感应电动机负荷模型参数灵敏度分析及参数易辨识性的研究

针对感应电动机负荷模型中部分参数易辨识,且辨识结果稳定,而另一部分参数难辨识,辨识结果存在较大离散性的问题,本文通过参数灵敏度分析,指出了参数灵敏度与参数易辨识性之间的关系,以及扰动强度与参数灵敏度从而参数易辨识性的关系.最后提出了对实际感应电动机参数辨识具有重要指导意义的分步或逐步辨识策略.     

感应电动机负荷模型参数灵敏度分析及参数易辨识性的研究

针对感应电动机负荷模型中部分参数易辨识 ,且辨识结果稳定 ,而另一部分参数难辨识 ,辨识结果存在较大离散性的问题 ,本文通过参数灵敏度分析 ,指出了参数灵敏度与参数易辨识性之间的关系 ,以及扰动强度与参数灵敏度从而参数易辨识性的关系。最后提出了对实际感应电动机参数辨识具有重要指导意义的分步或逐步辨识策略。     

基于单点最优辨识的综合负荷广义感应电动机模型

基于现场实测负荷数据的动态辨识,在三阶感应电动机动态模型的基础上,提出一种基于单点最优辨识策略的综合负荷广义感应电动机模型.将实测响应与基本感应电动机模型响应在同时刻的差值作为内反馈附加到模型输出,构成一种广义感应电动机模型,实现了模型响应对实测响应的最佳拟合.建模实践表明,该模型对暂态过程的描述能力强、辨识效率高、参数分散性小.其优良的性能对负荷建模的实用化具有重要意义.     

综合负荷模型参数的简化辨识策略

研究了ZIP负荷模型与感应电动机相并联的综合负荷模型参数的简化辨识策略。基于对负荷模型参数的灵敏度分析并结合我国配电网的实际特点,提出了固定负荷模型的大部分参数、仅辨识灵敏度最大参数的简化辨识策略。对负荷实测曲线的分析表明,基于该策略建立的负荷模型对负荷动态特性具有较强的解释能力。文末指出,进一步进行简化综合负荷模型参数研究的重点在于负荷模型的不唯一性对模型外推特性的影响以及从系统仿真的角度研究多值负荷模型之间的等价性。     

一种新的简化负荷模型结构

好的负荷模型需要反映负荷的本质特征,并能够精确地仿真实测曲线.从系统辨识的角度来看,负荷模型是变电站大量电能消耗元件的一个等值模型,同时负荷模型具有参数不唯一的特点,这就使得简化负荷模型的辨识成为可能,负荷模型的简化辨识也会为工程实际应用带来方便.采用了ZIP负荷模型加感应电动机的综合负荷模型,针对我国配电网的特点,从参数灵敏度的角度出发,提出了将灵敏度小的感应电动机参数部分固定,仅辨识灵敏度较大参数的方法,并用残差分析指标对简化后的负荷模型的准确性加以验证,证明了简化模型参数的可行性,并为进一步研究辨识参数简化后的模型的统计学规律奠定了基础.     

基于Volterra在线参数辨识的动态负荷模型等效性分析

基于Volterra在线参数辨识方法,通过数字仿真、模型参数辨识、模型替换和外特性交叉对比等步骤,分析了恒阻抗加感应电动机模型（ZM模型）与ZIP模型、ZIP加电动机模型（ZIPM）之间的等效性及ZM模型的适用范围。仿真结果表明,当ZIPM负荷中ZIP部分的恒阻抗负荷占比大于70%时,辨识出的ZM模型与原始模型在外特性上的相似程度可以满足机电暂态仿真的要求。     

风电机组驱动系统参数辨识

提出了风速激励下的定速风电机组驱动系统参数辨识方法。首先以含定速风电机组的单机无穷大系统为例,仿真了风速激励风电机组的受扰轨线,表明由于感应发电机电气部分动态较快,因此在辨识驱动系统模型参数时,可将电气部分用准稳态模型近似,以降低模型的阶数以及参数辨识的个数。进一步采用轨迹灵敏度方法,分析了驱动系统模型参数的可辨识性。基于粒子群优化算法进行了参数辨识,结果验证了该定速风电机组驱动系统参数辨识方法的可行性。     

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.     

基于传递函数的遗传算法感应电机参数辨识

提出了一种基于传递函数的感应电机参数辨识方法,这种方法是通过计算感应电机实际输出和电气模型输出的差值来不断对估计模型进行修正,从而辨识出感应电机参数,并与传统的最小二乘算法辨识结果和电机参数真值进行了比较。实验证明,采用该方法对感应电动机进行参数辨识是可行的,辨识结果是可信的。     

考虑低压释放特性的双机综合负荷模型参数识别策略研究

首先介绍了考虑低压释放特性的综合负荷模型,然后从电动机聚类和实际负荷类型两方面分析了双机和单机模型各自的适用情况。通过对双机模型轨迹灵敏度分析,得出大电动机和小电动机参数不能一起辨识。从电动机稳定性和低压释放特性分析,提出了固定大电动机参数辨识小电动机参数的辨识策略。仿真算例表明提出的双机参数辨识策略精度较高,能提高参数辨识精度。     

