[发明专利]一种基于电网动态特性的发电机主导参数辨识方法

说明书

本发明提供一种基于电网动态特性的发电机主导参数辨识方法，包括如下步骤：步骤1：确定故障时间点PMU曲线及其对应的在线仿真数据；步骤2：使用PMU测量信息将同步发电机模型解耦；步骤3：确定发电机模型；步骤4：确定发电机主导参数；步骤5：参数修正；利用本发明可以在线快速识别发电机参数中对动态行为影响较大的主导参数，量化主导参数的误差范围，提高时域仿真计算的精度。

技术领域

本发明涉及大电网安全运行，具体涉及一种基于电网动态特性的发电机主导参数辨识方法。

背景技术

时域仿真是电力系统规划、运行中常用的分析方法，现代电网技术的发展带来了在线时域仿真技术的实践应用。在实践过程中，依据现有的参数和模型仿真的结果与实际电力系统的物理过程相差较远，这严重影响了电力系统安全分析的准确性和可靠性。

广域测量系统能够提供电网的实时数据，可以实现发电机与电网同步解耦，为发电机的参数识别和校验提供了条件。目前基于PMU的发电机动态参数辨识主要有两类：第一种基于灵敏度的识别方法，但容易受到扰动形式的影响，尤其是对于灵敏度结果相对较低的参数影响更加严重；第二种是基于扩展Kalman参数的辨识方法，对弱非线性系统能够得到理想的滤波结果，但与实际结果相差较大。

发明内容

本发明针对发电机参数辨识的问题提供一种基于电网动态特性的发电机主导参数辨识方法，使用PMU(同步向量测量装置)量测信息将同步发电机模型解耦，通过粒子滤波算法辨识出发电机参数中对动态行为影响较大的主导参数。

一种基于电网动态特性的发电机主导参数辨识方法，包括如下步骤：

步骤1：选取故障时间点PMU曲线及其对应的在线仿真数据；

步骤2：同步发电机模型解耦；

步骤3：确定发电机模型；

步骤4：确定发电机主导参数；

步骤5：参数修正。

进一步的，所述步骤2，根据PMU测量的发电机电压、相角、有功功率和无功功率，将发电机电压和相角作为输入量，发电机的有功功率和无功功率作为输出值，从而将发电机与外部电网进行解耦。

进一步的，所述步骤3，采用计算发电机4阶电气量方程确定发电机模型：

上式中，I_q是交轴电流，I_d是直轴电流，E_fd是励磁电压，E′_d是直轴暂态电动势，E″_d是直轴次暂态电动势，E′_q是交轴暂态电动势，E″_q是交轴次暂态电动势。同步电抗X_d和X_q，暂态电抗X′_d和X′_q，次暂态电抗X″_d和X″_q、暂态开路时间常数T′_dO和T′_qO，次暂态开路时间常数T″_dO和T″_qO，发电机的饱和系数K_G，为待辨识参数。

进一步的，所述步骤4，提取第一摆功率和阻尼比分别作为特征量，采用Morris筛选方法进行主导参数确定，步骤如下：

步骤4-1：选取变量θ_i，其它参数值固定不变，

步骤4-2：在变量范围[θ_imin,θ_imax]内随机改变参数θ_i，得到输出值y，

步骤4-3：判别参数变化对输出值的影响程度，从而筛选出主导参数。