[发明专利]一种双馈风力发电机参数辨识方法

说明书

本发明公开了一种双馈风力发电机参数辨识方法。首先，基于仿真平台，搭建含双馈风电机组的仿真系统；在双馈风电机组端口设置三相短路故障，将双馈风电机组输出的有功功率和无功功率作为输出量，计算各参数的轨迹灵敏度，并确定重点待辨识参数；根据轨迹灵敏度曲线形状，判断重点待辨识参数是否能被区分辨识；将双馈风电机组端口电压幅值和相位作为输入量，将双馈风电机组输出的有功功率和无功功率作为输出量，建立辨识的目标函数，采用粒子群优化算法辨识双馈风电机组的参数；最后，通过平均值法得到参数的最终辨识结果。本发明综合考虑出口电压幅值和相角变化，提高了参数辨识精度。

技术领域

本发明属于电力系统建模领域，特别涉及了一种双馈风力发电机参数辨识方法。

背景技术

建模是电力系统计算、分析以及运行控制的基础。合理而精准的风电机组模型参数对电力系统电磁暂态和机电暂态仿真分析的正确性尤为重要，如何得到更接近实际的风电机组模型参数，是电力学术界和工业界的研究热点。

在现有的双馈风电机组参数辨识技术中，一般仅将风电机组端口电压的幅值变化作为输入量。这种方法只适用于双馈风电机组直接接在无穷大系统上，此时风电机组出口故障仅影响到电压的幅值变化，而不影响相位。然而实际系统中不存在理想的无穷大系统，当双馈风电机组接在一个一般规模的电力系统时，参数辨识时忽视端口电压相位的跳变，辨识精度较差。

发明内容

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明旨在提供一种双馈风力发电机参数辨识方法，综合考虑出口电压幅值和相角变化，提高参数辨识精度。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种双馈风力发电机参数辨识方法，包括以下步骤：

(1)基于Matlab/Simulink仿真平台，搭建含双馈风电机组的仿真系统；

(2)在双馈风电机组端口设置三相短路故障，将双馈风电机组输出的有功功率和无功功率作为输出量，计算各参数的轨迹灵敏度，并根据轨迹灵敏度数值大小确定重点待辨识参数；

(3)根据轨迹灵敏度曲线形状，判断重点待辨识参数是否能被区分辨识；

(4)将双馈风电机组端口电压幅值和相位作为输入量，将双馈风电机组输出的有功功率和无功功率作为输出量，建立辨识的目标函数，采用粒子群优化算法辨识双馈风电机组的参数；

(5)对于每个参数，将多次的参数辨识结果进行平均，设定剔除阈值，剔除与均值偏差超过剔除阈值的参数辨识结果；再将剩下的参数辨识结果重新平均，并将均值作为该参数的辨识结果。

进一步地，在步骤(1)中，所搭建的仿真系统为双馈风电机组通过升压变及输电线路接入无穷大系统。

进一步地，在步骤(2)中，计算各参数的轨迹灵敏度的步骤如下：

(a)将一个待辨识参数θ的数值增大Δθ，仿真得到观测量y的受扰轨迹y(θ)；

(b)将待辨识参数θ的数值减少Δθ，仿真得到观测量y的受扰轨迹y′(θ)；

(c)计算参数θ的轨迹灵敏度S_j：

上式中，n为观测量的总采样点数，下标k表示第k次观测；Δθ＝10％θ₀，其中θ₀为待辨识参数θ的初始值。

进一步地，在步骤(2)中，确定重点待辨识参数的方法为，在所有参数的轨迹灵敏度中，选择轨迹灵敏度大于最小轨迹灵敏度5倍的参数作为重点待辨识参数。