同步发电机非线性模型的期望最大辨识

为实现在噪声干扰下的同步发电机非线性模型在线辨识,提出了同步发电机非线性模型的期望最大的辨识方法。首先,构建了考虑励磁调压器的同步发电机离散非线性状态空间模型,并将同步发电机参数辨识问题转化为期望最大的优化问题;然后提出量化评价系数比较实际系统量测值与参数变化的输出值的差异,并给出参数灵敏度筛选主导参数;同时,利用粒子滤波器和粒子平滑器构造同步发电机条件数据期望,并使用梯度搜索方法得到同步发电机的参数辨识算法。最后用仿真进行参数辨识实验,仿真结果验证所提方法的有效性。     

基于时域仿真抛载法的同步发电机参数辨识方法

获取准确的发电机参数是提高电力系统仿真计算准确性的重要依据,有利于电网的安全稳定运行。应用抛载法对发电机的抛载过渡过程进行理论分析,基于时域仿真抛载法提出同步发电机参数的辨识方法。利用抛载法进行发电机现场试验,获得发电机空载、灭磁和d/q轴抛载试验数据并进行分析处理。模拟现场试验工况,建立发电机空载、灭磁及d/q轴抛载的时域仿真模型,将仿真结果与试验结果进行对比分析,辨识得到全套发电机参数。为验证提出参数辨识方法的有效性,建立发电机异步自励磁仿真模型并利用辨识参数与原厂提供参数进行异步自励磁工况仿真,将仿真结果与试验波形进行对比,表明辨识参数具有更高的准确性。     

基于实测系统扰动的同步发电机参数辨识与验证

为提高发电机参数的有效性,提出了一种基于实测系统扰动数据的同步发电机参数辨识与验证方法。首先,根据扰动前后不同参数的特性被激发程度不同的特点,对发电机参数进行分步辨识,即利用稳态量测辨识稳态参数,利用扰动量测辨识暂态/次暂态参数。进一步根据发电机功角可测时d、q轴的解耦特性,对d轴、q轴的暂态/次暂态参数进行解耦辨识。利用分步、解耦的辨识策略进行参数辨识,每一步待辨识的参数不超过4个,从而提高辨识结果的鲁棒性。然后,提出一种基于外部时序受控源的混合动态仿真验证策略,实现发电机参数的灵敏验证。最后,利用某实际电网的实测扰动数据对实际发电机的参数进行了辨识和验证,结果证实了上述方法的有效性。     

Prony法在同步发电机参数辨识中应用

提出在同步发电机短路试验中应用Prony法实现参数辨识。用Prony法对三相短路电流实测数据进行指数函数的最小二乘拟合,可确定同步发电机的大部分参数。同步发电机参数辨识分4步实现:确定Prony法中的拟合模型阶数、采样总数和采样间隔;对空载三相短路电流进行实测或录波;利用Prony法辨识三相短路电流中各分量对应的特征量;利用所得特征量辨识同步发电机参数。通过对算例发电机进行数值辨识,结果表明该方法的有效性。研究结果显示:取采样时间间隔约为2ms时,辨识效果好;辨识精度与算法中拟合模型阶数、采样时间间隔和采样总数有关,并受信号中噪声的影响,需加以改进。     

基于PMU的同步发电机在线参数辩识研究

针对同步发电机离线参数测量方法不能精确反映发电机运行特性,提出利用相量测量装置PMU实现对发电机运行参数的实时采集,从而实现发电机运行时参数的在线参数辨识。阐述了同步发电机5阶、3阶以及2阶数学模型及参数表示的物理含义;提出了利用PMU实时采集发电机机端电压、电流以及励磁电压、电流,在WAMS系统主站利用GA算法实现对发电机参数的在线辨识。辨识结果证明了发电机参数在线辨识的可行性和有效性,具有较高的理论价值和实际价值。     

基于灵敏度分析的同步发电机参数分步辨识策略

分析得到各种扰动中各同步发电机参数会表现出不同的轨迹灵敏度和平均灵敏度特征,基于此提出一种同步发电机参数分步辨识策略,将发电机各参数的影响进行解耦分解,针对不同激励方式和状态,寻找各参数自身灵敏度最大的扰动模式进行辨识。进一步提出仅含下阶跃、脉冲和短路3种试验的简化辨识策略。仿真结果显示,所提策略能够较好地解决辨识参数较多和一些参数灵敏度较低所引起的辨识困难问题,尤其是瞬态和超瞬态参数辨识精度较低的情况,辨识结果优于传统发电机参数辨识方法。     

