[發明專利]適用于在線同步發電機參數辨識的參數可辨識性分析方法

有效

• 申請號: 201610120865.0
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105634366B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 朱澤翔;江全元;熊鴻韜;孫維真;吳跨宇;沈軼君;陸海清
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;浙江大學;國網浙江省電力公司;杭州意能電力技術有限公司
• 主分類號: H02P21/16
• 分類號: H02P21/16
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發明公開了一種適用于在線同步發電機參數辨識的參數可辨識性分析方法。本發明利用參數對同步發電機在線參數辨識的輸出狀態的靈敏度構建相對海森矩陣，通過利用相對海森矩陣分析參數對辨識目標的影響來評估參數的可辨識性，并能根據參數的辨識性對不可辨識參數進行排序，克服了傳統同步發電機參數可辨識性分析的不足。本發明只用計算一次參數對輸出的靈敏度，重復利用靈敏度信息，便可快速、便捷的分析參數可辨識性，可以直接應用于在線同步發電機參數辨識領域，可提升在線參數辨識結果的準確性。

技術領域

本發明屬于電力系統的動態參數辨識領域，尤其是一種適用于在線同步發電機參數辨識的參數可辨識性分析方法。

背景技術

電力系統安全穩定分析是發展智能電網的核心，而參數辨識卻是電力系統安全穩定分析的基礎。電力系統的動態模型參數，尤其是同步發電機的動態模型參數，它們的正確性直接決定了電力系統安全穩定分析的正確性。然而在同步發電機在線參數辨識領域，一方面，發電機的數學模型是根據對物理現象進行分析而構建出來的，它本身就包含大量的具有物理意義的參數；另一方面，通過在線試驗得到的采樣數據往往并不能很好地反應所有參數對輸出的影響。這些因素導致所有的發電機參數在實際在線辨識過程中并不能很好的辨識；進一步地說，由于辨識性較差參數的存在，參數辨識問題往往得到錯誤的結果或者不可解。

針對上述技術困難，文獻《Subset Selection for Improved ParameterEstimation in On-Line Identification of a Synchronous Generator》提出了使用子集合選擇的方法，該方法根據目標函數對參數的海森矩陣將全參數空間轉化為簡約參數空間，但其所提出的方法只能將參數分為可辨識參數和不可辨識參數，并不能有效分析所有參數的可辨識性大小和參數之間的線性相關性。文獻《PMU Based Generator ParameterIdentification to Improve the System Planning and Operation》提出了利用奇異值分解方法進行參數線性相關性分析，但是對參數線性相關性的分析需要更多的人為經驗來判斷，不能很好應用于在線同步發電機參數辨識中。

盡管已有諸多研究成果，但在同步發電機在線辨識領域中尚無高效的、便捷的參數可辨識性分析計算方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種適用于在線同步發電機參數辨識的參數可辨識性分析方法，其能夠高效、便捷地分析參數可辨識性，可直接應用于同步發電機在線參數辨識分析中。

為此，本發明采用如下的技術方案：適用于在線同步發電機參數辨識的參數可辨識性分析方法，其包括如下步驟：

第一步：電網發生擾動激勵同步發電機時，利用發電廠廠站端數據采集和監測系統，采集發電機自身以及和發電機控制系統相連的狀態變量數據，利用混合仿真理論將采集的數據劃分為輸入數據u和輸出數據y_m；

第二步：構建輸入數據u以及由發電機標稱參數構成的參數向量θ下的微分代數方程組F(u,θ)來表征發電機的動態行為以及輸出行為；

第三步：對發電機參數向量中的每一個參數都構建靈敏度方程，如參數向量θ中的第i個參數，對應的靈敏度方程為S_i(u,θ)；

第四步：利用梯形公式對靈敏度方程S_i(u,θ)進行求解，其中i＝1,2,...n_p，n_p為發電機參數向量θ的總個數，得到輸出狀態y對參數的靈敏度sy_i，i＝1,2,...n_p；

第五步：設置可辨識參數和不可辨識參數指標集合I＝{1,2,...,n_p}和