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。     

利用励磁电压扰动后的同步发电机参数辨识

基于Matlab/Simulink建立同步发电机系统在励磁电压发生扰动时的电气模型,并通过Park变换,快速Fourier分解（FFT）得到同步发电机实用参数辨识所需d轴和q轴电压、电流的基频分量和励磁电压等电气数据。然后根据汽轮同步发电机六阶电气模型以及对应的电气微分方程进行辨识,微分方程的求解采用改进Euler法。在寻优辨识中先计算稳态参数,从而减少待求参数的维数,再利用改进的粒子群算法寻优辨识暂态参数。仿真算例的计算结果验证了该方法的正确性。     

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。     

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。     

基于蚁群算法的同步发电机参数改进频域辨识方法

同步发电机参数频域辨识方法一般假设小扰动条件下励磁电压保持不变,但实际上,试验过程中励磁电压不断变化,扰动大小的划分也带有一定经验性。为此,提出了基于蚁群算法的同步发电机参数改进频域辨识方法,该方法需要实时测量扰动后的发电机功角、定子电压、电流以及励磁电压等变量,并应用快速傅里叶变换及功率谱算法将各电气量转换为频域信号。然后,在计及励磁电压变化的条件下,应用蚁群优化算法拟合发电机电压q轴分量的频域特性,从而辨识d轴最优参数。q轴运算电抗不受励磁电压影响,故可按照传统方法辨识q轴参数。对某电站水轮发电机的参数辨识验证了改进频域方法的有效性,与传统方法相比,改进频域辨识方法可适用于较大扰动的情况,且d轴参数辨识精度较高,收敛性更好,具有较好的实用性。     

利用励磁系统加阶跃扰动测量发电机参数

介绍一台QFQS-200-2汽轮发电机并网带负载运行时,对励磁系统加阶跃扰动,根据电机的暂态行为,用最小二乘方法一次辨识出汽轮发电机d、q轴参数的试验方法,由所得参数计算出的暂态过程与实测过程有较好的拟合.证明本文的方法是成功的.     

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。     

基于轨迹灵敏度的同步发电机参数辨识

为提高同步发电机暂态及次暂态参数辨识精度,提出了一种基于轨迹灵敏度的同步发电机参数辨识方法。首先确定了基于轨迹灵敏度的辨识数据区间选取方法,将量测的发电机参数的轨迹灵敏度作为指标,根据该指标的衰减程度,选取暂态及次暂态参数信息含量较大的量测数据作为辨识数据,以提高相应参数的辨识精度;其次采用抗差优化模型作为机组参数辨识优化模型,以提高参数辨识模型的抗干扰能力。算例验证了所提方法的有效性。     

基于时域仿真抛载法的同步发电机参数辨识方法

获取准确的发电机参数是提高电力系统仿真计算准确性的重要依据,有利于电网的安全稳定运行。应用抛载法对发电机的抛载过渡过程进行理论分析,基于时域仿真抛载法提出同步发电机参数的辨识方法。利用抛载法进行发电机现场试验,获得发电机空载、灭磁和d/q轴抛载试验数据并进行分析处理。模拟现场试验工况,建立发电机空载、灭磁及d/q轴抛载的时域仿真模型,将仿真结果与试验结果进行对比分析,辨识得到全套发电机参数。为验证提出参数辨识方法的有效性,建立发电机异步自励磁仿真模型并利用辨识参数与原厂提供参数进行异步自励磁工况仿真,将仿真结果与试验波形进行对比,表明辨识参数具有更高的准确性。     

同步发电机辨识参数对数据误差的敏感性分析

为了从理论上描述参数辨识结果受数据误差的影响程度,针对同步发电机六阶模型,给出了一种参数对数据误差的敏感性分析方法。基于稳态参数与暂态参数的辨识模型,分别构造了同步发电机稳态参数、暂态参数与数据误差的关系式,给出了参数对数据误差的上界估计。基于实测PMU数据,利用该分析方法,以电流误差为例,进行了计算参数对数据误差估计式的实例分析。结果表明,同步发电机参数受到电流数据误差的影响程度依次为稳态、暂态、次暂态参数。