基于暫態(tài)電壓電流故障分量的電網(wǎng)等值模型參數(shù)辨識(shí)方法研究.pdf

1、隨著電網(wǎng)互聯(lián)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜,電網(wǎng)在線分析計(jì)算變得更加困難?，F(xiàn)有的復(fù)雜電網(wǎng)在線分析計(jì)算通常是在電網(wǎng)簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上完成的,而電網(wǎng)等值是電網(wǎng)簡(jiǎn)化的主要手段。電網(wǎng)等值的準(zhǔn)確性取決于參數(shù)辨識(shí)方法的有效性?，F(xiàn)有的電網(wǎng)等值模型參數(shù)辨識(shí)方法存在辨識(shí)過(guò)程復(fù)雜,所需采集信息量多,辨識(shí)效率低等缺點(diǎn),嚴(yán)重影響等值參數(shù)辨識(shí)精度和實(shí)時(shí)跟蹤能力。電網(wǎng)端口處的微弱暫態(tài)電壓電流信號(hào)具有實(shí)時(shí)跟蹤電網(wǎng)等值模型參數(shù)變化的特性?；谝粋€(gè)運(yùn)行狀況下的暫態(tài)電壓

2、電流故障分量信號(hào)獨(dú)自完成等值參數(shù)辨識(shí),可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的電網(wǎng)等值。因此,開(kāi)展基于暫態(tài)電壓電流故障分量的電網(wǎng)等值模型參數(shù)辨識(shí)方法研究具有重要意義。本文主要內(nèi)容如下:
　　①提出了一種基于暫態(tài)電壓電流故障分量的電網(wǎng)等值模型參數(shù)辨識(shí)策略。通過(guò)構(gòu)建與等值網(wǎng)絡(luò)端口暫態(tài)特性一致的高階微分方程,利用暫態(tài)電壓電流故障分量信號(hào)辨識(shí)等值模型參數(shù),并分析該策略辨識(shí)電網(wǎng)靜態(tài)、暫態(tài)和動(dòng)態(tài)等值模型時(shí)所存在的問(wèn)題及原因。該參數(shù)辨識(shí)策略可以為電網(wǎng)戴維南等值、電磁暫態(tài)等

3、值和動(dòng)態(tài)負(fù)荷等值參數(shù)辨識(shí)提供新的思路。
　?、卺槍?duì)等值網(wǎng)絡(luò)端口暫態(tài)電壓電流故障分量信號(hào)與戴維南等值模型不匹配的問(wèn)題,提出基于暫態(tài)電壓電流故障分量的電網(wǎng)戴維南等值模型參數(shù)辨識(shí)方法。首先,建立戴維南等值網(wǎng)絡(luò)高階微分方程,然后在穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下建立微分方程線性系數(shù)與電網(wǎng)戴維南參數(shù)的關(guān)聯(lián)表達(dá)式,求取戴維南參數(shù)。該方法避免了利用端口電壓電流故障分量信號(hào)直接辨識(shí)戴維南參數(shù)的明顯錯(cuò)誤,所需采集的信息量少,參數(shù)辨識(shí)過(guò)程簡(jiǎn)單。最后,在簡(jiǎn)單單相系統(tǒng)、IEE

4、E9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中,與現(xiàn)有方法對(duì)比分析,驗(yàn)證了本文所提方法的正確性。
　　③針對(duì)直接基于端口暫態(tài)電壓電流故障分量信號(hào)辨識(shí)與之匹配的電磁暫態(tài)等值模型時(shí),部分參數(shù)不可辨識(shí)的問(wèn)題,提出基于軌跡靈敏度的分步辨識(shí)策略。建立等值網(wǎng)絡(luò)微分方程模型,先進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)軌跡靈敏度分析,利用暫態(tài)電壓電流故障分量信號(hào)辨識(shí)高靈敏度參數(shù),然后利用戴維南等值阻抗對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)加以全局約束求取低靈敏度參數(shù)。該方法利用一個(gè)運(yùn)行狀況下的暫態(tài)電壓電流信號(hào)可準(zhǔn)確辨識(shí)有源線性網(wǎng)絡(luò)參

5、數(shù),參數(shù)辨識(shí)過(guò)程簡(jiǎn)單,辨識(shí)效率高,是一種端口暫態(tài)電壓電流故障分量信號(hào)與等值模型匹配情況下比較有效的參數(shù)辨識(shí)方法。最后,通過(guò)2階有源線性網(wǎng)絡(luò)算例仿真驗(yàn)證了該方法的正確性、有效性。
　?、茚槍?duì)基于暫態(tài)電壓電流故障分量信號(hào)對(duì)動(dòng)態(tài)負(fù)荷等值模型不能直接辨識(shí)的問(wèn)題,提出基于暫態(tài)電壓電流故障分量的動(dòng)態(tài)負(fù)荷等值模型參數(shù)辨識(shí)方法。首先,基于感應(yīng)電機(jī)派克模型詳細(xì)推導(dǎo)了全部由可觀測(cè)量表示的與感應(yīng)電機(jī)端口暫態(tài)電壓電流故障分量信號(hào)匹配的微分方程模型,利用軌

6、跡靈敏度分步辨識(shí)策略求取感應(yīng)電機(jī)電氣參數(shù),在此基礎(chǔ)上通過(guò)推導(dǎo)感應(yīng)電機(jī)實(shí)用參數(shù)模型與其派克模型之間的參數(shù)關(guān)系辨識(shí)實(shí)用參數(shù)。然后,提出了全部由可觀測(cè)量表示的感應(yīng)電機(jī)機(jī)械參數(shù)辨識(shí)模型,直接積分求取機(jī)械參數(shù)。該方法避免了感應(yīng)電機(jī)參數(shù)辨識(shí)過(guò)程中復(fù)雜微分方程組的求解,簡(jiǎn)化了參數(shù)辨識(shí)方法,提高了辨識(shí)效率和穩(wěn)定性。最后,通過(guò)單臺(tái)感應(yīng)電機(jī)算例仿真并與現(xiàn)有方法對(duì)比分析,驗(yàn)證了該方法的正確性、有效性。
　?、萏岢隽烁袘?yīng)電機(jī)非線性等值模型參數(shù)辨識(shí)方法。感