电力系统动态等值的在线测辨研究（II）：辨识方法及仿真检验

动态等值的同调等值法和模式等值法大都用于离线分析,在线动态安全分析了常需要对外部系统作在线的实时动态等值。由于系统的结构,运行工况多变,一般不可能离线先作等值后再在线调用,因此,在可辨识性分析的基础上,引进全局性好,鲁棒性强的进化策略辨识方法用于电力系统动态等值的在线测辨,华中电网的实际仿真应用表明：进化策略法具有较高的精度和较少的计算量,适合于动态等值参数辨识。     

3区域互联电力系统动态等值的辨识方法

对大型电力系统采用动态等值可以显著降低计算量，并能突出主要特征。动态等值的同调等值法和模式等值法大都用于离线分析，在线动态安全分析常需要对外部系统作在线的动态等值，这时需要采用辨识等值方法：先确定系统等值模型，模型参数通过辨识获得。现代电力系统中越来越多的区域形成互联，对多区域互联电力系统的动态等值研究变得尤为重要，但以往的文献都是针对2区域系统。文中给出了3区域互联电力系统的动态等值模型，分析了模型的可辨识性，从理论上证明了：充分利用扰动前、后的稳态条件和动态过程，等值模型中所有参数均是可以辨识的。在可辨 识性分析的基础上，运用进化策略法进行模型的参数辨识，最后通过系统仿真加以验证，算例结果表明了等值模型的有效性和其参数辨识的可行性。     

适用于机电暂态仿真的大型光伏电站在线动态等值方法

为了提高光伏电站并网安全稳定在线计算的准确性和时效性,提出了一种适用于机电暂态仿真的大型光伏电站在线动态等值方法。在线计算逆变器聚类指标并分群等值,根据聚类指标门槛值形成等值方案,对比等值前后的暂态响应特征判断等值的有效性并迭代修正。基于实际工况对光伏电站进行在线等值提高了模型的准确性。为提高计算效率,详细模型下的响应曲线和用于聚类指标计算的参数灵敏度通过离线计算并建立数据库、在线根据实测信息匹配获取。基于实际电网的仿真计算验证了该方法的有效性。     

考虑铁损的电动汽车用异步电机转子时间常数在线辨识方案

针对异步电机磁场定向矢量控制技术,从铁损离线辨识和转子时间常数在线辨识两个方面对异步电机控制性能进行优化。通过标准空载实验和工程实测数据测定计算出不同工况下的铁损等值电阻值,包括定转子铁损,并推导出铁损等值电阻随频率和转差率变化的函数关系。在此基础上对传统矢量控制进行改进,设计了包含铁损补偿模块的矢量控制系统。采用基于转子q轴磁链的模型参考自适应法,实现转子时间常数在线辨识,以q轴转子磁链是否等于零作为参考依据,在控制器内设置的转子时间参数初始值基础上在线调整其值来提高转子磁场定向角的准确性。仿真实验结果证明了该方案可准确补偿铁损和转子时间常数,有效提高了控制系统的动态和稳态性能。     

基于IDE-BAS算法分步辨识策略的风电场动态等值研究

为了在电力系统仿真中准确分析风电并网带来的影响,从保持原始系统特性的角度出发,采用参数分步辨识的动态等值策略对风电机组等值模型进行参数辨识.本文基于IDE-BAS算法辨识风电等值机组参数,分别在电网故障及阵风扰动情况下,重点辨识电气参数和机械参数.根据风电场的实际运行数据算例分析,对比等值模型与原始系统的输出特性,验证了本文提出的对风电机组等值模型参数分步辨识策略是有效可行的.     

基于循环神经网络的动态等值模型辨识

为了在系统稳定计算分析中简化和减小计算难度,用动态等值作为一种建模方法提出了一种基于循环神经网络的电力系统动态等值法并结合串并联辨识结构将其用于等值后模型的辨识。这种方法不需要预先建立确定的动态模型,仅靠边界节点的测量数据。循环神经网络的权值和结构决定了被等值外部模型的参数和结构。对IEEE的39节点进行的仿真结果表明了该方法能够捕捉原始系统的动态特性,有较高的精确性。     

国内科技信息

过热汽湿对象的在线闭环辨识近年来,国内许多单位用辨识方法获取热工对象动态特性的工作,但其主要手段多采用离线辨识或利用专用计算机进行。如果利用控制用微机实现在线闭环辨识,辨识程序固化在 EPROM 中,且控制和辨识用同一台微机,可随时进行辨识,比传统的阶跃响应法扰动小、精度高,为研究大机组动态特性提供了方便条件。吉林热电厂8号炉为并列运行母管制锅炉,装有     

基于差分进化法的锂电池模型参数辨识算法研究

基于二阶RC等效电路模型,采用差分进化法对模型参数进行离线辨识.相比于传统的最小二乘法辨识电池模型参数模型,差分进化法的鲁棒性好、辨识精度高,因此被广泛应用于求解优化问题.     

