电力系统原动机及其调速器实测建模方法

摘要

本发明提供了一种电力系统原动机及其调速器实测建模方法，属于电力系统技术领域。它解决了现有原动机及其调速器使用经典模型和典型参数而存在仿真计算结论发生较大偏差的问题。本电力系统原动机及其调速器实测建模方法，包括如下步骤：(1)收集资料；(2)建立原动机及其调速器的数学模型；(3)模型选择；(4)做原动机及其调速器的分环节现场试验；(5)进行分环节的参数辨识，获得各分环节的参数；(6)总体参数辨识前的数据筛选；(7)总体参数辨识；(8)模型参数验证；(9)进行频率大扰动试验；(10)模型参数验证。本实测建模方法能够保证模型、参数准确地应用于BPA、PSS/E电力系统分析软件，并且提高电力系统仿真精度。

主权项

电力系统原动机及其调速器实测建模方法，其特征在于它包括如下步骤:(1)收集资料:进行原动机及其调速器建模前，收集待研究的发电机的资料;(2)建立原动机及其调速器的总体数学模型:根据原动机及其调速器收集资料的情况，建立备选的原动机及其调速器总体数学模型;(3)模型选择:根据收集的资料，确定原动机及其调速器的类型，并在备选的原动机及其调速器总体数学模型中选择合适的数学模型，以最接近原动机及其调速器的物理特征;(4)进行原动机及其调速器的分环节现场试验:先进行开环方式下的阀门阶跃和燃料阶跃试验，再进行协调控制方式下的阀门阶跃;(5)进行分环节的参数辨识，获得各分环节的参数;(6)总体参数辨识前的数据筛选;在进行总体参数辨识前，对步骤(4)中协调控制方式下的阀门阶跃试验所获得的数据使用响应特性模型进行筛选，挑出一致性比较好的若干组数据，剔除在现场试验中因人为或其他偶然因素造成的与综合响应偏差较大的测试曲线，响应特性模型的参数辨识算法为单纯形法；(7)总体参数辨识：若用于总体辨识的模型是基于物理环节的数学模型，则在辨识汽轮机、伺服机构的参数时，以步骤(5)所获得的汽轮机、伺服机构的参数为初始值，变化范围限制在±10%以内，其它参数没有限制;对于步骤(6)中筛选出来的所有实测数据，用基于物理环节的数学模型或响应特性模型，通过单纯形算法辨识一组折中的参数，并计算误差，如果误差未超过事先定义的最大允许值，则这组参数作为步骤（3）中原动机及其调速器模型的参数，若误差超过了最大允许值，需要重新步骤(2)的试验；(8)总体数学模型参数验证;(9)进行频率大扰动试验:选择一台大容量的发电机进行甩负荷试验，记录待研究的原动机及其调速器相关运行参数的响应曲线，并用于后续第10步所述的模型参数校核;(10)总体数学模型参数验证:利用频率大扰动试验的数据校核所建立模型和参数的正确性。