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基于GPS-PMU的同步发电机参数辨识研究

岳陈熙  
【摘要】:准确的同步发电机参数对于电力系统稳定分析、短路计算具有十分重要的意义。本文以GPS—PMU作为同步发电机参数辨识研究平台,以同步发电机综合稳定模型为研究对象,主要研究了以下问题: (1)分析了几种功角测量方法,认为利用转速信号测量得到的功角可以用于同步发电机参数辨识。阐述了基于GPS—PMU的同步发电机时域参数辨识原理,推导了GPS—PMU量测数据和用于辨识的数据之间的转换公式,给出了参数辨识流程图,仿真算例表明利用GPS—PMU量测数据可以进行同步发电机参数辨识。 (2)研究了OLFR方法的可辨识性问题。证明了对于q轴参数,采用OLFR法可以唯一辨识,而对于d轴参数,只能唯一辨识X_d和X″_d,而X′_d,T′_(d0),T″_(d0),的可辨识性问题比较复杂,要视具体情况而定。 (3)比较了OLFR方法和时域辨识法。对于稳态参数,两种方法都具有很高精度;对于q轴瞬态参数,OLFR法辨识效果要优于时域辨识;而对于d轴参数,采用时域辨识得到的参数精度高于OLFR方法。总体说来,采用OLFR方法,50Hz的采样频率难以满足d轴次暂态参数的辨识的要求;当频域信息丰富时也可以采用OLFR方法,但应注意可辨识性问题。 (4)提出了一种基于功角可测的改进同步发电机抛载试验。论证了在功角可测的条件下,将发电机励磁电流、端口电压、转速作为量测量,可以利用一次任意轴抛载试验辨识全部d、q轴参数。 (5)综合比较了本文所有仿真辨识结果。对于稳态参数而言,所有辨识结果都具有很高精度。对于瞬态参数,就扰动方式而言,抛载法辨识得到的参数精度最高,励磁电压阶跃扰动方式次之,外部扰动方式辨识得到的参数精度最低;而对于辨识方法而言,总体来说时域法优于频域法,但也不排除在频域信息丰富时OLFR法精度更高。总之,对于同步发电机参数辨识,扰动方式的选择和辨识方法的选择同样重要。


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