基于无速度传感器矢量控制的电机工程参数辨识

风力发电系统中发电机控制是比较重要的环节,各种风力发电机的控制算法在一定程度上依赖于准确的电机参数。首先分析了永磁同步发电机的数学模型及其控制策略,在分析一种基于锁相环模型和模型参考自适应原理的PMSG无速度传感器矢量控制方法的基础上,提出一种具有较强工程应用价值的永磁同步发电机的参数辨识方法。最后给出了各参数辨识的仿真模型和仿真结果。仿真研究结果验证了该控制方法的正确性和可行性。     

基于功率响应的汽轮机调节系统模型参数辨识方法研究

基于功率响应特性辨识汽轮机调节系统参数。采用简易模型克服了辨识算法中难以实现的发电机建模问题。通过分析参数对机组功率特性影响的关联性,对辨识流程和优化目标函数进行了设计。再以先进数值计算方法作为辨识手段辨识得到模型参数。利用PSASP对辨识结果进行仿真并与实测对比,结果表明:新方法所建模型仿真值与实测值相当接近,所建立的汽轮机调节系统模型能够较为真实地反映机组实际的响应特性,说明该方法正确有效。与原有辨识方法相比,实现了对模型参数的更加准确辨识。     

采用最大-最小蚁群算法的励磁系统参数辨识

为获得发电机励磁系统准确的模型参数,对BPA(bonneville power administration)软件中励磁系统典型仿真模型进行深入分析,得到模型参数与励磁系统大、小阶跃响应特性的关联关系。结合实际情况,对需辨识参数进行筛选,对参数取值范围进行限制。采用最大-最小蚁群算法对参数进行辨识,先求得影响发电机空载电压小干扰阶跃响应特性的主要参数,再得到影响发电机空载电压大干扰阶跃响应特性的主要参数。BPA计算得到的辨识模型仿真曲线与实测数据吻合良好,仿真结果表明了辨识方法的有效性。     

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。     

改进遗传算法在发电机励磁系统参数辨识中的应用

提出了一种基于改进遗传算法的将发电机励磁系统原模型转换为仿真软件下标准模型的参数辨识方法,以原模型和标准模型的输出误差最小作为辨识目标,利用改进遗传算法不断优化调整标准模型中的参数,最终得到满足要求的励磁系统标准模型参数。与传统的励磁系统参数辨识方法相比较,该方法很好地解决了励磁系统非线性环节难以有效辨识的问题,方便可靠,精度高。实际发电机励磁系统参数辨识结果表明,该方法具有很好的效果。     

改进遗传算法在发电机励磁系统参数辨识中的应用

提出了一种基于改进遗传算法的将发电机励磁系统原模型转换为仿真软件下标准模型的参数辨识方法,以原模型和标准模型的输出误差最小作为辨识目标,利用改进遗传算法不断优化调整标准模型中的参数,最终得到满足要求的励磁系统标准模型参数.与传统的励磁系统参数辨识方法相比较,该方法很好地解决了励磁系统非线性环节难以有效辨识的问题,方便可靠,精度高.实际发电机励磁系统参数辨识结果表明,该方法具有很好的效果.     

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。     

遗传算法在发电机励磁系统参数辨识中的应用

提出了一种基于遗传算法的将发电机励磁系统原模型转换为仿真软件下标准模型的参数辨识方法,以原模型和标准模型的输出误差最小作为辨识目标,利用遗传算法不断优化调整标准模型中的参数,最终得到满足误差要求的励磁系统标准模型参数.与传统的励磁系统参数辨识方法相比较,该方法很好地解决了励磁系统非线性环节难以有效辨识的问题,方便可靠,精度高.实际发电机励磁系统参数辨识结果表明,该方法具有很好的效果.     

基于状态识别和遗传算法的双馈风电机组参数辨识方法

风力发电机及其控制系统参数对机组动态特性及电力系统安全性和稳定性有重要影响。应用遗传算法对双馈风力发电机及其控制系统进行参数识别,为了提高参数辨识精度,将原始量测数据曲线分为三个阶段,分别为:故障阶段、功率恢复阶段和状态恢复阶段。遗传算法主要用于以上三个阶段的划分和每个阶段内的参数辨识,在故障阶段主要辨识故障参数,在功率恢复阶段主要辨识风机保护系统参数,在状态恢复阶段主要辨识风机控制系统参数。在遗传算法的每一次迭代中,对每一遗传因子所代表的参数组进行电网时域仿真,评价函数用来计算量测数据曲线与仿真曲线的偏差。通过实验测试表明该方法是有效的。     

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。     

基于主导轨迹断面阻尼比灵敏度的仿真关键参数诊断

电力系统机电暂态仿真中,励磁、调速、电力系统稳定器(PSS)等控制系统参数不合理,易引起控制系统稳定性弱化,导致仿真可信度降低。基于轨迹断面阻尼比灵敏度指标,提出一种机电暂态仿真中控制系统关键参数的实用诊断方法。由仿真中各控制系统的输出变量振荡特性确定主导断面时刻、主导发电机及其对应控制系统,针对主导断面时刻和主导发电机进行单机无穷大(OMIB)等值后,经阻尼比灵敏度分析给出参数调整建议,多个算例验证了所提方法的有效性。该法是轨迹特征根思想的一种工程应用,结合数值积分提供的控制系统振荡信息与平衡点特征根技术提供的阻尼比灵敏度解析信息,可快速定位不合理的控制系统参数,适用于复杂多机系统的参数诊断。     

