CN102565703A - 直驱永磁同步风电机组特性参数在线辨识获取的方法 - Google Patents

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***
罗建裕
张仰飞
王伟胜
郝思鹏
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Abstract

本发明公开一种直驱永磁同步风电机组特性参数在线辨识获取的方法。通过与控制***桥接并联的辨识器，从控制***直接获取其固有状态信息，包括机组实际运行状态数据和控制信号数据，运用先进的辨识算法，辨识计算得到机组的特性参数。

Description

直驱永磁同步风电机组特性参数在线辨识获取的方法
技术领域
本发明的直驱永磁同步风电机组特性参数在线辨识获取方法，属于风力发电机组运行控制技术基础理论和方法的研究领域。
背景技术
风能是清洁的可再生能源，由于工程技术的日趋成熟和商业化运行，风电事业在世界各国受到重视和大力发展。对风电机组辨识建模，特别是辨识获取其特性参数，既可以校验现行设计是否科学，还可以优化机组特性参数，更可以为***分析提供准确的参数，选择科学的运行方式，提高机组发电效益。总之，辨识获取风电机组的特性参数，成为风电机组运行控制技术优化的前提及关键。
为辨识获取风电机组的特性参数，专家和学者给出了不同的方法和实现技术，典型的做法是：在现有机组上附加很多测量设备，获取机组运行状态数据，结合先进的辨识算法，辨识计算得到机组的特性参数。该方法的合理性在于：操作思路清晰，便于工程实现。该方法的工程化缺陷在于：附加测量设备的测量数据，或多或少附带了噪声和谐波污染，这大大影响了参数辨识的精度；另外，机组的各模块参数，与运行状态有很强的关联性，某状态数据辨识的参数，不一定完全能反映另一状态的工程特性。本质上来说，此辨识方法是离线辨识的特征，无法真实反映机组的特性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：运用对象***真实的运行状态数据，在此基础上，快速在线辨识机组的特性参数，提供精确度高的直驱永磁同步风电机组特性参数辨识获取的方法。该方法利用机组控制***必须连接使用各环节的状态特性的特点，直接引接应用状态信息，避免了测量误差，又适时快速跟踪机组的运行状态，实现了特性参数快速、在线、高精度的辨识。
本方法的具体辨识实现过程如下：
（1）分模块分析其参数的可辨识性，分别有机械传动模块、发电机模块、变频器模块、控制器模块，其中控制器模块又分为对上述四大模块进行相应功能实现控制的子模块，如此明了辨识目标，同时确定辨识某目标参数所需要的已知条件；
（2）可辨识分析的结论，分别对应于四大模块和控制***四个子模块，对控制器输入输出量进行分类，为参数辨识明确所需要的测量量；
（3）对分组测量量的变化数量级进行估计，设定不同状态区分的大致限值；
（4）按照不同限值，将控制***的分组测量量进行状态区分，分别同时标记录相应的数据；
（5）根据记录的不同组数据，按照由简到繁的原则，将四大模块及控制***的四个子模块需要辨识的参数，运用优选初值—微变搜索法进行分步辨识；
（6）用各模块的模型方程结合辨识的参数，计算输出，比较计算输出和实际输出之间的符合度，如果符合度好，则输出结果，如果符合度不好，则重复辨识过程；
（7）按照需要的格式，输出满足精度要求的辨识参数结果；
（8）如此动态在线辨识参数，按照工程需要的时间跨度，适时输出结果。
本方法采取直接引用控制***的输入输出信息，解决了一般辨识***测量数据噪声污染问题，并适时引用其输入输出信息，实现了机组特性参数在线适时高精度辨识。
本方法的优点是：实施的步骤清晰，与机组控制***的调节环节保持独立，与控制器环节的接口简单，在工程上易于实现，不影响机组其他调节功能的实现和运行。既可以与机组现有控制器并联运行，又可以植入现有控制器的相应环节，能实现永磁同步风电机组的特性参数的准确获取。
说明书附图
图1为控制过程框图。
图2为控制算法实现的程序框图。
具体实现方式
如图1和2所示，本发明直驱永磁同步风电机组特性参数在线辨识获取方法的具体实现步骤如下：
第一步：将控制器输入输出数据进行数据集中； 
第二步：将集中的数据，按照需要辨识的四大模块和控制器的四个子模块进行分类；
第三步：将分类数据进行格式转换，成为参数辨识可能直接使用的数据； 
第四步：以机组数据所反映的状态信息是否超越限值，来区分机组运行状态是否突变，如果状态突变，则记录相应状态的数据信息； 
第五步：判断记录数据是否满足参数辨识的状态信息需求，如满足，则转第六步，如不满足，则转第一步； 
第六步：存储记录状态数据；
第七步：判断状态数据是否够用，如够用，则转第七步，如不够用，则转第四步；
第八步：用足够的状态数据，结合优选初值—微变搜索算法，进行特性参数的分组辨识；
第九步：用模型方程和已辨识参数计算模块的输出，以模块的计算输出和实测输出的符合度检验参数的辨识精度，如符合多好，则转第十步，如符合度不好，则转第八步；
第十步：输出辨识结果；
第十一步：在线继续重复上述过程，不断适时刷新和输出辨识结果。

Claims (2)

1.一种直驱永磁同步风电机组特性参数在线辨识获取的方法，其特征在于：运用机组控制***兼有的信号集中和发出的功能，信号即是数据的特点，替代了一般参数辨识需单独设置数据测量的设备，又保证测量数据的精确度，当机组运行状态发生较大幅度改变时，同时标记录机组多种运行状态信息，用于参数辨识；参数辨识时，运用优选初值—微变搜索法的分步辨识的方法，将机组大量需要辨识的特性参数分步辨识获取，实现在线辨识的功能。
2. 一种直驱永磁同步风电机组特性参数在线辨识获取的方法，其特征在于：其实现过程如下：
（1）分模块分析其参数的可辨识性，明了辨识目标，同时确定辨识某目标参数所需要的已知条件；
（2）分别对应于四大模块和控制***四个子模块，明确参数辨识所需要的测量量；
（3）区分设定不同状态的状态参量的限值，按不同限值，将测量量进行状态区分，同时标记录相应的数据；
（4）根据数据，运用优选初值—微变搜索法分步辨识机组特性参数；
（5）用各模块的模型方程结合辨识的参数，计算输出，比较计算输出和实际输出之间的符合度，如果符合度好，则输出结果，如果符合度不好，则重复辨识过程；
（6）如此动态在线辨识参数，按照工程需要的时间跨度，适时输出结果。
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