[发明专利]一种计及饱和特性的发电机实用参数辨识模型及其辨识方法

说明书

本发明涉及一种计及饱和特性的发电机实用参数辨识模型及其辨识方法，首先，运用Laplace变换，把发电机六阶实用时域模型方程组转换为频域模型方程组，对频域方程组进行代数变换，消去不可观测量e′_q,e″_q,e′_q0,e″_q0,e′_d,e″_d,e′_d0,e″_d0。然后对其作Laplace反变换，转换为以积分形式表示的消去不可观测量的计及饱和特性的实用参数辨识模型。接着对积分形式的参数辨识模型离散化，构造以dq轴电流计算值与实测值差值最小为目标的优化函数。在此基础上，建立了适用于PMU量测数据的发电机参数辨识策略，从而有效提高发电机参数辨识的精度。

技术领域

本发明涉及发电机实用参数辨识精度领域，特别是一种计及饱和特性的发电机实用参数辨识模型及其辨识方法。

背景技术

我国正加快推进电力系统精细化建模工作，其中励磁调速系统及PSS参数入库工作正逐年完善，但同步发电机参数仍采用铭牌参数进行仿真计算。发电机模型参数的准确性是导致电力系统时域仿真结果与实际情况偏差的重要因素，将直接影响到系统的隐患排查、事故复现、安全稳定和规划设计。近年来，利用同步相量量测装置PMU(PhasorMeasurement Unit)实现电力系统模型参数在线辨识成为重要的研究方向，其具备测量发电机实时状态变量的特点，可实现发电机自身与电网、励磁和调速系统解耦，有利于优化辨识策略，且量测到的系统扰动数据计及发电机真实运行工况，具有较高的可信度。

在实用模型不可观测量及导数项的处理方面，国内学者提出了适用于甩负荷试验的时频变换处理方法，将实用模型的微分方程组变换为积分方程，并消去中间变量，构建仅含有可观测电气量与待辨识参数的方程，避免中间变量反复迭代的误差。其中，提出的励磁感应电动势e_f修正方法，计及了发电机饱和特性对参数辨识精度的影响。但该方法需使用励磁电流和电枢电流合成值I_f∑，由于扰动时电枢电流突变，矢量叠加合成的I_f∑实时值在突变瞬间存在误差，影响辨识精度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种计及饱和特性的发电机实用参数辨识模型及其辨识方法，用参数辨识模型为dq解耦方程，降低参数辨识的维度，且避免对不可观测状态变量反复迭代的计算过程，提高辨识的快速性。

本发明采用以下方案实现：一种计及饱和特性的发电机实用参数辨识模型，具体为：

式中，X_q,X′_q,X″_q,T′_q0,T″_q0分别为交轴同步电抗、交轴暂态和次暂态电抗、交轴暂态和次暂态开路时间常数；X_d,X′_d,X″_d,T′_d0,T″_d0分别为直轴同步电抗、直轴暂态和次暂态电抗、直轴暂态和次暂态开路时间常数；所述X_q,X′_q,X″_q,T′_q0,T″_q0和所述X_d,X′_d,X″_d,T′_d0,T″_d0均为辨识参数；X_l为定子漏抗；i_d,i_q分别为发电机机端电流在d、q轴分量；e_f为励磁感应电动势；令式中，u_d0,u_q0,i_d0,i_q0为扰动发生前发电机机端稳态电压电流在d、q轴分量；令k₃＝1+S_d，S_d,S_q分别为d、q轴饱和因数。