[发明专利]撬棒投入双馈风电机群故障电流等值模型计算方法

摘要

本发明公开了一种撬棒投入双馈风电机群故障电流等值模型计算方法,首先，输入双馈风电机群、电网参数及故障前各双馈风电机组转速、电流和电压，并输入等值模型的阶数初值及误差给定值；然后，计算等值模型及其参数，等值模型与原模型误差；通过判断误差与误差给定值关系，确定满足误差给定值的等值模型参数及初值；本发明能够在保证故障仿真精度的同时，有效降低由参数及故障前运行状态各不相同的大量双馈风电机组群故障电流仿真计算量；使用本发明所述方法时，仅需给定所需的等值模型误差指标，无需通过反复时域仿真试验，即可计算满足误差要求的最小阶数等值模型，且误差不受故障类型与故障过渡电阻的影响。

主权项

一种撬棒投入双馈风电机群故障电流等值模型计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：输入双馈风电机组群和电网参数，输入故障前各双馈风电机组转速、电流和电压，并输入给定的等值模型的阶数初值及误差给定值γ_opt；步骤二：计算原模型S及其参数；步骤三：计算等值模型S'及其参数，并计算等值模型与原模型的H_∞范数误差γ_subopt，再计算等值模型初值；等值模型参数、等值模型与原模型的H_∞范数误差γ_subopt及等值模型初值的计算步骤为：1)给定等值模型S'阶数的初值k及迭代终止条件ε；2)由$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\&gamma;}}_{ub}=2\underset{j=k+1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&sigma;}}_j\left(G\right(S\left)\right)\\ {\mathrm{\&gamma;}}_{lb}={\mathrm{\&sigma;}}_{k+1}\left(G\right(S\left)\right)\end{array}\right.,$计算等值误差上下界初值γ_ub、γ_lb，γ＝γ_ub；3)计算tol＝(γ_ub‑γ_lb)/γ_lb，若tol<ε且$rank\left[\begin{array}{cc}X& I\\ I& Y\end{array}\right]\&le;n+k,$终止迭代，令γ_subopt＝γ；否则，进入4)4)令γ＝(γ_ub‑γ_lb)/2，执行锥互补算法，获得两相异矩阵X和Y；5)令$n_r=rank\left[\begin{array}{cc}X& I\\ I& Y\end{array}\right]-n,$若n_r>k，γ＝γ_ub；否则，γ＝γ_lb；返回3)；6)对满足迭代终止条件ε的H_∞范数误差γ_subopt及两相异矩阵X和Y，计算等值模型S'参数；7)计算等值模型S'初值${\tilde{x}}_0={\left[\begin{array}{c}{\tilde{C}}_s\\ \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}\\ {\tilde{C}}_s{\tilde{A}}_s^m\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}{C}_s{x}_0\\ \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}\\ C_s{A}_s^m{x}_0\end{array}\right]---\left(3\right)$步骤1)～7)中：两相异矩阵X和Y均为n×n阶正定阵，I为n×n阶单位阵，n为原模型的阶数；γ为待优化误差指标，其值大于0；A_s、C_s为原模型S状态空间系数阵；σ_j(G(S))为原模型S的Hankel奇异值；为等值模型S'状态空间系数阵；x₀为原模型S初值，参数m的值选择3或4；步骤四：判断满足迭代终止条件ε的H_∞范数误差γ_subopt是否小于误差给定值γ_opt，如果满足，则输出等值模型，否则，等值模型阶数初值k增加1阶后，返回步骤三。