基于多轨迹特征提取的参数校正策略研究

电力系统动态数值仿真是电力系统动态安全分析和控制的基本工具。数值仿真轨迹与广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)测量轨迹不一致,其误差主要表现在仿真轨迹所体现的动态特征与实测轨迹所体现的动态特征不同,使仿真结果难以描述实际系统的动态行为。为此,基于实测轨迹寻找有效的动态特征,并通过分析模型参数变化对轨迹的影响确定仿真误差源,使轨迹的误差直接映射到参数上,实现对模型参数的校正,提高数值仿真的可信度。     

基于实测轨迹校正模型参数对电力系统频率动态过程仿真精度的影响

研究电力系统频率动态过程的重要手段是基于数值仿真的方法,但多次事故后仿真复现表明,采用现有的模型及参数无法准确描述实际电力系统的频率动态过程,仿真结果与实测轨迹之间存在明显偏差。文章首先基于WSCC系统,分析不同参数对频率动态过程的影响趋势,并基于东北电网网架结构和实测数据,在复杂多机系统中验证从WSCC系统得出的不同参数物理特性结论。基于实测轨迹并参考参数的物理特性结论校核频率动态过程仿真模型和参数,提高频率动态过程的仿真精度,对于整定低频减载方案,克服以往保守的运行方式等方面提供有效依据。     

基于PMU实测数据调整发电机模型参数的方法

数值仿真在电力系统动态分析中得到了广泛应用,而事实表明,仿真计算结果与实测结果之间存在较大偏差。文中提出一种基于实测轨迹调整发电机模型参数的方法,定义了衡量实测轨迹与仿真轨迹基本误差的指标体系,根据发电机参数的轨迹灵敏度分析,确定发电机参数的调整方式。两机无穷大动模试验系统的算例分析表明,模型参数调整后的仿真结果能更准确地反映实际电力系统的动态行为,验证了所提出方法的正确性。     

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。     

基于轨迹灵敏度频域特征提取的电力系统仿真误差主导参数识别

电力系统动态仿真中主导参数的准确识别是进行仿真验证的前提,传统方法通过比较各参数的轨迹灵敏度时域特征大小确定主导参数.对此,提出了一种基于轨迹灵敏度频域特征提取的电力系统仿真误差主导参数识别方法.通过分析仿真误差曲线的频域特征,提取误差敏感频点;建立评估参数对轨迹灵敏度频域影响的特征指标,通过指标分析各参数轨迹灵敏度在...     

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。     

基于电力系统混合仿真的低频振荡误差校正策略

针对目前动态仿真存在的模型、参数不准确这一现状,以IPLAN程序控制语言为二次开发平台,基于电力系统混合仿真,提出了一种缩小低频振荡分析误差的策略,即在电力系统仿真软件PSS/E中用接地时变导纳进行动态等值以实施混合仿真,并对区域联络线传输功率进行Prony分析,然后依据特征根灵敏度和参数辨识技术对其进行误差校正。算例表明了其可行性和正确性。     

基于轨迹灵敏度的模型参数校正方法研究

针对大规模电力系统数值仿真参数的校正,采用轨迹灵敏度分析获得对系统轨迹影响较大的参数,以缩小误差参数的搜索范围。对已经选择出来的待校正参数集,可采用非线性最小二乘法和粒子群算法识别待校正参数值。仿真实验表明：两种算法具有各自的优势和不足。     

基于轨迹信息的发电机暂态稳定指标分析方法

在已知各发电机相角及角速度的条件下，构造了一种δ-Ek扩展相平面。基于各相δ-Ek扩相平面的轨迹信息提出了一种发电机暂态稳定指标，并给出了相应的分析方法。特点是采用曲线拟合的方式。根据上述轨迹的曲线形状，可以快速算得发电机在故障后的暂态稳定指标。经过算例的验证，该稳定指标能够定量地描述发电机承受故障的能力，从而用来衡量故障后系统中各发电机的稳定程度。     