基于灵敏度与相关性的综合负荷模型参数优化辨识策略

综合负荷建模及其参数辨识是电力系统分析研究的重点和难点之一。为了研究综合负荷模型参数对模型响应的影响以及参数之间的动态关联,提出一种基于参数灵敏度与相关性分析的综合负荷模型优化辨识策略。首先,对配电网集结等效的综合负荷模型进行解析灵敏度分析以及Hessian矩阵特征值表征的灵敏度分析;其次,通过Pearson相关系数判断参数一阶灵敏度之间的相关性,得到对输出响应作用相似的参数;然后,在遗传算法与Levenberg-Marquardt算法相结合的混合算法基础上,提出固定灵敏度小的参数,按比例简化辨识线性相关参数的优化辨识策略;最后,通过实测曲线及完整负荷模型的仿真,验证了该辨识策略的有效性。     

The Squirrel-Cage Induction Motor Model and Its Parameter Identification Via Steady and Dynamic Tests

One of the most important bases for designing robust closed-loop controllers applied to induction motor with high performance is establishing its mathematical model and state observers, as well as the parameter identification with high accuracy. In this paper, a step-by-step mathematical model of the squirrel-cage induction motor is described at αβ coordinate frame where the parameters are defined in detailed form; the rotor flux linkages and load torque are estimated via an asymptotic observer; the induction motor parameter identification is performed via a data acquisition board, applying dynamic and steady-state tests. Inductances of the induction motor model are calculated using the proposed relationships between the magnetically coupled circuit and equivalent circuit model. The mathematical model, state observers, and parameter identification procedure of squirrel-cage induction motor are validated via comparison of simulation signals with their corresponding real-time signals. This validation is made experimentally by a steady-state test, where load conditions are changed via a dynamometer which is belt coupled with the squirrel-cage induction motor.     

一种新型的电机参数离线辨识系统

在实际工程应用中,常规空载实验和堵转实验辨识电机参数的方法难以实现,且辨识精度不高,针对此问题,设计了一种基于TMS320F2808的异步电机参数辨识系统.该系统能够通过直流实验、单相交流实验以及空载实验代替常规辨识方案对工程现场电机的参数进行辨识.这里论述了异步电机参数辨识系统的设计和实现过程,并对电机参数辨识中出现...     

Dynamic power system load modeling by parameter estimation

A second-order state space load model was developed and adapted for parameter identification. A weighted least squares identification process was developed to identify model parameters from measurements of load current response due to changes in input voltage. An induction motor model response was used to provide measured input-output load response. The state space load model was implemented in a typical power system stability program. The application of the state space load model to transient stability studies demonstrates that it can more accurately reflect actual load response than conventional stability load models. The state space load model is shown to adequately model the dynamics of power system composite bus load.     

变频器驱动下感应电机参数的一种辨识方法

基于感应电机三相定子绕组通单相正弦电流下的电机模型,设计了一种新的感应电机在静止状态下参数辨识的方法。该方法无需做堵转和空载实验,即可得到电机无速度传感器矢量控制系统中所需要的全部参数。为了避免复杂的运算过程,文中提出了一种新的迭代算法替代直接求解非线性方程组。仿真和物理实验证明,该方法辨识精度高、计算简单、实用性强。     

基于交替迭代优化的同步调相机电气参数分步辨识方法

300 Mvar快速动态响应同步调相机广泛应用于特高压直流输电.为准确辨识调相机器模型参数,提出一种基于交替迭代优化的电气参数分步联合辨识方法.采用考虑饱和特性的六阶实用电机模型,设计了包含励磁阶跃扰动、甩负荷扰动和机端电压扰动的小扰动实验方案;基于交替迭代方向乘子法和轨迹灵敏度分析法,制定了采用三组小扰动实验数据联合...     

电动汽车异步电机变频驱动系统的自抗扰控制

电动汽车异步电机电驱动系统通常采用效率优化策略以节约电能,但效率优化异步电机变频驱动系统存在磁链、负载变化以及电机参数时变等多种不确定因素,对闭环系统的控制器设计提出了较高的要求.为提高电驱动系统的运行性能,设计了效率优化异步电机变频驱动系统的自抗扰控制器,根据在不同负载时电机磁链变化大的特点,给出了自抗扰控制器的参数整定方案.实验结果表明,采用自抗扰控制器的效率优化异步电机变频驱动系统与传统的采用PI调节器的效率优化异步电机变频驱动系统相比,具有更好的抗干扰性能和快速的转速跟踪性能.     

基于铭牌数据和序列二次规划算法的感应电动机模型参数辨识

为克服基于铭牌数据辨识电动机模型参数时人工增加近似约束条件的不足,提出新的辨识电动机单笼和双笼模型参数的优化数学模型。该模型以计算效率偏差最小为目标,以电动机定子电流、输入无功、最大电磁转矩和起动参数等重要性能指标等于铭牌值为约束条件,并采用序列二次规划算法进行求解。算例验证了所提模型和算法的科学性。与其他方法的比较表明,采用所提模型与算法计算得到的模型参数能够更好地反映电动机的工作特性。