[發明專利]基于PMU量測的同步發電機參數辨識方法

有效

• 申請號: 201710860124.0
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107677960B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 張偉駿;陳文龍;林濟鏗;張鑫;黃霆;黃道姍;蘇清梅
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司;國家電網公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 35100 福州元創專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡學俊

本發明涉及同步發電機參數辨識方法，在傳統辨識方法中辨識數據的選擇與處理過程中仍存在數據有效性檢驗問題及量測標幺化問題尚未得到有效解決，本發明提出了一種基于PMU量測的同步發電機參數辨識新方法。首先提出了完整的參數辨識數據有效性檢驗方法，分別對數據擾動深度及采樣頻率進行了檢驗，以確保數據包含準確充足的次暫態量動態信息，以保證辨識精度；隨后提出了針對發電機參數辨識的量測數據標幺化方法，該方法優勢在于有效解決了標幺化問題，避免了在標幺化過程中采用不準確的發電機參數帶來誤差，并且標幺化體系與傳統標幺化體系完全一致。

技術領域

本發明涉及一種基于PMU量測的同步發電機參數辨識方法。

背景技術

同步發電機作為電力系統最為核心的設備，其參數的準確性對電力系統仿真、動/暫態穩定分析、系統規劃、潮流分析等有著重要影響。同步發電機實際運行時參數受到多種因素影響，可能偏離廠家設計參數值，采用廠家參數可能難以模擬發電機動態行為，因此需要進行參數辨識得到更為準確的運行時參數。

目前同步發電機參數辨識方法主要分為兩類：離線辨識和在線辨識。離線辨識通過在發電機停機時期進行短路試驗、拋載試驗等擾動試驗，根據試驗數據進行參數辨識。但由于現場試驗較為繁瑣且有可能給發電機帶來安全隱患，離線辨識工作實施較為困難。而在線辨識避免了試驗的繁瑣，且基于實際運行數據辨識的結果更為接近運行工況，故更適合于發電機參數辨識。

發電機參數辨識優化算法目前包括主要有粒子群算法[1-2]，最小二乘法[3-6]，蟻群算法[7-8]等。由于發電機參數辨識的優化規模較小，因此在合適的辨識數據下，多種優化方法均可以取得較好的辨識精度，故參數辨識算法的側重點更在于辨識數據的選擇與處理。而辨識數據的選擇與處理過程中仍存在數據有效性檢驗問題及量測標幺化問題尚未得到有效解決，因此本發明針對這兩個問題，提出了一種基于PMU量測的同步發電機參數辨識新方法。首先提出了完整的參數辨識數據有效性檢驗方法，分別對數據擾動深度及采樣頻率進行了檢驗，以確保數據包含準確充足的次暫態量動態信息，以保證辨識精度；隨后提出了針對發電機參數辨識的量測數據標幺化方法，該方法優勢在于有效解決了標幺化問題，避免了在標幺化過程中采用不準確的發電機參數帶來誤差，并且標幺化體系與傳統標幺化體系完全一致，因此可以與已有大部分商用軟件保持標幺制的一致性。

發明內容

本發明的目的在于針對目前沒有具體有效的方法來解決發電機參數辨識數據的有效性檢驗問題以及解決發電機參數辨識的量測數據標幺化問題，提供一種基于PMU量測的同步發電機參數辨識方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種基于PMU量測的同步發電機參數辨識方法，其特征在于：包括如下步驟，

S1、對量測數據進行有效性檢驗，僅當量測數據同時滿足擾動深度檢驗條件和最低采樣頻率條件時，該量測數據有效；

S2、對除勵磁電壓電流外的量測數據進行標幺化；

S3、依據發電機穩態方程辨識穩態參數 X_d，X_q；

S4、利用辨識得到的X_d求解勵磁電壓電流基值，并對勵磁電壓電流量測數據進行標幺化；

S5、基于步驟S3、S4完整標幺化后的數據，分別辨識出d軸、q軸的暫態及次暫態參數。

進一步的，所述步驟S1具體實現如下，

1）數據擾動深度檢驗

根據實用六階模型中次暫態電勢方程：

（1）