[發明專利]基于自適應模式切換的雙饋風機數字物理混合仿真方法

有效

• 申請號: 201911341743.4
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111045329B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 王鶴;周鶴倫;邊競;李嘉帥;李國慶;于華楠;王振浩
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 白冬冬

1.一種基于自適應模式切換的雙饋風機數字物理混合仿真方法，其特征在于：其步驟是：

(1)設計功率接口及其開關判據

在功率接口數字側添加接地濾波器Z_k，在風機啟動以及并網動態過程中保持開關閉合，感性濾波器接入電路；在風機達到穩態運行后開關斷開，濾波器切離功率接口；

對風機定子三相電流進行快速傅里葉變換，提取電流中的非周期分量：直流分量，并獲得直流分量含有率δ_DC，設定δ_DC作為衡量系統臨界穩態判斷的指標：

(2)物理側動態阻抗實時匹配

求取定轉子電壓方程：

U_s＝R_sI_s+jω₁ψ_s

U_r＝R_rI_r+jsω₁ψ_r

其中U_s為定子電壓，R_s為定子繞組電阻，I_s為定子電流，ψ_s為電機定子磁鏈相量，U_r為折算到定子側的轉子電壓，R_r為折算到定子側的轉子繞組電阻，I_r為折算到定子側的轉子電流，ω₁為同步角速度，ψ_r為電機轉子磁鏈相量，s為轉差率；

求取磁鏈方程：

ψ_s＝L_sI_s+L_mI_r

ψ_r＝L_mI_s+L_rI_r

其中，L_s為定子繞組自感，L_m為雙饋感應電機互感，L_r為轉子繞組自感；

求取電磁轉矩方程：

其中，T_e為電機電磁轉矩，n_p為電機極對數，I_m為勵磁電流相量；

進一步做戴維南等效變換得到等效阻抗為：

最后通過風機I\O接口實時傳輸發電機轉速完成阻抗匹配；

(3)基于小波神經網絡預測延時補償

首先，利用Morlet小波作為神經 元激勵函數，可達到計算式簡單以及收斂速度快的要求

其中C是重構歸一化常數；

得到該輸出的連續小波過程神經網絡：

將十組模擬風機轉速歷史數據作為學習樣本，一份樣本作為測試樣本，可求取該神經網絡的誤差函數為：

其中，在給定的10個學習樣本x_1s(t),x_2s(t),…,x_ns(t),d_s)，s＝1,2,…,10中，x_is(t)的第一個下標表示輸入函數向量分量序號，第二個表示學習樣本序號，d_s為網絡期望，y_s為網絡實際輸出；

設定連續小波過程神經網絡的待訓練參數調整規則：

最后輸出學習結果，完成延時補償。