CN116526465A - 双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法及*** - Google Patents

双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法及*** Download PDF

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CN116526465A CN202310497224.7A CN202310497224A CN116526465A CN 116526465 A CN116526465 A CN 116526465A CN 202310497224 A CN202310497224 A CN 202310497224A CN 116526465 A CN116526465 A CN 116526465A
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郑惠萍
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崔校瑞
李帛洋
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Abstract

一种双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法及***，属于电力***新能源发电设备建模领域。为了解决目前还没有一种方法能够针对实际工程中的双馈式风电机组进行快速精细化暂态建模的问题。本发明采用工程中广泛使用的双馈式风电机组模型，结合风电机组的高电压穿越实测数据和曲线拟合技术，实现了双馈式风电机组的暂态模型高电压穿越参数辨识与仿真验证。本发明可以实现双馈式风电机组暂态模型高电压穿越的参数辨识，改善电网整体的仿真精度，为风电机组本身及电网的运行分析与规划提供支持。本发明用于从参数辨识层面实现对双馈式风电机组的暂态建模。

Description

双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法及***
技术领域
本发明属于电力***新能源发电设备建模领域，具体涉及一种双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法及***。
背景技术
随着全球能源和环境问题的日益突出，风力发电以其清洁、灵活、可持续等优点在电网中所占的比例越来越高。电网调度一体化的深入则使得实时仿真和在线安全稳定分析对***元件模型和参数的精度提出了更高要求，风电机组是否具备故障电压穿越(FaultRide-Through,FRT)功能、故障期间是否具备无功支撑能力、故障清除后是否具备功率平滑恢复特性，反映在机组的暂态响应曲线上均有较大差异。目前工程上用于大电网仿真的风电机组通用暂态模型参数不能准确反映不同厂家、不同型号风机之间的差异，更不能体现新能源场站的主动调节能力，仿真精度较差，导致电网运行方式过于保守。
针对风电机组的暂态建模，研究人员已有多种解决方案，例如：
1、李振垚发表的“基于广域测量***的新能源发电***参数在线辨识方法研究”，2021，浙江大学，该论文建立了双馈风力发电机组和光伏发电***暂态模型，并对其等效模型并网结构进行了分析并提出了一种基于WAMS数据的双馈风力发电机组参数辨识方法。
2、訾鹏等人发表的“双馈式风力发电机的机电暂态建模”中国电机工程学报：2015，35(05)：1106-1114，该文章在PSASP仿真环境下提出了转子侧变流器和crowbar暂态建模方法，可准确模拟双馈式风力发电机在高电压穿越过程中转子变流器和crowbar投切的动态过程。
3、钟林恒发表的“双馈型风力发电***参数辨识”，2016，合肥工业大学，该论文在广泛调研双馈型风力发电***的模型结构、控制策略及参数可辨识性的基础之上，给出了针对双馈型风力发电***运行特性建模的各组成部分的参数辨识策略，并对参数辨识结果的适用性进行了详细验证。