基于PSCAD的双馈风电机组建模与仿真

双馈感应风电机组仿真建模研究的文献很多,但鲜有描述双馈风电机组详细建模过程的。为此,介绍在PscAD／EMTcD软件中建立包含风力机、双馈风力发电机、变频器和控制系统的双馈感应风电机组的全过程,在此基础上搭建系统电磁暂态仿真模型并进行仿真分析。仿真结果表明所构建的模型可实现有功、无功功率的解耦控制和最大风能跟踪;实现保持直流母线电压恒定和交流侧单位功率因素控制;与实际双馈风电机组的风速-输出功率具有较高的一致性。     

基于快速傅里叶变换算法的智能电表Matlab仿真

介绍了一种基于快速傅里叶变换(FFT)算法的智能电表的Matlab仿真模型,采用FFT算法对电力系统进行谐波分析,精确监测电力系统的功率因数、谐波分量及畸变率等参数。该模型包括电力系统波形发生器、信号调理、单片机等模块,可以对理论数据、电力系统仿真数据以及电网实际采样数据进行谐波分析。着重介绍了FFT数据处理模块,并通过Matlab软件Powergui模块FFT Analysis功能与该仿真模型产生的计算结果进行了比较,验证了该模型的正确性。     

基于混合动态仿真的发电机组模型有效性评估

发电机组是决定电力系统动态行为特征的关键设备,其数学模型及参数是否有效将直接影响系统动态仿真结果,所以对机组仿真模型的有效性评估显得尤为重要.近年来提出的基于相量测量单元(PMU)数据的混合动态仿真,为电力系统元件的模型验证提供了新思路.文中提出发电机组仿真模型有效性评估方法,利用理想电压源法实现混合动态仿真,并结合残...     

直驱永磁风力发电系统仿真与优化控制

分析了直驱永磁风力发电系统的基本原理及各模块的控制策略,在Matlab/Simulink中搭建风电系统及其控制器的仿真模型,仿真验证了模型的正确性。在发电机精确模型的基础上,忽略发电机定子暂态得到实用模型,并对两种模型的适用性进行讨论。仿真分析表明:当分析发电机本身的动态问题时,可采用精确模型;当进行并网计算时,实用模型和精确模型均可以准确描述。最后利用粒子群算法对直驱永磁风力发电系统中的控制器参数进行优化,提高了系统的动态特性,实验结果验证了该直驱永磁风力发电系统控制器参数优化方法的有效性和可行性。     

磁通切换型轴向磁场永磁风力发电系统仿真分析

在介绍磁通切换型轴向磁场永磁（Axial Field Flux-Switching Permanent Magnet,AFF-SPM）风力发电机结构及其发电运行原理的基础上,将一台三相12/10极AFFSPM电机应用于直驱式变速恒频风力发电系统。为了实现最大风能跟踪,对机侧PWM变换器的控制策略进行了研究。最后,在Matlab/Simulink仿真环境中搭建了该系统的仿真模型,并对其进行了仿真分析。仿真结果验证了控制理论的正确性,同时对AFFSPM风力发电系统的深入研究具有重要的参考价值。     

大型同步发电机进相运行动模试验设计

同步发电机进相运行已成为广泛应用的电网电压调节手段。动模试验是电力系统学科一种重要的研究方法。由于电网安全运行的重要性,现场不可能开展发电机深度进相运行试验。文章提出基于动模试验研究大型发电机深度进相特性的方法,并以某600 MW发电机组为原型机,基于相似原理设计了大型同步发电机进相运行动态模拟的发电机、主变、线路等模型机参数,搭建了发电机进相运行动模系统,开展了不同进相深度工况的发电机进相动模研究,分析了发电机进相动模结果,指出了影响发电机进相动模试验精度的电气参数模拟误差、外串阻抗无饱和现象、模拟系统容量下磁路饱和反映不真实等影响因素。通过建立的模型发电机组进相试验结果与现场实际600 MW进相试验结果的比较,验证了所设计的动模模型的正确性和有效性。     

山东电网励磁系统模型参数确认试验的分析

励磁系统在电力系统的规划与控制领域有着非常重要的作用, 精确的模型结构与参数是选择有效控制手段和整个电力系统仿真准确性的基础, 励磁系统模型参数确认试验是励磁系统建模的一个重要环节。在介绍励磁系统模型参数确认现场试验方案的基础上, 对发电机空载特性、时间常数、AVR 比例增益、励磁机空负载特性以及无功补偿度等参数进行了简单的理论分析, 得出了各参数的计算公式。     

双馈风力发电机的开环解耦控制

从双馈风力发电机的基本等效电路图出发,提出了双馈风力发电机的一种开环解耦控制方法。该方法结构简单,易于实现,并通过仿真验证了该方法的正确性。通过该方法建立的仿真模型,能为分析整个双馈风力发电系统的参数匹配情况、预计整个系统向电网输送的电能情况,以及电机设计中的参数选取等提供参考依据。     

电力系统稳定计算中火电厂调速系统模型及其应用分析

目前国内电力系统稳定仿真计算中火电厂的调速系统模型和参数不够准确,造成了仿真计算中频率响应过程和现场事故记录差别较大。文中首先介绍了火电厂动力系统及其调节装置模型和控制方式;然后分析了它们对电力系统稳定仿真计算的影响;最后探讨了调速系统模型的使用方法,指出了仿真计算除了需要知道汽轮机采用的调速控制方式和参数外,还需要了解现在已普遍采用的锅炉－汽轮机的协调控制方式和参数设置等。