基于电网扰动PMU数据的同步发电机参数辨识方法

同步发电机参数的准确性关系到电力系统分析计算的正确与否。首先利用电网扰动下PMU的实测数据,将发电机与励磁控制器及电力网络进行解耦;然后将同步发电机参数的辨识问题等效为一个动态输入输出系统的优化问题;最后利用遗传算法对发电机参数进行辨识。基于实际电网的仿真结果验证了该方法的有效性。     

同步发电机参数辨识方法综述

综述了同步发电机参数辨识的方法，对比分析了这些方法的优缺点，为即将开展的同步发电机参数辨识工作奠定基础。     

基于灵敏度分析的同步发电机参数分步辨识策略

分析得到各种扰动中各同步发电机参数会表现出不同的轨迹灵敏度和平均灵敏度特征,基于此提出一种同步发电机参数分步辨识策略,将发电机各参数的影响进行解耦分解,针对不同激励方式和状态,寻找各参数自身灵敏度最大的扰动模式进行辨识。进一步提出仅含下阶跃、脉冲和短路3种试验的简化辨识策略。仿真结果显示,所提策略能够较好地解决辨识参数较多和一些参数灵敏度较低所引起的辨识困难问题,尤其是瞬态和超瞬态参数辨识精度较低的情况,辨识结果优于传统发电机参数辨识方法。     

同步发电机动态参数辨识

本文以发电机连续时间状态空间模型为研究对象,首次成功地实现了利用连续时间的修正扩展卡尔曼滤波（ＣＥＫＦ）在线辨识发电机的暂态和次暂态１１个参数;用一个简易可行的修正项加入到状态量对未知参数求偏导的公式中,使得算法即使在噪声统计特性有较大误差的情况下仍具有很高的无偏性;实现了电压解耦及用伪随机序列作为小扰动输入信号辨识发电机的参数;成功地寻找出了算法中所需初值;对新信息、方程系数、参数进行了跟踪,并     

Prony法在同步发电机参数辨识中应用

提出在同步发电机短路试验中应用Prony法实现参数辨识。用Prony法对三相短路电流实测数据进行指数函数的最小二乘拟合,可确定同步发电机的大部分参数。同步发电机参数辨识分4步实现:确定Prony法中的拟合模型阶数、采样总数和采样间隔;对空载三相短路电流进行实测或录波;利用Prony法辨识三相短路电流中各分量对应的特征量;利用所得特征量辨识同步发电机参数。通过对算例发电机进行数值辨识,结果表明该方法的有效性。研究结果显示:取采样时间间隔约为2ms时,辨识效果好;辨识精度与算法中拟合模型阶数、采样时间间隔和采样总数有关,并受信号中噪声的影响,需加以改进。     

系统辨识技术在同步发电机参数测定中的应用综述

结合国内外的研究动态,介绍并评述了系统辨识技术在同步发电机参数测定中的应用和研究情况,提出了在这方面有待解决的问题和应努力的方向。     

基于粒子群游算法的同步发电机参数辨识

将一种新的进化算法－粒子群游应用于发电机参数辨识，根据粒子群游算法的特点，提出了一种同步发电机参数辨识的计算框架，算例表明，这种参数辨识算法无需提取电机数学模型，直接利用稳定计算程序，简单实用、具有可行性。     

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。     

同步发电机实用参数分时段辨识研究

同步发电机在动态过程的不同时段起主导的实用参数不同。对比研究同步发电机实用参数在励磁扰动故障下的轨迹灵敏度特性,给出不同参数在不同时段内的灵敏度大小的不同。提出一种分时段辨识策略,即先利用励磁扰动前、后的稳态数据辨识同步发电机的稳态参数,然后分别根据次暂态和暂态时段数据辨识次暂态和暂态参数,最后以单机无穷大系统为例验证此方法的有效性。     

基于可观测量的同步发电机参数的时域辨识

同步发电机模型中不可观测量的存在使得在辨识电机参数时因需要求解复杂的微分方程组而导致辨识困难.文中提出了一种由发电机出口电压、出口电流、励磁电压以及励磁电流等可观测量表示的同步发电机辨识模型,避免了复杂微分方程组的求解,提高了辨识的稳定性和效率,简化了参数辨识方法.首先分析了参数可辨识性,指出在将稳态方程作为附加条件的...     