综上，目前已有的方法多数是通过MATLAB或PSCAD建立风电机组的各部分模型，再进行风电机组仿真模型的参数辨识，不能适应国内实际工程采用的PSASP暂态仿真软件，无法准确反映风电机组的高、低电压穿越响应特性，建立的模型缺乏通用性且参数辨识的实现过程较为复杂。
发明内容
本发明为了解决目前还没有一种方法能够针对实际工程中的双馈式风电机组进行快速精细化暂态建模的问题。
双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法，包括以下步骤：
S1、基于风电机组实测数据计算变流器功率、电流的最大值并填入风电机组模型，并设置风电机组模型的电流优先级；
S2、基于风电机组模型对应的高电压穿越测试模型，将辨识高电压故障接入阻抗值，调整高电压穿越期间线电压，使其与各个工况下的实测数据一致，并计算得到故障期间的正序电压；
所述高电压穿越测试模型如下：
风电机组升压变压器高压侧与外部电网之间接有限流阻抗及与限流阻抗并联的旁路开关，限流阻抗与风电机组升压变压器之间接有升压支路；数据测量点位于风电机组升压变压器高压侧；风电机组依次经过升压变压器和两段集电线路接入电网，故障点位于两段集电线路之间，通过PSASP暂态故障设置功能模拟升压支路的功能，得到高电压穿越测试模型；
S3、根据各个工况下无功功率的实测曲线判断风电机组在各个电压升高工况下的运行状态并结合故障期间的正序电压估算风电机组的高电压穿越状态判断参数，高电压穿越状态判断参数包括进入高穿状态电压值和退出高穿状态电压值；
S4、利用风电机组高电压穿越中运行状态下的实测数据，结合高电压穿越状态判断参数进行高电压穿越中运行状态控制，拟合得到不同控制方式组合下的控制参数并输入风电机组模型；
S5、基于输入S4所述控制参数的风电机组模型和风电机组高电压穿越中运行状态下的实测数据，以“修改参数-仿真计算-计算电压上升和电压恢复时刻的尖峰误差”为迭代单元，利用寻优算法不断迭代优化发电机参数和变流器参数，直至仿真测试得到的有功功率、无功功率和无功电流的尖峰误差小于误差阈值，得到最优的发电机参数和变流器参数并输入风电机组模型；
S6、基于输入S5所述最优的发电机参数和变流器参数的风电机组模型，利用风电机组高电压恢复运行状态下的实测数据，进行高电压穿越恢复运行状态控制，拟合得到不同控制方式组合下的控制参数输入风电机组模型；
S7、利用以上步骤得到的风电机组模型及其对应的高电压穿越测试模型，通过仿真得到各工况下的仿真测试曲线数据，计算得到的双馈式风电机组暂态模型在故障前、故障期间和故障后与实测数据的误差，选择满足误差上限要求工况数量最多且平均误差最小的控制方式组合及其参数作为参数辨识结果；其中，参数辨识结果包含参数为：发电机参数、变流器参数、高电压穿越中运行状态控制过程包含参数、高电压穿越中运行状态控制子过程包含的参数。
进一步地，S1中设置风电机组模型的电流优先级的过程中，针对正常运行状态与高电压穿越状态分别设置电流优先级，同时设置高电压穿越期间采用无功优先控制，正常运行状态下采用有功优先控制，无功优先与有功优先下的电流计算方式如下：
其中，Ipmax、Iqmax、Imax分别为有功电流、无功电流、电流的最大值，Ipmin、Iqmin、Imin分别为有功电流、无功电流、电流的最小值，Ip_cmd、Iq_cmd分别为有功电流指令值与无功电流指令值。
进一步地，在高电压穿越中运行状态控制过程中，针对对称故障采用有功电流控制方式、无功电流控制方式、穿越恢复起点有功电流控制方式和穿越恢复起点无功电流控制方式进行控制；针对不对称故障采用穿越恢复起点有功电流控制方式、穿越恢复起点无功电流控制方式和不对称高电压穿越运行状态下的电流控制方式进行控制。
进一步地，高电压穿越中运行状态控制过程中的控制方式具体如下：
(1)有功电流控制方式包括以下具体的控制：
1A、无附加控制：维持正常运行时的控制策略；
1B、指定功率控制：
PHVRT＝KP-HVRT*P0+Pset_HV (3)
