[发明专利]基于灵敏度分析的同步调相机参数分步辨识方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于灵敏度分析的同步调相机参数分步辨识方法及装置，其中，方法包括：获取辨识所需同步调相机模型；通过计算待辨识参数在不同扰动下的灵敏度，来判断待辨识参数对输出曲线影响大小值，以得到分步辨识策略；通过分步辨识策略逐步将参数辨识出来，最终实现同步调相机参数分步辨识。该方法不仅辨识的精度高，而且可以有效提高了辨识的稳定性。

技术领域

本发明涉及电网分析计算技术领域，特别涉及一种基于灵敏度分析的同步调相机参数分步辨识方法及装置。

背景技术

在中国，越来越多的新能源大规模、集中接入西北部地区电网，通过大容量的特高压直流输电系统将新能源送往中东部负荷中心，是促进新能源消纳和实现资源优化配置的较好方式。但是，特高压直流输电系统接入电网后，电网“强直弱交”的问题凸显。这主要体现在:一方面，弱受端电网，在没有保持一定开机比例情况下，电网存在暂态电压稳定问题。另一方面，特高压直流系统正常运行时不仅需要吸收其输送功率40％左右的无功功率，而且在电网故障快速动态过程中吸收的无功功率大幅增加，这将导致电网局部动态无功补偿能力不足，电网电压失稳风险大幅增加，电压稳定问题突出。为了增强特高压交直流系统的稳定性，满足直流大规模功率输送要求，必须配置大容量的动态无功补偿设备。同步调相机无功补偿容量大，对改善电网的稳定性和提高断面输送功率的效果最优。在三相或者两相接地短路故障中，同步调相机的动态电压支撑能力更强，电网电压的恢复速度快。因此，采用同步调相机进行无功调节是特高压直流输电系统动态无功补偿较好的方式。

同步调相机参数准确性对保障电网系统安全稳定运行至关重要，传统的电机参数测量方式成本较高，且测量值和实际值有一定的偏差。相较于传统的试验法，利用辨识方法获取同步电机参数成本低，操作简便，但易产生辨识结果不稳定的问题。目前，针对同步调相机参数辨识研究主要集中在辨识算法的研究方面。然而实验表明，仅从算法上的改进难以解决辨识算法不稳定的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于灵敏度分析的同步调相机参数分步辨识方法，该方法辨识的精度高，且有效提高了辨识的稳定性。参数辨识的原理就是通过数学方法使通过同步调相机模型计算出来的曲线波形与实际曲线波形尽可能拟合，两者拟合的越好代表两个模型对应参数越接近，辨识出来的参数越接近真值。具体而言，在同步调相机运行工况发生变化时，其量测数据Id、Iq曲线会产生波动，形成波形。在同一扰动下，不同的同步调相机参数对曲线波形的影响程度是不一样的，本发明实施例用灵敏度来表征参数对波形的影响程度，灵敏度越大，代表该参数对输出曲线波形影响程度越大，该参数就越容易辨识出来。灵敏度越小，则参数对波形越小，该参数不容易辨识出来。

为达到准确稳定辨识的目的，本发明一方面实施例提出了一种基于灵敏度分析的同步调相机参数分步辨识方法，包括以下步骤：获取辨识所需同步调相机模型；计算待辨识参数在不同扰动下的灵敏度，来判断待辨识参数对输出曲线影响大小值，参数灵敏度越大，代表该参数在对该种扰动的输出曲线影响越大，通过计算不同扰动下灵敏度大小，得到分步辨识策略；最终实现同步调相机参数分步辨识。本专利的分步辨识分为两步，利用机端三相扰动辨识X_d，利用阶跃扰动和切除电容器扰动辨识暂态参数X_d′X_dT_d0′T_d0。

本发明实施例的基于灵敏度分析的同步调相机参数分步辨识方法，通过分析不同扰动下同步调相机参数的灵敏度特征，能够逐步辨识同步发电机机组参数，较好地解决辨识参数辨识不稳定以及多值性问题，从而辨识的精度高，且有效提高了辨识的稳定性。

另外，根据本发明上述实施例的基于灵敏度分析的同步调相机参数分步辨识方法还可以具有以下附加的技术特征：