基于蚁群算法的同步发电机参数改进频域辨识方法

同步发电机参数频域辨识方法一般假设小扰动条件下励磁电压保持不变,但实际上,试验过程中励磁电压不断变化,扰动大小的划分也带有一定经验性。为此,提出了基于蚁群算法的同步发电机参数改进频域辨识方法,该方法需要实时测量扰动后的发电机功角、定子电压、电流以及励磁电压等变量,并应用快速傅里叶变换及功率谱算法将各电气量转换为频域信号。然后,在计及励磁电压变化的条件下,应用蚁群优化算法拟合发电机电压q轴分量的频域特性,从而辨识d轴最优参数。q轴运算电抗不受励磁电压影响,故可按照传统方法辨识q轴参数。对某电站水轮发电机的参数辨识验证了改进频域方法的有效性,与传统方法相比,改进频域辨识方法可适用于较大扰动的情况,且d轴参数辨识精度较高,收敛性更好,具有较好的实用性。     

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。     

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。     

同步发电机参数的一次性任意抛载测试方法

为简化同步发电机的抛载试验方法,在同步发电机功角可以测量的基础上,提出了一种用于同步发电机参数辨识的一次性任意抛载测试方法。对于同步发电机5阶模型,当同步发电机励磁电压不变,调速器不动作时,详细推导了任意抛载情况下的发电机端口电压包络线方程、励磁电流变化方程。论证结果表明,利用一次性任意抛载过程中的动态以及抛载前的稳态,以发电机励磁电流、定子电压、转速作为量测量,可以同时辨识全部d、q轴电气参数,而不需分d、q轴两次抛载试验,简化了试验过程。仿真计算验证了上述方法的有效性。     

基于串联制动电阻的生物质能同步发电机组低电压穿越研究

对用于生物质能发电(BPP)的并网同步机组(SG),其低电压穿越(LVRT)不便沿用大型SG紧急控制措施。采用串联制动电阻(SBR)实现BPP中SG的LVRT,采用计及励磁系统动态控制的等面积定则,提出了SBR阻值解析算法。基于SG及励磁系统,量化SBR功率,将其引入SG加速面积中,建立了SG加速和减速面积表达式。结合机械功率和切入功角,利用等面积定则,推导出满足LVRT准则SBR最小阻值的解析算法。改变系统参数,分析其对SBR最小阻值的影响,以选择新安装BPP电厂参数。动态仿真结果验证了基于解析算法选取SBR阻值的正确性。可以发现SG惯性或励磁电压上限越大,q轴同步电抗、d轴暂态电抗或变压器电抗越小,机械功率或切入功角越小,所需的SBR阻值越小。对SBR阻值影响从大到小依次排序为d轴暂态电抗、惯性时间常数、q轴同步电抗、变压器电抗、励磁电压上限值。     

进相试验中凸极同步发电机静态稳定限制的数值分析

为研究凸极同步发电机进相试验中进相无功及功角的限值问题,建立了两种不同进相试验条件下凸极同步发电机静态稳定功率方程。通过对两个功率方程的数值分析,揭示了凸极同步发电机静态稳定极限功率和极限功角随试验电压及电气参数的变化规律,以及发电机饱和对静态稳定的影响。研究结果表明,凸极发电机低负荷时的进相深度主要取决于其q轴电抗;相同条件下d、q电抗越小发电机允许的进相无功和其极限功角越大;进相试验电压对极限无功影响较大,但对极限功角影响很小;利用发电机不饱和参数计算出极限无功和功角比较保守,以此为依据进行进相深度的控制可以保障机组的运行安全。     

发电机内电势相角与功角的测量方法及应用

传统的发电机内电势与功角通过实时测量发电机端电压电流以及发电机直轴电抗Xd和交轴电抗Xq计算得到.由于发电机在不同运行状态下Xd,Xq发生变化,产生计算误差.为此,提出一种转子位置测量法,利用发电机组的键相脉冲信号和机端电压来测量发电机内电势相角与功角.该方法不受发电机等效计算模型和同步电抗参数误差的影响,具有较高的精度,适用于电网扰动和暂态过程的实时功角测量.     

基于抛载法和BPA仿真的发电机参数辨识方法

发电机参数是影响电力系统仿真计算准确性的关键因素.为了提高发电机参数的准确性,针对作图法辨识发电机参数精度不高的缺点,提出了一种基于抛载法和BPA仿真的发电机参数辨识方法.基于抛载法的基本原理,现场对某台机组进行了d/q轴抛载试验,并利用BPA软件建立与抛载试验相同工况的仿真模型,通过仿真结果与现场试验的对比分析,辨识得到发电机的d、q轴参数.仿真结果表明,利用该方法辨识出的参数切合实际、精度较高.     

一种同步发电机功角测量的同步电抗折算法

功角是表征同步发电机运行状态的重要参量,提出了一种基于稳态分析的测量同步发电机功角的同步电抗折算法,它计及了磁路饱和对同步发电机同步电抗的影响。该方法可应用于相量测量装置。试验表明采用该方法,功角的测量可以获得满意的精确度。由于该方法仅需要发电机电气参数,因此便于实施,尤其适用于水力发电厂发电机功角的测量。     

采用测量电压的永磁同步电机多参数在线辨识

针对永磁同步电机多参数在线辨识存在欠秩、相互耦合、精度低等问题,该文提出一种采用测量电压的多参数在线辨识方法,同时在线辨识d、q轴电感、定子电阻和永磁体磁链4个参数。通过测量电压代替给定电压,消除了逆变器非线性因素对参数辨识的影响,提高参数辨识精度。通过高频正弦电压注入,先辨识d、q轴电感,然后再将电感辨识结果用于电阻和磁链的递推最小二乘辨识。这种分步辨识策略解决了欠秩问题。同时,在d轴注入方波扰动电流信号,进一步解决由于欠秩导致的参数辨识相互耦合的问题。实验结果证明,所提多参数在线辨识算法在加减速、突加突卸负载和不同温度下,均能准确辨识参数。