式中，P0：正常运行状态下的有功功率；PHVRT：高电压穿越中运行状态下的有功功率；KP_HVRT：有功功率计算系数1；Pset_HV：有功功率计算系数2；
1C、指定电流控制：
IpHVRT＝K1-Ip-HV*Vt+K2-Ip-HV*Ip0+Ipset_HV (4)
式中，Ip0：正常运行状态下的有功电流；IpHVRT：高电压穿越中运行状态下的有功电流；K1_Ip_HV：有功电流计算系数1；K2_Ip_HV：有功电流计算系数2；Ipset_HV：有功电流设定值1；Vt：风机出口正序电压值；
1D、按进穿越前电流控制：维持在进入高电压穿越前一时刻的有功电流；
(2)无功电流控制方式包括以下具体的控制：
2A、无附加控制：维持正常运行时的控制策略；
2B、指定功率控制：
QHVRT＝KQ_HVRT*Q0+Qset_HV (5)
式中，Q0：正常运行状态下的无功功率；QHVRT：高电压穿越中运行状态下的无功功率；
KQ_HVRT：无功功率计算系数1；Qset_HV：无功功率计算系数2；
2C、指定电流控制：
IqHVRT＝K1_Iq_HV*(VHin-Vt)+K2_Iq_HV*Iq0+Iqset-HV (6)
式中，Iq0：正常运行状态下的无功电流；IqHVRT：高电压穿越中运行状态下的无功电流；K1_Iq_HV：无功电流计算系数1；K2_Iq_HV：无功电流计算系数2；Iqset_HV：无功电流设定值1；Vt：风机出口正序电压值；VHin：进入高电压穿越阈值；
(3)穿越恢复起点有功电流控制方式包括以下具体的控制：
3A、无附加控制：维持正常运行时的控制策略；
3B、按初始有功电流百分比控制：
式中，IpHVRSP：穿越恢复起点有功电流；初始有功电流百分比系数；有功电流设定值2；
3C、按故障期间有功电流控制：维持在高电压穿越中运行状态下的有功电流；
3D、按故障期间有功功率控制：维持在高电压穿越中运行状态下的有功功率，根据穿越恢复起点正序电压折算有功电流；
(4)穿越恢复起点无功电流控制方式包括以下具体的控制：
4A、无附加控制：维持正常运行时的控制策略；
4B、按初始无功电流控制：控制在风电机组正常运行时的无功电流；
4C、按故障期间无功电流百分比控制：
式中，IqHVRSP：穿越恢复起点无功电流；故障期间无功电流百分比系数；无功电流设定值2；
4D、按故障期间无功功率百分比控制：公式与系数与按故障期间无功电流百分比控制相同，将无功电流替换为无功功率；
(5)不对称高电压穿越运行状态下的电流控制方式包括以下具体的控制：
5A、按对称故障处理方式控制：不区分对称故障与不对称故障，直接按照有功电流控制方式和无功电流控制方式控制有功、无功电流；
5B、基于正序电压控制：
式中，IpHVRT_UBL：不对称高电压穿越期间有功电流；IqHVRT_UBL：不对称高电压穿越期间无功电流；K1_Ip_HV_UBL：不对称故障有功电流计算系数1；K2_Ip_HV_UBL：不对称故障有功电流计算系数2；Ipset_HV_UBL：不对称故障有功电流设定值；K1_Iq_HV_UBL：不对称故障无功电流计算系数1；K2_Iq_HV_UBL：不对称故障无功电流计算系数2；Iqset_HV_UBL：不对称故障无功电流设定值；
5C、基于负序电压控制：公式与系数与基于正序电压控制相同，将正序电压替换为负序电压；
5D、基于对称故障电流和负序电压修正控制：
式中，K3_Ip_HV_UBL：不对称故障有功电流计算系数3；K3_Iq_HV_UBL：不对称故障无功电流计算系数3；V2t：风机出口负序电压值。
进一步地，高电压穿越恢复运行状态控制过程中采用有功功率控制方式和无功功率控制方式进行控制，控制方式具体如下：
(1)有功功率恢复控制：
1a、无附加控制：维持正常运行时的控制策略；
1b、按斜率控制：
PHVRECO＝min(PHVRSP+KP_RECO·t,P0) (11)
式中，PHVRECO：高电压穿越恢复期间有功功率；PHVRSP：恢复起点有功功率；KP_RECO：有功功率恢复斜率；t：高电压穿越恢复时间；
1c、按惯性曲线控制：