基于参数估计的电器动态特性数据融合

电器的动态过程是一个复杂的电,磁,热与机械运动过程,由于测量误差及电器结构工艺所限,造成了动态过程重复一致性较差的问题,介绍了剔除测量值中离异值的方法,以获得彼此支持的一致性动态特性的检测数据;引入适于电器动态特性的基于参数估计的数据融合方法,从而解决了快速,准确测量电器动态特性的难题,还介绍了应用自行研制的高精度光机电电磁电器动态测试装置,对CJ20－630交流接触器进行动态特性检测,取得了该型号接触器在不同合闸／分闸控制相角下的动态特性融合值。     

使功-频过程仿真轨迹逼近实测轨迹的模型参数调整

现代电力系统调度中心装设的大量量测装置可以记录系统中发生的功率–频率动态过程。采用常规的电力系统元件模型和参数进行数值仿真所得的频率变化曲线与实测曲线偏差较大。作者应用轨迹灵敏度对影响功率-频率动态过程的主要参数进行分析,得出了相应参数对轨迹的主要影响时段及影响程度。调整大区互联电网的参数使动态频率仿真轨迹与实测频率轨迹尽可能接近,并总结了进行参数调整的主要依据,可为根据量测轨迹进行参数识别提供参考。     

从实测轨迹提取知识时的困难及展望

分析实测轨迹可提供的知识,并按对模型依赖的程度分类。强调在不依赖系统模型的前提下,提炼受扰轨迹信息的重要性。归纳先对实测轨迹降维再提取知识的思路,即利用保稳降维变换将多机轨迹模态的时域识别任务转化为单机的对应问题。采用时频分析方法提取映象单机轨迹的时变特征,并研究轨迹降维及时变因素的影响。指出应该采用可信度校验,在轨迹时变性过强的场合给出提示。指出模型与参数的校核关键是建立随着轨迹动态特征的差异程度而单调变化的指标,进而通过其灵敏度搜索收敛到真值附近。     

电力系统动态仿真中模型参数不确定性的定量分析

由于电力系统动态仿真模型中负荷参数存在不确定性,这使仿真结果的可信度受到影响。在研究负荷参数不确定时,采用传统蒙特卡罗分析法仿真次数过多、仿真时间过长,而采用轨迹灵敏度法又不能给出参数不确定性影响的定量表示。因此采用了一种将轨迹灵敏度法与概率分配法相结合的方法,定量分析负荷参数的不确定性对动态仿真结果的影响。在4机2区域系统上的仿真结果表明,该方法不仅能够快速分析对仿真结果影响较大的主导参数,而且能够直接输出响应与主导参数之间建立的最合适阶次的多项式关系,定量分析参数的不确定性。因此文中方法能够快速清晰地量化出主导参数的不确定性与系统稳定度之间的关系。     

基于DSATools的发电机及其控制系统模型参数仿真方法

精确的发电机系统参数是电力系统分析的基础。很多情况下由于工况条件限制无法对发电机参数进行准确的测量,给系统的安全校核、指标估计及潮流优化等工作带来较大困难。提出了一种基于仿真模型进行参数辨识的方法,通过DSATools仿真工具搭建发电机及其控制系统仿真模型,采用曲线拟合的方法进行参数优化得到了准确的仿真结果。以广西平班水电厂发电机组的发电机及其控制系统作为算例,验证了仿真模型参数辨识的可行性。     

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。     

基于轨迹灵敏度的负荷参数辨识范围调整方法

实践表明,参数辨识范围的选取对参数的辨识效果影响很大。在分析负荷模型参数对所吸收功率的轨迹灵敏度的基础上,提出了负荷模型参数辨识范围的调整方法。首先根据动态过程中轨迹灵敏度的大小选择要调整的参数对象,然后进一步依据动态轨迹灵敏度的变化特点调整参数的辨识范围,从而达到提高负荷辨识精度的目的。实际例子充分表明了这种方法的有效性。