[發(fā)明專利]一種直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組灰箱模型的參數(shù)辨識(shí)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010971256.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112165115B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂敬;朱浩;戴金水;湯海雁;李琰;田新首
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué);中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀;劉翠

1.一種直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組灰箱模型的參數(shù)辨識(shí)方法，其特征在于，包括以下步驟：

基于直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)與機(jī)側(cè)變流器及其控制，建立機(jī)側(cè)變流器直流端口理論阻抗；

在機(jī)側(cè)變流器直流端口注入擾動(dòng)電壓，測(cè)量機(jī)側(cè)變流器直流端口阻抗；

給定機(jī)側(cè)變流器的控制器參數(shù)初始值，構(gòu)建損失函數(shù)，使得測(cè)量得到的直流端口阻抗與直流端口理論阻抗在各個(gè)頻率點(diǎn)處的阻抗差值的平方和最小，通過(guò)非線性最小二乘算法辨識(shí)獲得機(jī)側(cè)變流器的控制器參數(shù)；

建立直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組的網(wǎng)側(cè)變流器交流端口整體理論正序阻抗，并將辨識(shí)得到的機(jī)側(cè)變流器控制器參數(shù)代入此正序阻抗中；

在網(wǎng)側(cè)變流器交流端口注入三相正序擾動(dòng)電壓，測(cè)量網(wǎng)側(cè)變流器交流端口正序阻抗；

給定網(wǎng)側(cè)變流器的控制器參數(shù)初始值，構(gòu)建損失函數(shù)，使得測(cè)量得到的交流端口正序阻抗與代入了機(jī)側(cè)變流器控制器參數(shù)的交流端口整體理論正序阻抗在各個(gè)頻率點(diǎn)處的阻抗差值的平方和最小，通過(guò)非線性最小二乘算法辨識(shí)獲得網(wǎng)側(cè)變流器的控制器參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組灰箱模型的參數(shù)辨識(shí)方法，其特征在于：所述機(jī)側(cè)變流器的控制器參數(shù)包括：

轉(zhuǎn)矩外環(huán)的比例和積分系數(shù)以及電流內(nèi)環(huán)的比例和積分系數(shù)；

所述網(wǎng)側(cè)變流器的控制器參數(shù)包括：

直流電壓外環(huán)的比例和積分系數(shù)、無(wú)功功率外環(huán)的比例和積分系數(shù)、電流內(nèi)環(huán)的比例和積分系數(shù)以及鎖相環(huán)的比例和積分系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組灰箱模型的參數(shù)辨識(shí)方法，其特征在于，所述建立機(jī)側(cè)變流器直流端口理論阻抗的方法，包括：

建立發(fā)電機(jī)的交流端口阻抗為：

式中，R_s為定子電阻；L_sd,L_sq分別為同步發(fā)電機(jī)定子d軸和q軸自感；ω_r0為發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)時(shí)的電氣轉(zhuǎn)速；

建立機(jī)側(cè)變流器的交、直流三端口模型為：

式中，和和分別是機(jī)側(cè)變流器交流端口dq電壓和電流，和分別是機(jī)側(cè)變流器直流端口電壓和電流；系數(shù)矩陣中的四個(gè)元素如下：

式中，H_tor(s),H_c(s)分別為轉(zhuǎn)矩外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的傳遞函數(shù)，ψ_m為體磁鏈，n_p為極對(duì)數(shù)，U_cd0,U_cq0,I_cd0，I_cq0分別為逆變器出口dq軸穩(wěn)態(tài)電壓與電流，P_c0為發(fā)電機(jī)輸出的有功功率，V_dc0為直流端口穩(wěn)態(tài)電壓；

根據(jù)同步發(fā)電機(jī)和機(jī)側(cè)變流器端口互聯(lián)的電壓電流約束條件，得到機(jī)側(cè)變流器直流端口阻抗Z_dc(s)為：

Z_dc(s)＝1/Y_dc(s) (4)

其中，為發(fā)電機(jī)交流端口導(dǎo)納。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組灰箱模型的參數(shù)辨識(shí)方法，其特征在于，所述在機(jī)側(cè)變流器直流端口注入擾動(dòng)電壓，測(cè)量機(jī)側(cè)變流器直流端口阻抗的方法，包括：

在機(jī)側(cè)變流器直流端口注入諧波擾動(dòng)電壓，通過(guò)FFT分析提取諧波電壓Δu_dc和諧波電流Δi_dc，計(jì)算得到機(jī)側(cè)變流器直流端口阻抗Z_dc為：