式中，TP_RECO：有功功率恢复惯性常数；
(2)无功功率恢复控制：
2a、无附加控制：维持正常运行时的控制策略；
2d、按惯性曲线控制：
式中，QHVRECO：高电压穿越恢复期间无功功率；QHVRSP：恢复起点无功功率；TQ_RECO：无功功率恢复惯性常数。
进一步地，步骤S4具体处理过程如下：
列举所有可能的高电压穿越中运行状态控制过程的控制方式组合，针对所有控制组合，利用曲线拟合技术分别拟合得到每种控制组合的控制参数，并将得到的控制参数填入风电机组模型，进一步通过仿真测试得到各个工况高电压穿越中运行状态下的风电机组线电压、无功电流、有功功率和无功功率响应曲线。
进一步地，步骤S6具体处理过程如下：
列举所有可能的高电压穿越恢复运行状态控制过程的控制方式组合，针对所有控制组合，利用曲线拟合技术分别拟合得到每种控制组合的控制参数，并将得到的控制参数填入风电机组模型，进一步通过仿真测试得到各个工况高电压穿越恢复运行状态下的风电机组无功电流、有功功率和无功功率响应曲线。
进一步地，S5利用寻优算法不断迭代优化发电机参数和变流器参数的过程中，若不能满足有功功率、无功功率和无功电流的尖峰误差小于误差阈值的误差要求，则采用误差最小的参数，得到最优的发电机参数和变流器参数。
进一步地，所述升压支路具体由闭合短路开关、升压支路电阻和升压电容串联接地构成。
双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识***，所述***包括：
变流器设置模块：根据基于风电机组实测数据计算的变流器功率、电流的最大值并填入风电机组模型；
电流优先级设置模块：用于设置风电机组模型的电流优先级；
故障期间的正序电压获取模块：基于风电机组模型对应的高电压穿越测试模型，并设置辨识高电压故障接入阻抗值，调整高电压穿越期间线电压，使其与各个工况下的实测数据一致，计算得到故障期间的正序电压；
高电压穿越状态判断参数估算模块：根据各个工况下无功功率的实测曲线判断风电机组在各个电压升高工况下的运行状态并结合故障期间的正序电压估算风电机组的高电压穿越状态判断参数，高电压穿越状态判断参数包括进入高穿状态电压值和退出高穿状态电压值；
高电压穿越中运行状态控制参数拟合模块：利用风电机组高电压穿越中运行状态下的实测数据，结合高电压穿越状态判断参数进行高电压穿越中运行状态控制，拟合得到不同控制方式组合下的控制参数并输入风电机组模型；
发电机参数和变流器参数拟合模块：基于输入所述控制参数的风电机组模型和风电机组高电压穿越中运行状态下的实测数据，以“修改参数-仿真计算-计算电压上升和电压恢复时刻的尖峰误差”为迭代单元，利用寻优算法不断迭代优化发电机参数和变流器参数，直至仿真测试得到的有功功率、无功功率和无功电流的尖峰误差小于误差阈值，得到最优的发电机参数和变流器参数并输入风电机组模型；
高电压穿越恢复运行状态控制参数拟合模块：基于输入所述最优的发电机参数和变流器参数的风电机组模型，利用风电机组高电压恢复运行状态下的实测数据，进行高电压穿越恢复运行状态控制，拟合得到不同控制方式组合下的控制参数输入风电机组模型；
最优控制参数选择模块：利用风电机组模型及其对应的高电压穿越测试模型，通过仿真得到各工况下的仿真测试曲线数据，计算得到的双馈式风电机组暂态模型在故障前、故障期间和故障后与实测数据的误差，选择满足误差上限要求工况数量最多且平均误差最小的控制方式组合及其参数作为参数辨识结果；其中，参数辨识结果包含参数为：发电机参数、变流器参数、高电压穿越中运行状态控制过程包含参数、高电压穿越中运行状态控制子过程包含的参数。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
针对双馈式风电机组，本发明分析了实际工程上常用的电力***分析综合程序所提供的暂态模型，提出了利用实际风电机组基本参数与高电压穿越测试报告进行双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识的方法，可以有效建立风电机组的精细化、实用化暂态模型，提升电网的仿真准确度，避免由于风电模型不准导致运行方式过于保守的问题，提高电网安全运行水平和风电接纳能力。
