一種同步發(fā)電機(jī)q軸參數(shù)在線辨識(shí)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種利用PMU擾動(dòng)數(shù)據(jù)對同步發(fā)電機(jī)q軸參數(shù)進(jìn)行在線辨識(shí)的方法，辨識(shí)理論的推導(dǎo)過程如下：根據(jù)發(fā)電機(jī)五階模型推得q軸參數(shù)辨識(shí)的誤差目標(biāo)函數(shù)，然后，針對某實(shí)際電網(wǎng)的機(jī)組求得目標(biāo)函數(shù)對于q軸各個(gè)參數(shù)的相對靈敏度，進(jìn)而根據(jù)不同機(jī)組參數(shù)靈敏度的特點(diǎn)，將機(jī)組分為兩種類型，即A型和B型，且提出了辨識(shí)A型機(jī)組q軸參數(shù)的方法。本發(fā)明專利技術(shù)的辨識(shí)方法簡單、耗時(shí)少，且提高了同步電抗的辨識(shí)精度。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及同步發(fā)電機(jī)參數(shù)辨識(shí)領(lǐng)域，具體的涉及利用實(shí)測PMU擾動(dòng)數(shù)據(jù)，針對不同的參數(shù)靈敏度特性進(jìn)行同步發(fā)電機(jī)q軸參數(shù)在線辨識(shí)的方法。
技術(shù)介紹
同步發(fā)電機(jī)模型和參數(shù)的準(zhǔn)確性關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前，電力系統(tǒng)分析計(jì)算仿真所用的發(fā)電機(jī)參數(shù)多是廠家所提供的理論值或設(shè)計(jì)值，或不得已采用簡化模型，由于不能計(jì)及渦流、磁滯、飽和等實(shí)際運(yùn)行工況的影響，所得結(jié)果常常與實(shí)際工況不符，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)分析計(jì)算的準(zhǔn)確度和可信度。為此，國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃明確指出“四大參數(shù)(發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁，調(diào)速器和負(fù)荷)”及相關(guān)電力系統(tǒng)元件建模與參數(shù)辨識(shí)工作是智能調(diào)度技術(shù)的重要組成部分。 基于全球定位系統(tǒng)(GPS)的相量測量單元(PMU)的出現(xiàn),為發(fā)電機(jī)參數(shù)的在線辨識(shí)提供了有力的工具。隨著信息、通信等技術(shù)的發(fā)展，同步相量技術(shù)在國內(nèi)得到了很大發(fā)展和廣泛應(yīng)用，逐漸形成了一個(gè)新的
與傳統(tǒng)測量相比，PMU裝置除了提供機(jī)端的電流、電壓、有功、無功外，還提供傳統(tǒng)測量無法提供的功角信息，為發(fā)電機(jī)參數(shù)在線辨識(shí)提供了基礎(chǔ)。靈敏度是指隨著模型參數(shù)的變化，其輸入輸出特性變化的程度。目標(biāo)函數(shù)對某參數(shù)的靈敏度能反映該參數(shù)變化對目標(biāo)函數(shù)的影響程度。在對某實(shí)際電網(wǎng)機(jī)組進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)的研究過程中，發(fā)現(xiàn)不同機(jī)組q軸參數(shù)的靈敏度特性不同。其中，q軸參數(shù)包括穩(wěn)態(tài)電抗Xq、次暫態(tài)電抗X,、開路次暫態(tài)時(shí)間常數(shù)T q(l。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種同步發(fā)電機(jī)q軸參數(shù)在線辨識(shí)方法，其辨識(shí)方法簡單、省時(shí)，且辨識(shí)精度高。本專利技術(shù)的技術(shù)方案為—種同步發(fā)電機(jī)q軸參數(shù)在線辨識(shí)方法，包括以下步驟(I)、同步發(fā)電機(jī)參數(shù)辨識(shí)采用的是發(fā)電機(jī)五階模型，此五階模型計(jì)及了勵(lì)磁繞組、阻尼繞組D、Q的作用以及轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)，但忽略了定子d繞組、q繞組的電磁暫態(tài)過程，即定子電壓方程中PWd = ρΨ, = 0 ;發(fā)電機(jī)五階模型方程為公式(I)dli'= -[K +( -xd)Id+(KG -l)Eq] at(1)，_o]+K+ ο TgO= ~Ed + (Xg — Xq Vq本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種同步發(fā)電機(jī)q軸參數(shù)在線辨識(shí)方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）、同步發(fā)電機(jī)參數(shù)辨識(shí)采用的是發(fā)電機(jī)五階模型，此五階模型計(jì)及了勵(lì)磁繞組、阻尼繞組D、Q的作用以及轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)，但忽略了定子d繞組、q繞組的電磁暫態(tài)過程，即定子電壓方程中pΨd＝pΨq＝0；發(fā)電機(jī)五階模型方程為公式（1）：Td0′dEq′dt=Efd-[Eq′+(xd-xd′)Id+(KG-1)Eq′]---(1),Td0′′dEq′′dt=-Eq′′-(xd′-xd′′)Id+Eq′+Td0′′dEq′dt]Tq0′′dEd′′dt=-Ed′′+(xq-xq′′)IqTJdωdt=PTω-(ψdIq-ψqId)-D(ω-ω0‾)2πf0dδdt=(ω-1)2πf0uq＝E″q？