综合模型聚合和参数辨识的风电场多机等值及参数整体辨识

参数的准确获取是风电场多机等值时的难题之一。提出了综合解析方法和辨识方法的风电场动态等值建模框架。基于解析方法获得各等值机参数的估计值,将其作为初始值,进一步基于实际受扰轨迹进行参数辨识;创新性地提出了综合稳态特性与动态特性的风电场分群方法,并将动态时间规整方法引入受扰轨迹的相似度分析;研究了多台等值机参数的可辨识性,针对多机等值时存在参数多、部分参数无法区分辨识的难题,提出了分类辨识和重点辨识相结合的参数整体辨识策略。最后,基于粒子群优化算法进行参数辨识,并对参数辨识误差进行了分析。     

电力系统中发电机和负荷参数同时辨识的可行性研究

以往电力系统参数辨识都是基于节点数据逐个进行,而且发电机参数和负荷参数也都是分开辨识。近年来广域测量系统（WAMS）逐步得到推广应用,为广域电力系统参数辨识提供了可能性。针对广域电力系统建模的需求,提出了对发电机和负荷的参数进行整体同时辨识的思路。根据参数轨迹灵敏度的相位关系分析发电机和负荷参数同时辨识的可辨识性。根据参数轨迹灵敏度的幅值大小确定参数辨识的难易程度,并由此确定重点辨识参数。利用BPA软件以及蚁群算法优化辨识参数,在测试系统不同故障情况下进行了参数辨识和对比,验证了发电机和负荷同时辨识的可行性。     

电力系统发电机参数整体辨识的多情景并行内点算法

同步发电机模型的准确性对电力系统稳定性研究影响甚大,如何快速准确地确定系统中发电机模型参数是电力系统建模领域非常重要的问题之一。利用广域测量装置,提出一种同时对多台发电机在线辨识算法。对多机系统多台发电机同时辨识问题建立了完整的数学模型,同时为了应对相量测量单元(PMU)测量误差,提出多情景参数辨识,提高辨识精度。多台发电机同时辨识问题是一类动态优化问题,采用内点法求解时,对大系统求解,计算时间过长。因参数辨识问题自由度较低,提出简约空间内点算法,极大地降低了计算时间,同时针对多情景辨识,提出情景解耦策略,并行求解该问题。对IEEE 9节点系统和IEEE 39节点系统进行算例测试发现,相对传统单机辨识算法,该方法对发电机辨识有较高的准确性,能较快地计算出辨识结果。     

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。     

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。     

不同短路故障下电力系统发电机参数的可辨识性研究

针对电力系统中发电机参数辨识,在不同的短路故障下,即单相短路、两相间短路、两相接地短路、三相短路,分析其参数的可辨识性。针对不同阶次的Park模型,采用基于轨迹灵敏度的可辨识性分析方法,采用5种不同的观测变量进行对比研究,即发电机相对功角、发电机端口电压相对相角、联络线有功功率、联络线无功功率以及枢纽母线电压。介绍了对比结果。     

抛载试验和数值差分在发电机参数辨识中的应用

为解决抛载法用于自并励发电机参数辨识时因励磁电压变化导致的辨识不准确问题,提出了基于抛载试验和数值差分的发电机参数辨识方法。该方法采用抛载试验和时域辨识法相结合的方式开展参数辨识;同时,为形成参数迭代过程中的雅克比矩阵,利用数值差分的方法计算机端电压对各参数的轨迹灵敏度,较好地解决了抛载时刻轨迹灵敏度的初值问题。由于抛载试验电气量可观测性强,该方法能较好地克服环境噪声的干扰;同时,时域辨识法理论严密,能充分计及自并励机组抛载后励磁电压变化对辨识结果的影响。辨识实例表明该方法简单易行,具有较强的工程实用价值。     

基于综合广域信息的负荷参数辨识方法

提出一种基于综合广域信息的负荷参数辨识方法,以发电机相对功角作为广域信息,综合分析多种运行及故障条件下发电机功角对负荷参数的轨迹灵敏度.根据灵敏度分析结果,可以确定参与负荷参数辨识的发电机功角以及各负荷参数的易辨识性,也可以选择有利于参数辨识的扰动地点.由负荷参数估计值得到的发电机功角响应曲线,与发电机功角曲线实际值的最小二乘拟合,使得目标函数极小化,即完成了负荷参数的广域辨识.对10机39节点系统的仿真分析结果表明:负荷参数辨识的广域信号应选择30号发电机功角,节点19为扰动地点,负荷参数中电动机负荷比例系数以及定转子阻抗等灵敏度较高,更易于辨识.在多种运行及故障条件下,广域辨识的负荷参数均能够比较准确地反映系统实际的动态特性.     

