[发明专利]频率轨迹与粒子群算法相结合的调速器参数辨识方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种频率轨迹与粒子群算法相结合的调速器参数辨识方法，可应用于对机组调速器参数进行参数辨识。

背景技术

调速系统作为发电机控制系统的重要组成部分，其参数的正确与否直接影响着电网运行的稳定性和安全性。详见王锡凡编著的“现代电力系统分析”.北京：科学出版社，2007。由于系统运行方式变换频繁，各个机组的调速系统为了适应系统的运行方式的变换，往往也需要进行频繁调整。对于调度中心来说，如何及时地获得系统所有机组调速系统的参数，是系统运行安全性及稳定性的有力保证之一。

关于调速系统的参数辨识问题，研究及工程技术人员提出了许多有意义的方法，目前大致可以分为两类方法。

第一类方法是试验结合辨识技术而获得调速系统的参数。由文立斌编著的“汽轮机及其电液调速器系统模型重要参数测试方法”，广西电力.2012,35(1):9-12,16，提出采用甩负荷试验获取发电机功率测量环节参数，通过引入测试指令信号，及伺服卡PID信号获取PID环节的参数。

由武海澄、蔡兵、陈胜利等编著的“汽轮机调速系统参数辨识方法研究”，安徽电力，2010，27(1):21-25，依据差分进化算法并结合汽轮机负荷扰动实验提出了汽轮机调速系统参数辨识的方法。

由孙平、袁伯英编著的“汽轮机调速系统元件参数辨识及其应用”，中国电力，1995，11：7-12，提出通过离线试验获得汽轮机电液调节系统的输入和输出曲线，然后采用最小二乘法对调速系统各个环节的参数进行辨识而获得相应的调速系统参数。该类方法的优点是所获得的模型及参数比较准确，缺点是必须在机组检修情况下才能进行。

第二类方法是基于实测曲线，进行相应机组调速系统参数的辨识。

由徐伟、薛禹胜、陈实等编著的“从实测轨迹提取知识时的困难及展望”，电力系统自动化,2009,33(15）：1-7，提出了利用系统故障实测频率波动轨迹实现机组调速系统参数辨识的构想，但并没提出具体算法。

由李宇龙、王浩、任继红等编著“电力系统频率动态仿真结果准确度因素分析”，黑龙江电力,2012，34(1）：50-52,61；以及由刘洪波、穆钢、徐兴伟等编著的“使功—频过程仿真轨迹逼近实测轨迹的模型参数研究”。电网技术，2006,30(18）：20-24。该两篇文章分析了与频率波动轨迹具有强相关关系的调速系统的系数类型，并得到如下结论：调速器调差系数影响频率下降的最低点和回升频率，调速器死区影响频率下降的最低点。

由徐兴伟编著的“基于轨迹的复杂电力系统频率动态过程分析”，北京，华北电力大学，2010。提出了所谓的系统频率稳定评价指标，包括初始频降、频降时间、频降斜率、回升频率等；但该文所提的指标其实质是系统频率轨迹的波动大小的评价指标，并非频率稳定指标。

发明内容

针对目前现有技术中没有具体有效方法实现基于实测频率轨迹的调速系统参数辨识，本发明提供了一种频率轨迹与粒子群算法相结合的调速器参数辨识方法。本发明为调度部门及时获取调速器参数的问题提供了新方法，同时本发明在获取仿真曲线时设计了可直接调用PSASP仿真计算模块的接口，为调用PSASP实现暂态计算提供了新思路，期望该发明在解决这些问题当中发挥重要作用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

频率轨迹与粒子群算法相结合的调速器参数辨识方法是：建立调速器系统的输入输出模型，并证明了相应参数的可辨识性；通过接口而直接调用PSASP软件的机电暂态仿真计算模块，而获取调速器参数，包括获得电力系统受扰之后的仿真频率曲线，进而基于粒子群优化算法对调速器参数进行调节使得仿真频率曲线与实测频率曲线尽可能接近；通过反复的参数优化而得到最优调速器参数。

所述的建立调速器系统的输入输出模型，在建立调速器系统的输入输出模型时，要求调速器的电液伺服机构，汽轮机模型，以及发电机系统、励磁系统以及网络等均为已知系统。

所述的接口，通过ODBC接口，Putcollect及Getcollect语句，SetCursorPos函数及mouse_event函数等实现从文件中读入，读出调速器参数并直接调用PSASP软件暂态稳定计算模块。

所述的获取调速器参数时，是针对多条实测曲线同时分析的，构造的函数是基于多条实测曲线与PSASP仿真曲线获得的。