[发明专利]一种双馈风电机组低电压穿越特性辨识方法和系统

说明书

本发明公开了一种双馈风电机组低电压穿越特性辨识方法和系统。首选构建双馈风电机组时域仿真模型，再通过计算识别参数与双馈风电机组时域仿真模型的输出外特性之间的轨迹灵敏度选出观测量数据，接着通过观测量数据和实际测量数据优化目标函数，在利用优化的目标函数多工况‑分步辨识输出特征，具体求解电网正常运行期间双馈风电机组的控制参数的初步辨识结果、求解电网故障期间双馈风电机组的控制参数的初步辨识结果，再基于两初步辨识结果求解双馈风电机组在电网正常运行期间和电网故障期间的控制参数的最终辨识结果。本发明能够显著提高时域仿真模型的精确度，使仿真系统的输出特性可以准确拟合实际系统输出特性。

技术领域

本发明涉及双馈风力发电领域，尤其是一种双馈风电机组低电压穿越特性辨识方法和一种双馈风电机组低电压穿越特性辨识系统。

背景技术

近年来，风电装机容量逐渐增加，大规模风电并网对电力系统的影响越来越突出。为了保证双馈风电机组的可靠运行，需要分析计算低电压穿越期间并网双馈风力发电系统的稳定性，而建立准确的模型是其中的关键。

双馈风电机组模型中电机参数的选定，可以由风机制造厂商提供的精确模型中获取，并凭借建模经验进行调整。但是对于风电机组控制系统中的某些参数，制造厂商无法直接提供或不能直接测量，使得所建立模型与实际风电机组运行特性存在偏差，不能满足风电机组接入电力系统稳定性分析的要求，为提高风电机组模型的准确度，需要对风电机组模型进行参数辨识。目前国内外学者已展开了相关研究，如已公开的下列文献：

[1]Z Liu，H Wei，X Li，et al.Global Identification ofElectrical andMechanical Parameters in PMSM Drive Based on Dynamic Self-Learning PSO[J].IEEE Transactions on Power Electronics，2018，33(12)：10858-10871.

[2]潘学萍，鞠平，徐倩，等.双馈风力发电机参数分步辨识及观测量的选择[J].中国电机工程学报，2013，33(13)：116-126.

文献[1]提出一种永磁同步电机驱动系统参数辨识方法，根据永磁电机数学模型，考虑逆变器的非线性特性，建立参数估计模型，基于动态自学习粒子群算法，利用动态学习估计器跟踪电气参数、机械参数和逆变器参数。文献[2]针对双馈风电机组，采用分步辨识方法，首先在电网故障工况下辨识电气部分参数，再利用输入端风速变化工况辨识机械部分参数。但上述文献均只辨识了电机自身的参数，由于电机参数数量少，并且可以从铭牌上获取或通过测量得到，因此辨识难度较低，而控制参数数量大，变化范围广，且不易测量，导致辨识难度高，上述文献的方法存在局限性。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种双馈风电机组低电压穿越特性辨识方法和系统，以提供一种能够提高双馈风电机组模型辨识准确度的解决方案。

本发明采用的技术方案如下：

一种双馈风电机组低电压穿越特性辨识方法，包括：

S1、构建双馈风电机组时域仿真模型的步骤；

S2、以双馈风电机组控制参数(控制系统参数)作为待辨识参数，计算待识别参数与双馈风电机组时域仿真模型的输出外特性之间的轨迹灵敏度，基于轨迹灵敏度选择观测量数据的步骤；

S3、基于观测量数据和实际测量数据优化仿真模型目标函数的步骤；

S4、利用S3中的目标函数求解电网正常运行期间双馈风电机组的控制参数的初步辨识结果的步骤；

S5、利用S3中的目标函数求解电网故障期间双馈风电机组的控制参数的初步辨识结果的步骤；