计及多扰动的同步发电机模型参数有效性评估

针对电力系统中同步发电机模型参数在遭受不同的扰动下其校核结果存在分散性的问题,提出了计及多扰动场景下的同步发电机模型参数评估方法。首先对省级电网中的扰动实测数据进行聚类并将其划分为若干类扰动场景;其次通过结合概率统计理论确定各类扰动场景校核后的主导参数集并确定各参数在某一置信度下的取值范围;最后提出各类扰动场景下同步发电机的参数模式,为电力从业人员对电力系统的仿真参数的选择及验证提供合理的辅助依据。     

基于PMU数据和时间序列模型的发电机参数识别

电力系统动态仿真的精度往往由同步发电机等元件模型及参数的精度所决定。在对同步发电机模型进行时间序列分析的基础上,提出了一套依靠同步相量测量单元对惯性时间常数、发电机转速调节常数以及涡轮调速器的时间常数等发电机动态参数进行识别的方法。该方法首先将发电机的经典模型和摇摆方程统一转换为一个时间序列模型,并利用线形参数辨识方法对此时间序列模型的参数予以辨识;最后通过求解发电机模型参数与时间序列模型参数的等式关系得到发电机的模型参数。对不同功率变化波形进行了仿真试验,按照本文方法计算得出的发电机参数与实际参数一致,验证了本文提出方法的有效性。     

基于可观测量的同步发电机模型参数的频域辨识

对含有不可观测量的同步发电机模型基本参数进行辨识,需要求解复杂的微分方程组,增加了辨识难度。提出一种由可观测量表示的同步发电机阻抗矩阵传递函数模型,简化了参数辨识方法,减小了辨识的计算量。利用阻抗实部和虚部分开表征的辨识算法进行模型的可辨识性分析,研究表明,结合稳态方程后,所提模型的基本参数是唯一可辨识的,避免了参数多值性问题,且辨识过程与参数经验值无关,能有效防止出现由参数经验值误差引起辨识精度降低的问题。通过自适应滤波获得信号的频域信息,结合粒子群优化算法辨识得到同步发电机基本参数。算例仿真结果验证了所提模型的正确性和辨识算法的有效性。     

同步发电机计算机模拟与参数辨识方法综述

科学技术的发展,使得网络信息技术与计算机技术获得了较大的进步,电力系统容量和规模日益增大,如何才能确保电网安全稳定运行成为首要问题。同步发电机作为电力系统网络中不可或缺的重要组成部分,保证其正常联网运行非常重要。因此,利用现代的研究方法和强大功能的软件,对同步发电机进行各种工况模拟及参数辨识,变得炙手可热。     

基于EMD的次同步扭振模态参数的普罗尼分析

次同步扭振是发电机主轴因为受到电网小干扰的影响而产生的扭转振动,是影响电网稳定性的主要问题之一.基于EMD优化小扰动模态参数的普罗尼辨识法,把EMD的时空滤波特征与小扰动测试信号的频率特征相结合提取小干扰分量,通过普罗尼算法辨识其模态参数,利用重采样处理提高参数辨识精度,并做仿真试验进行验证.由EMD的时空滤波特征和扭振信号的频谱特征,合成一个次同步扭振分量可对噪声及其他频率的干扰信号有所抑制.对次同步扭振而言,重采样的采样频率在150～500 Hz、数据窗在8s左右时辨识精度最高.经重采样处理和EMD提取次同步扭振分量,再进行次同步扭振模态参数辨识的方法精准度较高.     

基于可量测量的同步发电机参数时域辨识

同步发电机模型中不可观测量的存在使得发电机参数辨识困难。在派克模型的基础上,推导出一种状态量均为量测量的同步发电机参数辨识模型,基于该模型提出用直接积分最小二乘原理来辨识发电机参数,并采用分步辨识策略进行辨识。采用所提模型和算法,所有状态量均可直接由积分求取,避免了求解复杂的微分方程,简化了参数辨识方法,提高了辨识效率,而且降低了噪声对辨识结果的影响。利用MATLAB进行算例仿真,将所提模型与派克模型和某文献模型进行对比,结果表明所提模型和算法正确、简单且精度高。     

