基于似然剖面分析的直驱风机变流器辨识建模方法

随着风力发电的大规模使用,风电场的电磁暂态仿真需要更加精细和通用化的仿真模式.大规模风电场存在结构复杂,参数众多且未知的情况,给仿真带来了困难.提出基于似然剖面分析和差分进化辨识的直驱风电场变流器辨识建模方法.首先,建立直驱风机变流器差分方程;然后,利用似然剖面法分析参数的辨识灵敏度,对模型可辨识性和数据选择进行分析评...     

PMU小扰动信号下的综合负荷模型参数辨识方法

电力系统日常运行过程中时刻存在类似噪声的小扰动信号，利用小扰动信号开展负荷参数辨识可解决传统总体测辨法无法处理的负荷时变性和分布性难题。基于PMU实测小扰动信号提出一种“Z+IM”综合负荷模型参数辨识方法。该方法采用PMU量测数据滚动识别框架，滚动识别主要包括数据处理和负荷参数辨识两个步骤。首先，针对PMU量测小扰动信号的特点，通过厂站初筛、预处理、可辨识集粗筛和去噪等步骤得到较为优质的PMU小扰动数据集。然后，基于预报误差思想通过两阶段辨识策略辨识负荷时变参数、电磁参数和机电参数。所提方法得到的负荷参数无需折算可直接应用于PSASP、BPA等国内主流仿真程序，具有实际工程应用价值。最后，算例通过3机9节点系统仿真和湖南实际电网验证所提方法的有效性和鲁棒性。     

基于Park模型的同步发电机参数辨识

指出实用参数的非独立性可能导致基于实用模型的参数辨识的困难,提出直接基于Park 模型辨识电路参数,必要时转换为实用参数。分析基于Park模型的同步发电机参数的可辨识性问题。对于q轴电路参数来说,其参数是唯一可辨识的。但对于d轴电路参数来说,仅利用扰动前稳态及动态过程的数据时,其参数是无穷不可辨识的;如果再利用扰动后稳态,则d轴电路参数均可唯一辨识。提出在励磁参考电压上施加阶跃扰动,先根据前后稳态条件辨识出同步发电机的部分电路参数,然后根据动态过程数据采用蚁群算法辨识其余参数。在实时数字仿真系统(real-time digital simu- lator,RTDS)上进行测试,结果表明,与采用实用模型辨识实用参数相比,该文所提方法能有效地改善参数辨识精度及其平稳性。     

用PMU实测数据辨识同步发电机参数的关键问题

研究了参数的可辨识性分析、扰动类型的选择、相量测量单元量测数据的滤波和实测功角恒定偏差对同步发电机参数辨识的影响等问题。提出以H阵的条件数作为参数的可辨识性指标,用以定量描述参数的辨识条件,以同时考虑模型结构和扰动深度等因素对参数可辨识性的影响。从理论上分析了不对称扰动数据的正序分量可用于同步发电机的参数辨识,并用实测数据进行了验证。根据对发电机动态特性的激发程度,合理地选择扰动类型;从电子信息科学领域引入一种零相移的数字滤波方法,解决了传统滤波器给量测信号引入相移的问题。总结了现有的功角测量方法,指出直接法测得的功角与真实功角可能存在恒定偏差,并研究了这一偏差对参数辨识结果的影响。实际算例验证了所述方法的有效性。     

基于物理模型的同步电机参数可辨识性研究

针对实际辨识过程中出现的参数辩识结果不稳定及多解的情况,提出并研究了基于物理模型的同步电机参数的可辨识性.根据模型可辨识性的概念及分析方法,结合三相同步电机的物理模型特点,推导了三相同步电机的观测方程和忽略定子暂态的状态方程,然后基于该状态方程和观测方程,推导了三相同步电机的传递函数矩阵,最后根据可测输入、输出所对应的传递函数,构造了传递函数系数与待辨识参数之间的关系,实现了基于物理模型的三相同步电机参数的可辨识性分析.仿真结果验证了理论分析的正确性,即仅利用暂态和次暂态过程的测量数据就可以辨识三相同步电机的所有电抗参数.     

基于实测扰动的励磁系统参数辨识可行性研究

利用Matlab/Simulink搭建了待辨识励磁系统及单机仿真系统模型,分别采用M序列伪随机信号、机端电压阶跃信号及系统扰动作激励,利用遗传算法辨识励磁系统参数。首先利用多窗口法对不同激励信号进行频谱分析,论证了基于实测扰动的励磁系统参数的可辨识性;然后基于同样扰动,分别以不同采样频率及记录时间(数据长度)进行参数辨识,研究信号采样频率及记录时间对参数辨识结果的影响。结果表明采样频率及记录时间互相配合可以得到较好的辨识精度。     