X″dIdud＝E″d+X″qIq（2）、對于發(fā)電機(jī)q軸參數(shù)辨識(shí)問題，取電壓Ud作為輸入量，電流Iq作為輸出觀測量；目標(biāo)函數(shù)如下：minJ(θ)=Σi=1K[Iqm(ti)-Iqc(θ,ti)]2s.t.θi∈[θiMin,θiMax]Si(θ)≤0？？？？（2），其中，θ為待辨識(shí)參數(shù)，即Xq、X″q或T″q0；K為采樣點(diǎn)總數(shù)；ti為采樣時(shí)刻；Iqm(ti)為ti時(shí)刻時(shí)實(shí)際測量獲得的q軸機(jī)端電流，Iqc(θ，ti)是參數(shù)為θ時(shí)根據(jù)公式（1）計(jì)算所得的發(fā)電機(jī)q軸機(jī)端電流，待辨識(shí)參數(shù)滿足上下界約束和其他特殊約束公式（2）表示為了根據(jù)測量的值求解辨識(shí)的q軸參數(shù)，也就是對于輸入變量電壓，有實(shí)際測量的電流輸出值Iqm(ti)，而根據(jù)公式（1）有輸入變量時(shí)，也有個(gè)計(jì)算值Iqc(θ，ti)，在滿足公式（2）值實(shí)際測量的電流輸出值Iqm(ti)與計(jì)算值Iqc(θ，ti)差值最小的情況下，根據(jù)公式（1）推算出待辨識(shí)的q軸參數(shù)；（3）、靈敏度是指隨著模型待辨識(shí)q軸參數(shù)的變化，其輸入輸出特性變化的程度；目標(biāo)函數(shù)對某q軸參數(shù)的靈敏度能反映該參數(shù)變化對目標(biāo)函數(shù)的影響程度；假定目標(biāo)函數(shù)為：J(θ)=Σk=1N[Yc(k)-Ym(k)]2---(3),絕對靈敏度：∂J(θ)∂θ=2Σk=1N(Yc(k)-Ym(k))∂Yc(θ,k)∂θ≈J(θ0+Δθ)-J(θ0-Δθ)2Δθ---(4)=∂J(Δθ)∂θ相對靈敏度：∂J(Δθ)/J(θ0)∂θ/θ0=∂J(Δθ)∂θθ0J(θ0)---(5)其中，J(θ)表示目標(biāo)函數(shù)、Yc(k)表示k時(shí)刻辨識(shí)計(jì)算值、Ym(k)表示k時(shí)刻實(shí)際測量輸出值、θ0表示待辨識(shí)量的初值、Δθ表示待辨識(shí)量θ的增量；式（3）表示以待辨識(shí)的q軸參數(shù)為自變量，求解其對目標(biāo)函數(shù)J(θ)的影響，即三個(gè)q軸參數(shù)分別微增量時(shí)，目標(biāo)函數(shù)（3）的變化，用以判定三個(gè)q軸參數(shù)哪一個(gè)對目標(biāo)函數(shù)的影響大，即以靈敏度大的優(yōu)先進(jìn)行辨識(shí)；（4）、利用PMU獲得的實(shí)際擾動(dòng)數(shù)據(jù)，即輸入電壓和輸出電流值，按公式（5）進(jìn)行求解相對靈敏度，得出發(fā)電機(jī)機(jī)組q軸參數(shù)靈敏度特性圖，然后觀察發(fā)電機(jī)機(jī)組q軸參數(shù)靈敏度特性圖判定三個(gè)q軸參數(shù)哪一個(gè)對目標(biāo)函數(shù)的影響大，即某一q軸參數(shù)變化時(shí)，目標(biāo)函數(shù)的變化量相對于其他兩個(gè)q軸參數(shù)變化時(shí)大；（5）、將靈敏度小的兩個(gè)q軸參數(shù)——次暫態(tài)參數(shù)取廠家提供的設(shè)計(jì)值，即為定值，然后只對靈敏度大的q軸參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，即將兩個(gè)靈敏度小的q軸參數(shù)的定值帶入公式（1）和（2），只對敏度大的q軸參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，得出敏度大的q軸參數(shù)的辨識(shí)結(jié)果。FDA00002199817800018.jpg,FDA00002199817800019.jpg...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種同步發(fā)電機(jī)q軸參數(shù)在線辨識(shí)方法，其特征在于包括以下步驟 (1)、同步發(fā)電機(jī)參數(shù)辨識(shí)采用的是發(fā)電機(jī)五階模型，此五階模型計(jì)及了勵(lì)磁繞組、阻尼繞組D、Q的作用以及轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)，但忽略了定子d繞組、q繞組的電磁暫態(tài)過程，即定子電壓方程中PWd = ρΨ, = 0 ;...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王正風(fēng)，陳實(shí)，湯偉，畢天姝，胡世駿，薛安成，朱六璋，萬濤，汪春燕，
申請(專利權(quán))人：安徽省電力公司，安徽南瑞繼遠(yuǎn)軟件有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：