基于Park模型的同步发电机参数辨识

指出实用参数的非独立性可能导致基于实用模型的参数辨识的困难,提出直接基于Park 模型辨识电路参数,必要时转换为实用参数。分析基于Park模型的同步发电机参数的可辨识性问题。对于q轴电路参数来说,其参数是唯一可辨识的。但对于d轴电路参数来说,仅利用扰动前稳态及动态过程的数据时,其参数是无穷不可辨识的;如果再利用扰动后稳态,则d轴电路参数均可唯一辨识。提出在励磁参考电压上施加阶跃扰动,先根据前后稳态条件辨识出同步发电机的部分电路参数,然后根据动态过程数据采用蚁群算法辨识其余参数。在实时数字仿真系统(real-time digital simu- lator,RTDS)上进行测试,结果表明,与采用实用模型辨识实用参数相比,该文所提方法能有效地改善参数辨识精度及其平稳性。     

基于粒子群游算法的同步发电机参数辨识

将一种新的进化算法－粒子群游应用于发电机参数辨识，根据粒子群游算法的特点，提出了一种同步发电机参数辨识的计算框架，算例表明，这种参数辨识算法无需提取电机数学模型，直接利用稳定计算程序，简单实用、具有可行性。     

基于多新息最小二乘法的同步发电机一次性抛载试验参数辨识

针对同步发电机d、q轴抛载试验的不足,提出了任意工况下一次性抛载试验参数辨识方法.通过分析同步发电机抛载试验动态过程,建立了任意工况下一次性抛载试验d、q轴传递函数模型.考虑到传递函数输入/输出均可测量,通过积分变换将微分方程转化为积分方程,将同步发电机任意工况抛载试验传递函数模型转化为线性回归模型,在此基础上通过分析参数可辨识性和引入多新息最小二乘辨识算法,解决了同步发电机物理参数辨识问题.算例结果验证了该方法的有效性.     

基于饱和模型的同步发电机参数辨识研究

由于饱和效应对同步发电机的参数辨识有重要影响,因此在考虑饱和效应对d轴、q轴参数辨识影响的基础上,提出同步发电机参数辨识方法。对这一方法的辨识过程进行了介绍,并通过仿真算例确认,基于饱和模型的同步发电机参数辨识方法具有较高的精度,同时可以减小辨识过程中的计算量。     

电力市场环境下华北电网稳定问题研究

从电力市场的角度出发,对华北电网的稳定问题进行了分析、探讨。分析了电力市场运营与电网统一调度密不可分的关系,强调统一调度、分级管理的原则。强调应加强在线电网安全分析和电力系统风险评估的研究,建设安全实用的电力市场技术支持系统。发电机参数的辨识工作应重视和加强,研究制定华北电网系统规划适当超前于电力市场对系统需要的相应政策。     

同步发电机参数辨识的蚁群算法及扰动分析

以发电机5阶实用模型为研究对象,利用励磁电压参考值的变化产生动态响应,采用蚁群算法辨识同步发电机参数,分析干扰的大小和类型对发电机参数辨识的影响.在RTDS仿真机组上验证了蚁群算法的可行性,结果表明,从扰动的大小上看,扰动越大,参数辨识的精度越高;从扰动的类型上看,白噪声激励下辨识精度较好,该激励更有利于激发同步发电机的次暂态过程;无论是哪种扰动方式,稳态参数的精度没有大的变化,改善的主要是次暂态参数的辨识精度.     

基于PMU的电力系统建模及参数辨识

广域测量系统可完整的记录电网的动态过程信息,从而为电力系统的模型建立和参数辨识提供了有效的路径。利用相量测量装置(PMU)记录电网的实时动态信息,可实现对输电线路参数的辨识,包括对称分量和不对称分量;实现对发电机模型参数、励磁系统及调速器模型和参数的辨识;实现对负荷的建模和负荷模型的参数辨识。本文简明扼要的介绍了基于PMU实现上述功能的基本原理和方法,指出可利用当前国内大量广域测量系统建成的有利条件,积极开展线路的参数辨识、发电机、励磁系统、调速器和负荷的建模及参数辨识工作,从而提高电网仿真计算的精确性,为电网调度运行和分析人员提供有益的指导。     

基于轨迹灵敏度的同步发电机参数辨识

为提高同步发电机暂态及次暂态参数辨识精度,提出了一种基于轨迹灵敏度的同步发电机参数辨识方法。首先确定了基于轨迹灵敏度的辨识数据区间选取方法,将量测的发电机参数的轨迹灵敏度作为指标,根据该指标的衰减程度,选取暂态及次暂态参数信息含量较大的量测数据作为辨识数据,以提高相应参数的辨识精度;其次采用抗差优化模型作为机组参数辨识优化模型,以提高参数辨识模型的抗干扰能力。算例验证了所提方法的有效性。