电力系统类噪声闭环可辨识性分析

基于广域测量类噪声信号辨识被控电力系统模型,可有效解决因仿真模型及参数误差造成的系统特性分析及控制器设计可信度等问题。电力系统中多处负荷变化等随机性质小扰动和广域阻尼控制器的投运,导致系统闭环辨识难度大为增加。提出对类噪声环境下电力系统闭环可辨识性问题进行理论研究,重点分析了反馈控制器和参考信号对系统闭环可辨识性的影响,并结合电力系统实际情况,总结类噪声环境下实现电力系统闭环可辨识所需满足条件,并对其进行仿真验证。     

基于参数辨识的强迫功率振荡扰动源定位方法

基于对广域测量系统量测数据参数的辨识,提出一种实现电网强迫功率振荡扰动源位置判断的方法。根据强迫振荡的能量函数,推导出基于参数辨识的扰动源定位方法,并根据理论分析指出该方法能够适用于振荡的稳态和瞬态阶段。通过对实际振荡案例分析,验证了所述方法的正确性和可行性。理论和实际分析结果表明,该方法能够快速判断强迫功率振荡扰动源的位置,易于实现在线计算。     

基于量测信号扰动的DFIG变流器控制参数辨识方法

双馈感应发电机(DFIG)的变流控制器模型是整个机组模型中的关键部分。变流控制器的参数众多且内外环比例—积分(PI)控制器之间存在级联,常规辨识方法或遇到参数可辨识性问题,或工程实现难度较大。文中提出一种以"分步辨识、交互迭代"为特点,基于二次侧量测信号扰动的控制器参数辨识方法。该方法分别在变流控制器中各PI控制器输入端所用的量测信号上施加扰动,从而突出某个PI控制器在特定量测信号扰动下的作用,并将该PI控制器的可测量控制目标作为观测变量,进而重点辨识其参数。对于存在级联的两个PI控制器,先对后一级PI控制器所用量测信号施加扰动,同时屏蔽前一级PI控制器所用量测信号的变化,从而可实现两个级联PI控制器参数的解耦辨识。该方法可以使变流控制器中每个PI控制器的两个参数在特定的量测信号扰动下被单独辨识,有效保证了参数的可辨识性;而对于全部待辨识参数,可通过多轮交互迭代辨识进一步提高整体辨识精度。     

基于实测系统扰动的同步发电机参数辨识与验证

为提高发电机参数的有效性,提出了一种基于实测系统扰动数据的同步发电机参数辨识与验证方法。首先,根据扰动前后不同参数的特性被激发程度不同的特点,对发电机参数进行分步辨识,即利用稳态量测辨识稳态参数,利用扰动量测辨识暂态/次暂态参数。进一步根据发电机功角可测时d、q轴的解耦特性,对d轴、q轴的暂态/次暂态参数进行解耦辨识。利用分步、解耦的辨识策略进行参数辨识,每一步待辨识的参数不超过4个,从而提高辨识结果的鲁棒性。然后,提出一种基于外部时序受控源的混合动态仿真验证策略,实现发电机参数的灵敏验证。最后,利用某实际电网的实测扰动数据对实际发电机的参数进行了辨识和验证,结果证实了上述方法的有效性。     

基于威布尔分布的可靠性寿命分布模型的建立

威布尔分布在产品的可靠性分析中起着越来越重要的作用.本文针对当前基于指数分布的可靠性分析存在的不足,提出了一种基于威布尔分布的可靠性寿命分布模型,重点对模型的参数进行了估计,对两参数威布尔分布的极大似然估计进行了理论推导,得出了寿命分布模型中参数的似然方程.只要给定故障数据,即可利用该模型得到可靠性参数,并进一步得到产品的可靠性分布模型.     

新能源发电的伊藤随机过程模型

随着新能源发电渗透率的不断增加,其出力随机性对电力系统的动态运行与控制产生的影响日益显现。伊藤过程是分析随机动态系统演化特性的重要基础理论,其将新能源出力的随机性建模为随机微分方程,可与电力系统动态过程的常微分方程模型统一处理,从而可较好地分析随机性对电力系统动态过程的影响。虽然该理论已在电力系统的稳定分析、动态安全、最优控制等领域取得了研究成果,然而,现有研究工作均尚未系统回答伊藤过程能否被用于准确刻画新能源的出力随机性这一基础性问题。因此,该文从模型和数据的角度分别论证了伊藤过程用于新能源出力随机性建模的可行性与完备性:一方面,证明伊藤过程模型可以用于描述新能源随机性的概率分布、空间相关性、时序相关性等;另一方面,给出了基于极大似然估计的伊藤过程模型参数估计方法,可基于历史数据实现伊藤模型的参数辨识。最后,通过算例说明伊藤过程既可与现有的随机性模型相兼容,又可以数据驱动的方式进行参数在线辨识,从而为伊藤过程在电力系统中的进一步应用提供建模基础。     