附图说明
图1为本发明的2型双馈式风电机组暂态模型结构图；
图2为本发明的电压穿越运行状态切换及限流控制图；
图3为本发明的高电压穿越参数辨识流程图；
图4为本发明的高电压故障触发电路图；
图5为本发明的高电压穿越测试模型图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本发明从双馈式风电机组暂态模型精细化建模的数据收集来源出发，分析了双馈式风电机组的基本结构和电力***分析综合程序提供的风电机组暂态模型，具体包含电流限制模型、风电机组运行状态控制模型、高电压穿越控制模型、故障恢复控制模型等；在此基础上提出了双馈式风电机组高电压穿越参数的辨识方法，以建立风电机组的精细化、实用化暂态模型，提升电网的仿真准确度，避免由于风电模型不准导致电网运行方式过于保守的问题，提高电网安全运行水平和风电接纳能力。下面结合具体实施方式进行详细说明。
具体实施方式一：
本实施方式为一种双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法，具体包括以下步骤：
基于电力***分析综合程序提供的2型双馈式风电机组模型，通过对应型号风电机组的说明书获取待进行参数辨识的实际风电机组基本参数(额定风速、初始风速、空气密度、切入风速、切出风速、叶片半径、额定转速、转动惯量)，通过高电压穿越能力评估证书与高电压穿越检测报告中的实测曲线与参数获取风电机组的高电压穿越相关数据。
双馈式风电机组(Doubly-fed Induction Generator，DFIG)的定子绕组直接与***相连，转子绕组则通过双向变流器与电网连接，通过变流器控制***可以控制转子幅值、相位及频率，进而控制风机有功、无功功率。基于上述双馈式风电机组的基本结构与原理，电力***分析综合程序建立了一系列双馈式风电机组暂态模型，其中该程序提供的2型双馈式风电机组暂态模型在包含常规的风能-功率转换模型、桨距角控制模型、传动轴模型、转矩控制模型、发电机/变流器模型等子模型，以及在此基础上加入的电压穿越通用控制模型，以实现风电机组的高、低电压穿越。双馈式风电机组以及2型双馈式风电机组暂态模型均为现有技术。本发明主要关注双馈式风电机组的高电压穿越过程，通过辨识高电压穿越控制相关参数，使仿真模型的高电压穿越响应曲线近似实际机组的测试曲线。其中，2型双馈式风电机组暂态模型中包含的高电压穿越控制相关子模型主要有：发电机/变流器模型与电压穿越通用控制模型中的高电压穿越控制部分。其余子模型参数不影响风电机组的高电压穿越过程，可直接采用风电机组说明书提供的参数或默认参数，以保证风电机组模型的正常运行。
发电机/变流器模型包含：
(a)发电机参数(b)高电压穿越状态判断参数(c)变流器参数(d)有功功率控制参数(e)无功功率控制参数。
电压穿越通用控制模型包含：
(a)电流限制子模块：设置正常运行状态下与故障穿越状态下的电流优先模式。
(b)运行状态切换子模块：用于风机的运行状态切换；风机包括四个运行状态，分别为正常运行状态、高电压穿越中运行状态、高电压穿越恢复运行状态、高电压穿越失败运行状态。正常运行状态下变流器有功、无功电流控制输出为Ipcmd′、Iqcmd′，高电压穿越运行状态下变流器控制输出为Ipcmd_hvrt、Iqcmd_hvrt，变流器最终输出电流指令Ipcmd、Iqcmd由运行状态、高电压穿越控制策略，以及电流限制模型决定。
(c)高电压穿越中运行状态控制子模块(控制策略)包含：
(1)有功电流控制方式：①无附加控制②指定功率③指定电流④按进穿越前电流；
(2)无功电流控制方式：①无附加控制②指定功率③指定电流；
(3)穿越恢复起点有功电流控制方式：①无附加控制②按初始有功电流百分比③按故障期间有功电流④按故障期间有功功率；
(4)穿越恢复起点无功电流控制方式：①无附加控制②按初始无功电流③按故障期间无功电流百分比④按故障期间无功功率百分比(系数同③)；
