[发明专利]风力发电装备黑箱模型的辨识方法、装置、终端及介质

权利要求书

1.一种风力发电装备黑箱模型的辨识方法，其特征在于，包括：

断开网侧变流器，并采用直流电压源代替直流侧电容，扫频测量机侧变流器直流端口阻抗，调整机侧变流器外环比例系数，扫频得到另外一组机侧变流器直流端口阻抗；

基于所述机侧变流器直流端口阻抗，计算机侧变流器外环比例系数的灵敏度，根据高频处灵敏度大小判断机侧变流器采用的控制方式；

引入灵敏度作为指标，设某一控制器参数θ的幅值灵敏度S_M(θ,f)和相位灵敏度S_P(θ,f)定义为：

式中，θ泛指待辨识控制器参数，||表示取模值，Δθ表示待辨识控制器参数的参数偏差量，Z代表阻抗，f表示频率，j表示虚数；

基于式(4)计算机侧变流器外环比例系数的幅值灵敏度S_M(k_p,f)为：

式中，k_p表示机侧变流器外环比例系数，Δk_p表示外环比例系数的偏差量，Z_dc1和Z_dc2分别代表机侧变流器直流端口阻抗；

将机侧变流器采用恒功率源或恒直流电流源替代，扫频测量网侧变流器交流端口阻抗；

基于所述网侧变流器交流端口阻抗，检测基频处阻抗幅值有无谐振峰值，据此判断网侧变流器采用的控制方式，完成对黑箱模型的辨识。

2.根据权利要求1所述的风力发电装备黑箱模型的辨识方法，其特征在于，所述机侧变流器控制方式包括：

双馈风电机组机侧变流器采用有功功率/无功功率控制或转矩/无功功率控制；

永磁直驱风电机组机侧变流器采用转矩控制或转速控制；

所述网侧变流器控制方式包括：

双馈风电机组和永磁直驱风电机组网侧变流器均采用直流电压/无功功率控制或直流电压/交流电压控制。

3.根据权利要求1所述的风力发电装备黑箱模型的辨识方法，其特征在于，所述断开网侧变流器，并采用直流电压源代替直流侧电容，扫频测量机侧变流器直流端口阻抗，调整外环控制器比例系数，扫频得到另外一组机侧变流器直流端口阻抗，包括：

断开网侧变流器，并用直流电压源代替直流侧电容；在永磁直驱风电机组和/或双馈风电机组的机侧变流器直流端口注入谐波扰动电压，通过FFT分析提取谐波电压Δu_dc1和谐波电流Δi_dc1，计算得到机侧变流器直流端口阻抗Z_dc1：

微调机侧变流器外环比例系数，并在永磁直驱风电机组和/或双馈风电机组的机侧变流器直流端口注入谐波扰动电压，通过FFT分析提取谐波电压Δu_dc2和谐波电流Δi_dc2，计算得到另一组机侧变流器直流端口阻抗Z_dc2为：

4.根据权利要求1所述的风力发电装备黑箱模型的辨识方法，其特征在于，所述基于所述机侧变流器直流端口阻抗，计算机侧变流器外环比例系数的灵敏度，根据高频处灵敏度大小判断机侧变流器采用的控制方式，包括：

利用参数归一化方法消除不同控制结构下控制器参数数量级差异大于设定阈值时的影响，并定义归一化后的机侧变流器外环比例系数的幅值灵敏度为：

式中，表示所有频率下，机侧变流器外环比例系数幅值灵敏度的最大值；表示所有频率下，机侧变流器外环比例系数幅值灵敏度的最小值；

根据灵敏度在高频以上的灵敏度的大小，判断机侧变流器采用的控制方式，其中：

对于双馈风电机组：

机侧变流器采用有功功率/无功功率控制的条件为：

机侧变流器采用转矩/有功功率控制的条件为：

对于永磁直驱风电机组：

机侧变流器采用转矩控制的条件为：

机侧变流器采用转速控制的条件为：