基于PMU实测数据的同步发电机参数在线辨识方法

由于试验条件与发电机运行的实际工况有较大差异,常规的电机试验难以得到与饱和、涡流等密切相关的发电机动态参数的准确值,满足不了离线和在线安全分析及控制的要求。将PMU上传的定子电压和励磁电压量测作为输入信号、定子电流和励磁电流作为输出信号,基于PMU实测数据和同步发电机派克模型,考虑定子绕组暂态过程,实现了同步发电机原始参数的辨识。电力系统实际算例表明,与设计参数相比,基于该参数辨识结果的仿真曲线与实测发电机动态曲线的拟合程度明显要高,所提方法能够有效提高同步发电机的参数辨识精度。     

基于PMU误差校正的输电线路参数在线辨识方法

线路参数辨识对准确反映电网的实际运行状态具有重要作用,但其对相量量测单元(Phasor Measurement Unit,PMU)数据精度要求极高,实测数据难以直接满足应用需求。对此,提出了一种基于PMU误差校正的输电线路参数辨识方法。首先,根据误差类型及测量数据特点,分类型对PMU数据进行预处理。然后,针对缺乏显著特征的偏置误差,基于输电线路物理等效模型提出了考虑数据规律及误差灵敏度特性的PMU测量误差的校正方法。最后,在上述校正方法的基础上,提出了全厂站PMU数据质量的治理方案。通过模拟和实际数据进行仿真,结果表明所提方法相较于现有方法可改善PMU量测数据质量,进而实现输电线路参数的有效辨识。     

基于实测PMU数据的风电综合负荷参数辨识

根据配网侧负荷特点,构建含风力发电机的综合负荷数学模型。以实测PMU数据为基础,利用总体测辨法进行模型参数辨识。将负荷节点输入电压和负荷模型参数代入数学模型,通过改进Euler法求解模型的状态方程,得出负荷节点电流,将其与实测电流误差加权最小作为目标函数,采用遗传算法辨识出负荷模型的参数。以华北电网某线路实测PMU数据为依据,辨识出考虑风电综合负荷的模型参数。辨识结果体现了负荷中以双馈异步发电机为主体的特征,与负荷特点相吻合,由此说明了辨识方法的有效性与辨识结果的合理性。     

基于PMU的电力系统建模及参数辨识

广域测量系统可完整的记录电网的动态过程信息,从而为电力系统的模型建立和参数辨识提供了有效的路径。利用相量测量装置(PMU)记录电网的实时动态信息,可实现对输电线路参数的辨识,包括对称分量和不对称分量;实现对发电机模型参数、励磁系统及调速器模型和参数的辨识;实现对负荷的建模和负荷模型的参数辨识。本文简明扼要的介绍了基于PMU实现上述功能的基本原理和方法,指出可利用当前国内大量广域测量系统建成的有利条件,积极开展线路的参数辨识、发电机、励磁系统、调速器和负荷的建模及参数辨识工作,从而提高电网仿真计算的精确性,为电网调度运行和分析人员提供有益的指导。     

基于PMU数据和时间序列模型的发电机参数识别

电力系统动态仿真的精度往往由同步发电机等元件模型及参数的精度所决定。在对同步发电机模型进行时间序列分析的基础上,提出了一套依靠同步相量测量单元对惯性时间常数、发电机转速调节常数以及涡轮调速器的时间常数等发电机动态参数进行识别的方法。该方法首先将发电机的经典模型和摇摆方程统一转换为一个时间序列模型,并利用线形参数辨识方法对此时间序列模型的参数予以辨识;最后通过求解发电机模型参数与时间序列模型参数的等式关系得到发电机的模型参数。对不同功率变化波形进行了仿真试验,按照本文方法计算得出的发电机参数与实际参数一致,验证了本文提出方法的有效性。     

基于灵敏度分析的同步调相机及其励磁系统参数分类辨识方法

同步调相机及其励磁系统间由于电气耦合而导致参数辨识困难,但目前缺少对待辨识参数量与观察量间耦合特性的分析。对此,提出一种基于灵敏度分析的同步调相机及其励磁系统参数分类辨识方法。分析同步调相机在不同时间尺度下的关键参数,基于轨迹灵敏度信息划分待辨识参数的类型,构建关联参数集合。考虑稳态、次暂态和暂态下同步调相机及其励磁系统响应特性的差异,在不同时间尺度上分别建立参数分类辨识模型。依据关联参数集合进行参数分类辨识,采用基于Tent混沌映射的改进蛇优化算法求解。通过算例分析验证了所提方法的有效性和适应性。     

基于EMD-SG和信息熵矩阵束的同步电机参数辨识

为了解决工程实际中准确获得同步电机瞬态及超瞬态参数问题,提出经验模态分解与矩阵束算法相结合的新型同步电机参数识别法。该方法借助EMD对采集到的含噪短路电流信号进行分解,采用Savitzky-Golay滤波器对高频分量部分进行平滑降噪预处理,借此提高其信噪比;为较好识别短路电流模态阶数,将信息熵引入矩阵束并将此改进矩阵束算法用以提取预处理后的短路电流各分量的频率和阻尼,进而识别出同步电机的瞬态参数。同步发电机三相突然短路仿真与试验参数辨识结果均表明,该方法在信噪比低于24 d B时,仍能快速、精确地辨识同步电机参数。     

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.