漏电感；本专利技术具体采用以下技术方案。，其特征在于，所述在线参数辨识方法包括以下步骤(I)采集同步发电机机端电信号的WAMS扰动曲线实测值，具体包括发电机机端电压幅值和相角、机端电流幅值和相角、励磁电压和励磁电流幅值、发电机有功出力和无功出力、以及发电机转速；(2)构造龙比格Luenberger降维观测器对无法量测的转子阻尼绕组电流假想值进行实时估计，根据下式，利用所述同步发电机参数和上一步长的状态值为已知量递推当前值/Jt+Δ )=(t)+/；.⑴)V AB J Lad +//)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于广域量测信息的同步发电机在线参数辨识方法，其特征在于，所述在线参数辨识方法包括以下步骤：（1）采集同步发电机机端电信号的WAMS扰动曲线实测值，具体包括：发电机机端电压幅值和相角、机端电流幅值和相角、励磁电压和励磁电流幅值、发电机有功出力和无功出力、以及发电机转速；（2）构造龙比格Luenberger降维观测器对无法量测的转子阻尼绕组电流假想值进行实时估计，根据下式，利用所述同步发电机参数和上一步长的状态值为已知量递推当前值：iD(t+Δt)=(1-rDωBΔtLAD+lD)iD(t)-LADΔtLAD+lD(id′(t)+iF′(t))iQ(t+Δt)=[1-(LAQ+lG)rQωBΔt(LAQ+lQ)(LAQ+lG)-LAQ2]iQ(t)+[LAQrGωBΔt(LAQ+lQ)(LAQ+lG)-LAQ2]iG(t)-[LAQlGΔt(LAQ+lQ)(LAQ+lG)-LAQ2]iq′(t)iG(t+Δt)=[1-(LAQ+lQ)rGωBΔt(LAQ+lQ)(LAQ+lG)-LAQ2]iG(t)+[LAQrQωBΔt(LAQ+lQ)(LAQ+lG)-LAQ2]iQ(t)-LAQΔt(LAQ+lG)[LAQlG(LAQ+lQ)(LAQ+lG)-LAQ2-1]iq′(t)式中各参数的含义如下：LAD：d轴励磁互感；LAQ：q轴励磁互感；lD：转子阻尼D绕组漏电感；lG：转子阻尼G绕组漏电感；lQ：转子阻尼Q绕组漏电感；rD：转子阻尼D绕组等效电阻；rG：转子阻尼G绕组等效电阻；rQ：转子阻尼Q绕组等效电阻；ωB：同步发电机同步角频率基准值，单位为弧度/秒；iD：转子阻尼D绕组电流；iG：转子阻尼G绕组电流；iQ：转子阻尼Q绕组电流；iq：q轴电流；t：上一时步的时刻值；Δt：时间步长；i“：电流i对时间的导数；（3）对待辨识的同步发电机采用包含三个定子绕组、一个励磁绕组及三个转子阻尼绕组的Park模型，经Park变换，磁链用电流表示，并标幺化后的同步发电机模型通过以下发电机Park方程表示：v0vdvq-vF-vD-vG-vQ=-r+3rn0000000rω(LAQ+lq)00ωLAQωLAQ0-ω(LAD+ld)r-ωLAD-ωLAD00000rF0000000rD0000000rG0000000rQi0idiqiFiDiGiQ-1ωBL0+3Ln0000000LAD+ld0LADLAD0000LAQ+lq00LAQLAQ0LAD0LAD+lFLAD000LAD0LADLAD+lD0000LAQ00LAQ+lGLAQ00LAQ00LAQLAQ+lQi0′id′iq′iF′iD′iG′iQ′式中各参数的意义如下：v0：0轴电压；vd：d轴电压；vq：q轴电压；vF：励磁绕组电压；vD：转子阻尼D绕组电压；vG：转子阻尼G绕组电压；vQ：转子阻尼Q绕组电压；i0：0轴电流；id：d轴电流；iq：q轴电流；iF：励磁绕组电流；iD：转子阻尼D绕组电流；iG：转子阻尼G绕组电流；iQ：转子阻尼Q绕组电流；r：定子电阻；rn：中性点等效电阻；ω：发电机同步角频率，单位为弧度/秒；ωB：发电机同步角频率基准值，单位为弧度/秒；LAD：d轴励磁互感；LAQ：q轴励磁互感；L0：零序等效电感；Ln：中性点等效电感；rF：励磁绕组等效电阻；rD：转子阻尼D绕组等效电阻；rG：转子阻尼G绕组等效电阻；rQ：转子阻尼Q绕组等效电阻；ld：d轴漏电感；lq：q轴漏电感；lF：励磁绕组漏电感；lD：转子阻尼D绕组漏电感；lG：转子阻尼G绕组漏电感；lQ：转子阻尼Q绕组漏电感；式中，除时间单位为秒、角频率单位为弧度/秒外，其它所有参数均为标么值，可辨识参数列表为p=[r?LAD?ld?rF?lF?rD?lD?LAQ?lq?rG?lG?rq?lQ]T；（4）从上述可辨识参数列表中选择当前循环需要辨识的3个参数作为一组，通过对步骤（3）中所示的发电机Park方程进行线性变换，构造形如常规状态估计问题的发电机参数辨识模型，其中，表示当前循环待辨识的发电机参数向...
【技术特征摘要】
1.一种基于广域量测信息的同步发电机在线参数辨识方法，其特征在于，所述在线参数辨识方法包括以下步骤 (1)采集同步发电机机端电信号的WAMS扰动曲线实测值，具体包括发电机机端电压幅值和相角、机端电流幅值和相角、励磁电压和励磁电流幅值、发电机有功出力和无功出力、以及发电机转速； (2)构造龙比格Luenberger降维观测器对无法量测的转子阻尼绕组电流假想值进行实时估计，根据下式，利...
【专利技术属性】
技术研发人员：王茂海，李志学，江长明，吴萌，徐英，齐文斌，
申请(专利权)人：华北电网有限公司，北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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