一种双馈风电场单机等值并网模型的参数辨识方法及装置

技术特征：
1.一种双馈风电场单机等值并网模型的参数辨识方法，其特征在于，包括：获取双馈风电场在多组实验工况下仿真进入次同步振荡状态后的输电线路有功功率数据，将多组实验工况下的所述输电线路有功功率数据作为详细模型数据；将多组所述详细模型数据输入预先构建的双馈风电场单机等值并网模型进行初步辨识，得到多个参数辨识初步结果；将每一组详细模型数据对应的参数辨识初步结果代入所述双馈风电场单机等值并网模型，得到每一组详细模型数据对应的有功功率；计算每一组详细模型数据对应的有功功率的平均偏差及平均偏差的相对误差，并选择相对误差最小的一组详细模型数据所对应的参数辨识初步结果作为最优参数辨识结果。2.根据权利要求1所述的双馈风电场单机等值并网模型的参数辨识方法，其特征在于，所述获取双馈风电场在多组实验工况下仿真，并进入次同步振荡状态后的输电线路有功功率数据作为详细模型数据，进而得到多组详细模型数据，包括：计算双馈风电场经串补并网系统的次同步振荡频率与集电系统电抗的关系，计算双馈风电场经串补并网系统的次同步振荡幅值与集电系统电阻的关系；根据计算结果，设置多组实验工况，并确定实验点为交流侧并网点；其中，任意一组实验工况包括：有功功率指令、无功功率指令、投入线路串联补偿电容时间；设置双馈风电场的初始有功功率和无功功率，依据任意一组实验工况中的投入线路串联补偿电容时间设置双馈风电场经串补并网系统的扰动参数，进行暂态仿真；待到仿真开始进入次同步振荡状态后，记录双馈风电场输电线路有功功率数据并作为一组详细模型数据，得到多组详细模型数据。3.根据权利要求2所述的双馈风电场单机等值并网模型的参数辨识方法，其特征在于，计算双馈风电场经串补并网系统的次同步振荡频率与集电系统电抗的关系，如式1：式中，f
s
为同步频率，x
c
为串联电容容抗，k
c
为输电线路串补度，x
l
为输电线路电抗，∑x为包含发电机、集电系统、输电线路的整个系统等效总电抗。4.根据权利要求2所述的双馈风电场单机等值并网模型的参数辨识方法，其特征在于，计算双馈风电场经串补并网系统的次同步振荡幅值与集电系统电阻的关系，如式2：式中，r
req
为等效转子电阻，r
r
'为转子电阻，s
sso
为发电机在次同步频率下的转差率，r
b
为双馈风电场并网系统的总电阻，r
s
为发电机定子电阻，r
j
为双馈风电场的集电系统电阻，r
l
为输电线路的电阻。5.根据权利要求1所述的双馈风电场单机等值并网模型的参数辨识方法，其特征在于，将所述多组详细模型数据输入预先构建的双馈风电场单机等值并网模型进行初步辨识，得到多个参数辨识初步结果，包括：根据预先获取的双馈风电场详细模型建立双馈风电场单机等值并网模型，通过容量加权法获得等值双馈风机、变压器的参数，以等值前后风电场输出有功功率和无功功率相等为准则设置双馈风电场单机等值并网模型对应的参数；
将复杂的干线式网架结构变换成放射式的纯并联结构，获取放射式的纯并联结构中每个双馈风机集电线路的阻抗值，结合等值后的总损耗等于等值前各分支损耗相加的原则求出双馈风电场单机等值并网模型中集电系统阻抗值；将双馈风电场单机等值并网模型中集电系统阻抗值作为自适应惯性权重粒子群智能算法的迭代初始值；利用自适应惯性权重粒子群智能算法与双馈风电场单机等值并网模型对详细模型数据进行初步辨识，得到参数辨识初步结果。6.根据权利要求5所述的双馈风电场单机等值并网模型的参数辨识方法，其特征在于，所述获取放射式的纯并联结构中每个双馈风机集电线路的阻抗值，计算公式如式3：式中，w为放射式的纯并联结构中任意一个双馈风机，z
j
为该干线式拓扑中第j个双馈风机集电线路的实际阻抗，p