基于时频变换的同步发电机参数辨识中权函数选择与误差分析

同步发电机实测辨识中次暂态参数的辨识精度与权函数的选择密切相关,然而如何选择目前尚缺乏系统的研究。该文针对基于时频变换的参数辨识方法,提出了以灵敏度分析为依据的权函数选择原则。首先构建了包含机端电气量和待辨识参数的矩阵方程,推导出机端可测电气量对每个参数的灵敏度时变曲线(即轨迹灵敏度)公式。然后,根据轨迹灵敏度的大小确定合适的加权区间和权重系数。最后,对比研究了权函数选择在不同试验工况和样本数据长度下对辨识结果的影响,并定量评估了基于时频变换的同步发电机参数辨识算法的系统误差。实例计算表明,文中提出的权函数选择方法可有效提高发电机参数的辨识精度和稳定性。     

基于短路电流辨识双馈感应发电机的模型参数

研究含大规模风电的电力系统的动态行为,需要准确的风电机组模型参数。发电机是风电机组的核心部件,对其准确建模至关重要。提出了基于风电机组的短路电流辨识双馈感应发电机(DFIG)模型参数的方法。分析了DFIG风电机组在端口发生三相短路情况下的电磁暂态特性,给出了短路电流的解析表达式。以含DFIG风电机组的单机无穷大系统为例仿真获得短路电流,基于轨迹灵敏度方法分析了DFIG各参数的可辨识性及辨识难易度,并基于短路电流的解析表达式进行参数辨识,根据参数辨识结果进行了误差分析。     

发电机组电气参数监测多处理机系统的设计

介绍了一种多发电机组电气参数监测处理机系统的研制的思路,阐述其主要性能指标及技术创新,并介绍其关键技术问题及参数处理算法.     

多机系统复转矩系数分析及PSS参数计算

针对电力系统稳定器(PSS)抑制低频振荡所基于的阻尼转矩概念,为将阻尼转矩的概念推广应用到多机系统中,提出一个把多机系统中的区域间振荡简化为一个两机系统模型,在两机模型中应用复转矩系数法的研究方法,说明基于单机无穷大系统的复转矩系数法推广应用到多机系统中的意义和合理性,推导基于两机模型的PSS补偿角度计算方法,并且通过比较说明该方法的计算结果与基于单机无穷大模型的计算结果存在差异。     

基于灵敏度计算的电力系统参数可辨识性分析

对于简单电力系统建模中参数可辨识性问题,以往采用解析方法可以进行分析。但对于大规模电力系统,解析方法难以进行。文中发现了电力系统参数的可辨识性与灵敏度之间的关系。提出先根据灵敏度的相位来判断参数能否唯一辨识,再根据灵敏度的大小来选择可辨识的重点参数,最后采用蚁群算法优化重点参数。通过算例分析,证明了上述方法的可行性。     

基于分区电网的多机进相调压效益探析

发电机进相运行是解决系统低谷运行时枢纽点电压偏高的有效手段。针对江苏省2010年实际背景分区电网,选择若干组已投运的机组,以分类分区研究单机进相的调压作用为基础,对多机进相运行进行仿真,分析进相运行对分区关键母线电压的影响和对系统电压的调节作用,并校验多机进相运行时系统的暂态稳定性,探讨分区内多机进相运行的调压能力。     

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。     

基于改进的Prony算法在线辨识电力系统低频排振荡模式

基于传统的Prony算法对输入信号要求较高,同时对分析数据的噪声非常敏感,提出了一种改进的Prony算法,对在线获取的信号进行快速拟合,从而分析出信号的振幅、阻尼比、频率和相角等信息.改进的Prony算法的拟和精度在36节点的多机系统中进行验证,该算法输入信号是基于广域测量系统提供的各机组功角变量.仿真计算结果表明,该改进算法可实现低频振荡主导模式的在线辨识.     

风力机参数的可辨识分析

风力机是风电机组吸收和转化风能的关键设备,准确的模型和参数是机组优化运行和控制的基础。文中基于风力机常用的高精度数学模型,运用计及实际运行工况的风力机的可测量量,进行参数的可辨识性理论分析,结果表明风力机的参数可辨识。     

考虑配电网络的综合负荷模型可辨识性分析

为更全面、准确地描述配电网络和电力负荷的结构,已有文献提出了考虑配电网支路的综合负荷模型。文中分析了该模型参数的可辨识性,获得明确结论,即已知配电电抗或电阻、或者已知两者之比时,参数是可辨识的。通过仿真算例和实测数据验证了理论分析结果的正确性。     

Genetic Matrix Algorithm; Simultaneous Optimization of Structure and Numerical Parameters

Genetic Algorithm is often used to optimize numerical parameters, and Genetic Programming is used to optimize structure. However, optimizing both structure and numerical parameters simultaneously is quite difficult. Many different algorithms have been developed with the goal of optimizing both structure and numerical parameters simultaneously. However, those algorithms are not satisfactory in the sight of simultaneous optimization. We developed a new algorithm named Genetic Matrix Algorithm (GMA), which can evolve structure and numerical parameters simultaneously. The new algorithm, GMA, can evolve tree‐structured programs, which include numerical parameters in each of the nonterminal nodes. In this paper, we apply GMA to evolve image processing algorithms. Experimental results show that we can construct new useful image processing algorithms, which cannot be constructed using only fixed thresholds. Copyright © 2007 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

利用电压及电流双端测量信息的高压输电线路正序参数测量方法及应用

利用全球卫星定位系统同时测量输电线路首末两端的三相电压和三相电流,提出了利用输电线路的双端电压及电流测量信息的高压输电线路正序参数测量方法。给出了正序参数测量步骤及计及分布电容影响的正序阻抗和正序电容计算公式,并给出了测量系统的硬件结构。仿真与实测结果验证了该方法的可行性。