电力系统动态等值的在线测辨研究(Ⅰ)——模型及其可辨识性

对大型电力系统采用动态等值可以大大降低计算量,并能突出主要特征。给出两种动 态等值模型,提出并研究动态等值模型的可辨识性问题,既具有重要理论意义,又有实用价 值。结果表明：仅利用扰动前及扰动中的测量数据,等值模型有些参数不可辨识。进而提出 增加后稳态作为附加条件,使其所有参数均可辨识。     

利用有限时间扰动后的响应辨识电力系统的主导特征值

研究电网在运行点处线性化系统的特征值分布是分析小干扰稳定的重要手段。文章分析了零输入响应下线性系统特征值辨识的特点，给出了可辨识性条件，提出了一种新的获得电力系统主导特征值分布的方法，即运用改进Prony算法，在线辨识电力系统在有限时间扰动后不同测点多路零输入响应的信号模型参数，从而得出电力系统主导特征值的分布，辨识过程与系统激励无关。该方法克服了传统离线分析方法中由于运行方式、模型参数不确定而导致结果可信度低等诸多缺点。文章给出了基于WAMS实时数据平台实现电网特征值在线监视的流程和框架。36节点多机仿真系统和实际电网现场测量的分析结果验证了方法的有效性。     

基于MWTLS的不完全对称输电线路参数辨识

研究了不对称输电线路模型参数可辨识性以及辨识结果可信度问题,进而提出了基于窗口滑动总体最小二乘的两步法用于辨识不对称线路三相参数,即稳态进行正序参数辨识,出现扰动时通过检测系数矩阵的条件数进而决定是否实施剩下参数的辨识,能有效区别地利用多时刻数据,使得辨识方法具有良好的稳定性。利用PSCAD搭建仿真模型验证了所提算法的有效性和可靠性。     

数字PI控制器的参数辨识及实验验证

风电机组控制系统中PI控制器较多,需要辨识各PI控制器的参数。针对数字PI控制器,基于可辨识性理论,直接应用PI控制器不同状态的输入/输出数据,分析PI控制器参数的可辨识性,得到了其参数可唯一辨识的结论,并据此设计了PI参数辨识的具体算法。在此基础上,根据电机转速控制实验装置实测的数据,运用可辨识性分析步骤中的参数辨识算法,辨识得到高精确度的PI参数。在施加脉冲群干扰试验和振荡波干扰试验条件下,算法也能准确地辨识PI控制器参数,具有良好的鲁棒性,验证了理论分析的正确性和辨识方法的可行性。     

基于IDE-BAS算法分步辨识策略的风电场动态等值研究

为了在电力系统仿真中准确分析风电并网带来的影响,从保持原始系统特性的角度出发,采用参数分步辨识的动态等值策略对风电机组等值模型进行参数辨识.本文基于IDE-BAS算法辨识风电等值机组参数,分别在电网故障及阵风扰动情况下,重点辨识电气参数和机械参数.根据风电场的实际运行数据算例分析,对比等值模型与原始系统的输出特性,验证了本文提出的对风电机组等值模型参数分步辨识策略是有效可行的.     

基于PMU实测小扰动数据的负荷参数辨识方法

提出一种新的基于相量测量单元(PMU)实测小扰动数据辨识广义负荷模型动态参数的方法。该方法首先根据实测电压、电流变化曲线的特征来选取适合参数辨识的数据时段;而后依据在已知实测电压下负荷模型计算出的电流值的允许波动范围,确定转子初始滑差和其他需要辨识的几个参数的初始值;最后以实测的有功曲线、无功曲线的中心线与计算出的有功曲线、无功曲线中心线的误差最小为目标函数优化参数。所述方法在很大程度上解决了现有各种算法中小扰动数据无法用来辨识模型动态参数的难题。通过华北电网多个变电站母线节点实测算例表明,该算法在无法获得大扰动数据的情况下,只需系统的随机小扰动数据即可较为精确地辨识出负荷的动态参数。     

最大似然法对冲击试验的应用

本文叙述了应用最大似然法处理冲击试验数据的基本原理,并介绍了几种数据处理程序,把运算速度快、需要内存小的迭代法程序编入了TI—59型计算器中,为实用带来了分便,在分析最大似法然估计参数的分散性及其影响因素的基础上,指出了减小分散性的可能途径,并讨论了根据似然函数确定置信区间的方法及合理性。     

基于交替迭代优化的同步调相机电气参数分步辨识方法

300 Mvar快速动态响应同步调相机广泛应用于特高压直流输电.为准确辨识调相机器模型参数,提出一种基于交替迭代优化的电气参数分步联合辨识方法.采用考虑饱和特性的六阶实用电机模型,设计了包含励磁阶跃扰动、甩负荷扰动和机端电压扰动的小扰动实验方案;基于交替迭代方向乘子法和轨迹灵敏度分析法,制定了采用三组小扰动实验数据联合...