j
为流过集电线路阻抗z
j
的功率，z
eqw
为放射式的纯并联结构中第w个双馈风机集电线路的等效阻抗。7.根据权利要求5所述的双馈风电场单机等值并网模型的参数辨识方法，其特征在于，所述根据等值后的总损耗等于等值前各分支损耗相加的原则求出双馈风电场单机等值并网模型中集电系统阻抗值，计算公式如式4：式中，z
eqh
为整个双馈风电场放射式的纯并联结构中第h个双馈风机集电线路的等效阻抗；p
h
为流过集电线路阻抗z
eqh
的功率；z
eq
为聚合后双馈风机集电线路的等值阻抗。8.根据权利要求1所述的双馈风电场单机等值并网模型的参数辨识方法，其特征在于，所述平均偏差计算公式如式5：式中，f为平均偏差；x
s
为待考核电气量的单机等值模型数据标幺值；x
m
为待考核电气量的详细模型数据标幺值；k
s_start
、k
s_end
分别为计算误差区间内单机等值模型数据的第一个和最后一个序号；k
m_start
、k
m_end
分别为计算误差区间内详细模型数据的第一个和最后一个序号；所述平均偏差的相对误差计算公式如式6：式中，error为平均偏差的相对误差；x1为有功功率的平均偏差；x
min
为n组参数辨识初步结果分别代入同一组运行工况下的有功功率平均偏差的最小值。9.根据权利要求8所述的双馈风电场单机等值并网模型的参数辨识方法，其特征在于，还包括：
将双馈风电场单机等值并网模型中集电系统的阻抗值设置为最优参数辨识结果，建立双馈风电场最优单机等值模型；将最优单机等值模型在多组实验工况下运行，输入多组实验工况的有功功率指令、无功功率指令和投入线路串联补偿电容时间，记录运行过程中的有功功率作为最优等职模型数据，计算最优等职模型数据与详细模型数据的平均偏差，分析最优单机等值模型的有效性。10.一种适用于双馈风电场等值建模的集电系统参数辨识装置，其特征在于，包括：详细模型数据获取模块，用于获取双馈风电场在多组实验工况下仿真进入次同步振荡状态后的输电线路有功功率数据，将多组实验工况下的所述输电线路有功功率数据作为详细模型数据；初步辨识模块，用于将多组所述详细模型数据输入预先构建的双馈风电场单机等值并网模型进行初步辨识，得到多个参数辨识初步结果；有功功率获取模块，用于将每一组详细模型数据对应的参数辨识初步结果代入所述双馈风电场单机等值并网模型，得到每一组详细模型数据对应的有功功率；最优参数辨识结果获取模块，用于计算每一组详细模型数据对应的有功功率的平均偏差及平均偏差的相对误差，并选择相对误差最小的一组详细模型数据所对应的参数辨识初步结果作为最优参数辨识结果。

技术总结
本发明公开了一种双馈风电场单机等值并网模型的参数辨识方法及装置，所述方法包括：1、设定实验方案，2、收集n组用于辨识待辨识参数的详细模型数据，3、建立双馈风电场单机等值并网模型，利用自适应惯性权重粒子群智能算法对详细模型数据进行初步辨识，得到参数辨识初步结果，4、将每一组详细模型数据对应的参数辨识初步结果代入双馈风电场单机等值并网模型，在不同运行工况中进行实验，选取最优参数，5、利用最优参数建立双馈风电场最优单机等值模型，并在不同工况下运行，以此验证最优参数的准确性。本发明能运用多组详细模型数据精确辨识双馈风电场等值模型集电系统参数，从而建立适用于次同步振荡分析的双馈风电场等值模型。适用于次同步振荡分析的双馈风电场等值模型。适用于次同步振荡分析的双馈风电场等值模型。


技术研发人员：崔晓丹 吴家龙 薛峰 许剑冰 冯佳期 王彦品 邓馗 韩平平 王欢
受保护的技术使用者：国电南瑞科技股份有限公司 合肥工业大学
技术研发日：2022.09.28
技术公布日：2023/1/31