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。     

等值电网的静态安全分析

在电力系统规划设计和在线应用方面，静态安全分析已成为近年来深感兴趣的课题。本文利用文[5]所述的同心松弛概念和文[4]建议的等值方法，提出了用于电力系统安全分析的外部等值。为了校核这种外部等值的行为，对我国某电力系统的45节点和131节点试验网络，作了预想事故(线路开断和发电机开断)下的离线数值试验。试验表明，在绝大多数情况下，具有这种外部等值的等值网，其安全分析的结果与未化简网的分析结果相当一致。     

区域小水电机群动态等值建模方法研究

在对含小水电机群的电网进行分析时,若要研究小水电机群整体的动态特性,采用包含每台小水电机组模型的详细模型并不方便。实用的方法是先对小水电机群进行等值建模,再在等值模型的基础上进行各种分析。提出了一种区域小水电机群动态等值建模方法,该方法以同调等值为基础,对参数聚合、网络化简等环节加以改进,可以快速得到区域小水电机群的动态等值模型。基于该方法对IEEE 10机39节点系统和湖北恩施地区小水电机群进行动态等值建模,仿真结果证明了所提等值建模方法的有效性。在此基础上,通过进一步仿真分析了等值负荷对于动态特性的影响,为区域发电机群在线动态等值建模奠定了基础。     

基于轨迹灵敏度的动态等值模型参数分类优化方法

电力系统动态等值模型必然存在一定误差,边界联络线功率对等值模型参数的轨迹灵敏度揭示了等值模型误差与模型参数之间的量化联系,可据此优化等值模型参数。为此,提出了基于轨迹灵敏度的动态等值模型参数分类优化方法。首先,介绍了轨迹灵敏度及其计算方法;然后,讨论了考虑综合负荷的电力系统动态等值模型的一般结构,根据不同参数轨迹灵敏度的特点,将模型主导参数划分为静态、动态主导参数进行分类优化;最后,将算法应用于IEEE10机39母线算例系统,对等值模型中的虚拟阻抗、惯性时间常数、定子电抗及转子电阻等参数进行了优化。仿真结果表明,该方法能有效提高等值模型精度,且所需计算量小,优化速度快,具有良好的应用前景。     

基于单机等值与选择模态分析的风电场等值建模方法

随着风电接入电网容量的不断增加,风电接入对系统稳定性的影响愈发明显。因此构建合理的风电场并网模型对研究含风电场电力系统的动态特性具有重要意义。针对风电场的详细建模常常带来模型阶数过高、仿真时间过长等问题,提出了一种基于单机等值与选择模态分析的风电场等值建模方法。该建模方法首先对多台风机进行聚合等效,然后在单机等值聚合模型基础上,应用选择模态分析的方法,进一步降低模型阶数。数值仿真结果表明,该动态等值方法不仅可实现不同风速下多台风机的等值,还能够近似还原多风机系统原始的稳态与暂态行为,从而在风电场并网分析中可显著减小模型阶数,提高计算速度。     

计及高渗透率光伏的配电网广义负荷一体化等值建模

计及光伏等新能源电源的配电网广义负荷模型,通常是在传统综合负荷模型的基础上并联新能源电源的等值模型,其结构庞大,模型阶数较高,使得参数难以辨识。提出一种计及光伏的配电网广义负荷一体化等值建模方法,其简化了模型结构,且无需依赖光伏发电系统的出力数据。基于光伏发电系统动态特性的理论和仿真分析,提出光伏发电系统的多项式等值模型;建立光伏发电系统和配电网静态负荷的一体化模型,扩展参数取值范围,并采用改进遗传算法对模型参数进行辨识。基于DIgSILENT-MATLAB联合仿真平台的仿真结果表明,所提一体化等值模型能够较为准确地描述计及光伏发电系统的配电网广义负荷的动态特性。     

基于电网动态等值的PSS参数智能优化方法

针对电网静态等值方法无法反映发电机近端机组的影响,提出一种新的电网等值方法,将发电机以外的系统等值为一台二阶动态机组和无穷大母线的并联,根据发电机机端数据,采用电网静态等值方法和递推最小二乘法辨识动态等值系统的参数;采用三机系统的线性化Heffron-Philips模型求得励磁控制系统的无补偿相频特性;根据相位补偿原理采用模拟退火粒子群优化算法对电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)参数进行智能优化。仿真结果表明,优化后的PSS参数能够提供更多的阻尼,更好地抑制低频振荡。     

汽轮发电机组动平衡的微机仿真

用新的等效动刚度系数法对汽轮发电机组动平衡进行研究,对转子系统只需一次加重便可通过微机模拟预测出各组配重的残余振动,方便地找到最合适的配重。对 ２００ ＭＷ机组的成功应用证明了该方法是正确和有效的。     

基于REI等值的多区域无功优化并行计算(英文)

将REI等值技术应用于求解多区域电力系统的无功优化并行计算问题,对系统各个分区的外部网络进行REI等值化简,并对相角传递、等值网络初值计算、外层协调计算与REI等值网络修正等关键问题提出了具体的解决办法。并以此为基础建立了适合多区域无功优化的并行计算模式,通过采用Matlab并行计算平台实现无功优化并行计算,以IEEE 39节点和某695节点实际系统作为算例,通过与集中优化方法和基于Ward等值的多区域无功优化并行算法进行比较,对所提方法的有效性和优缺点进行了详细分析。     

同时带交流和整流负载的三相同步发电机系统的运行稳定性

参数匹配不当的同时带交流和整流负载的三相同步发电机系统会发生低频振荡而不能正常工作。为了对系统稳定运行的条件进行研究 ,在系统等效电路模型基础上 ,建立了该系统的线性化数学模型及相应的状态方程。使用劳斯判据得出了系统稳定运行的判据、直流侧等效动态电阻的计算公式和临界电阻的计算公式 ,揭示了系统“微变”稳定条件的物理实质。详细讨论了发电机参数、交轴稳定绕组及负载对系统运行稳定性的影响。实验与理论分析结果的对比说明了所建模型和分析方法的正确性