(5)不对称高电压穿越期间电流控制方式：①按对称故障处理方式②基于正序电压控制③基于负序电压控制(系数同③)④基于对称故障电流和负序电压修正。
(d)高电压穿越恢复运行状态控制子模块(控制策略)包含：
(1)有功功率控制方式：①无附加控制②按斜率③按惯性曲线
(2)无功功率控制方式：①无附加控制②按惯性曲线
风电机组高电压穿越参数的辨识方法为：
(a)基于实测数据计算变流器功率、电流的最大值；
(b)建立高电压穿越测试模型，辨识高电压故障接入阻抗值，调整高电压穿越期间线电压，使其与实测数据一致，并计算故障期间的正序电压；
(c)根据实测曲线和风机说明书判断风电机组在各个电压升高工况下的运行状态并辨识风电机组的高电压穿越状态判断参数；
(d)利用风电机组高电压穿越状态下的实测数据，结合上述高电压穿越状态下的控制方法及其表达式，拟合得到不同有功、无功控制方法组合下的高电压穿越状态控制参数；
(e)利用风电机组高电压穿越状态下的实测数据，优化发电机定子电感Ls、转子电感Lr、绕组互感Lm与时间常数Td0p参数和变流器功率控制方法及其参数；
(f)利用风电机组高电压恢复状态下的实测数据，结合上述高电压恢复状态下的控制方法及其表达式，拟合得到不同有功、无功控制方法组合下的高电压恢复状态控制参数；
(g)通过仿真测试计算基于所提参数辨识方法得到的双馈式风电机组暂态模型在高电压穿越及恢复状态下与实测数据的误差，选择误差最小的控制方法及其参数作为参数辨识结果。
更具体地，
本发明提出的参数辨识方法基于2型双馈式风电机组暂态模型(对应发电机模型号12)进行辨识；
通过对应型号风电机组的说明书获取待进行参数辨识的实际风电机组基本参数(如叶片直径、额定风速、发电机阻抗参数等)，通过高电压穿越能力评估证书与高电压穿越检测报告中的实测曲线与参数获取风电机组的高电压穿越相关数据。其中，高电压穿越检测报告中的实测曲线应至少包含线电压、无功电流、有功功率和无功功率。测试工况至少包含的电压为120％、125％和130％，风速为大风和小风，故障类型为三相故障和两相故障，共计至少12种。
基于实际风电机组高电压穿越响应数据进行参数辨识后，需要将得到的参数输入2型双馈式风电机组暂态模型，进行高电压穿越仿真测试，验证参数辨识结果及仿真模型的精确度。具体风电机组模型测试及仿真依据如下：
GB/T 19963.1-2021风电场接入电力***技术规定第1部分-陆上风电
NB/T 31053-2021风电机组电气仿真模型验证规程
NB/T 31075-2016风电场电气仿真模型建模及验证规程
双馈式风电机组的基本结构与原理为：
双馈式感应风电机组(Doubly-fed Induction Generator，DFIG)定子绕组直接与***相连，转子绕组通过双向变流器与电网连接，通过变流器控制***可以控制转子幅值、相位及频率，进而控制风机有功、无功功率；
基于上述双馈式风电机组的基本结构与原理，电力***分析综合程序建立了一系列双馈式风电机组暂态模型。其中，如图1所示，该程序提供的2型双馈式风电机组暂态模型在包含常规的风能-功率转换模型、桨距角控制模型、传动轴模型、转矩控制模型、发电机/变流器模型等子模型的基础上加入了灵活的电压穿越通用控制模型，以实现风电机组的高、低电压穿越。本发明主要关注双馈式风电机组的高电压穿越过程，通过辨识高电压穿越控制相关参数，使仿真模型的高电压穿越响应曲线近似实际机组的测试曲线。2型双馈式风电机组暂态模型中包含的高电压穿越控制相关子模型主要有：发电机/变流器模型与电压穿越通用控制模型中的高电压穿越控制部分。其余子模型参数不影响风电机组的高电压穿越过程，可直接采用风电机组说明书提供的参数或默认参数，以保证风电机组模型的正常运行。
所述发电机/变流器模型包含如下参数：
(a)发电机参数：额定功率、额定转速、转动惯量、定子电阻、定子电感、转子电阻、转子电感、绕组互感、发电机时间常数。
(b)高电压穿越状态判断参数：进入高穿阈值、退出高穿阈值。
(c)变流器参数：有功功率、无功功率、视在功率的最大、最小值，有功电流、无功电流、电流的最大、最小值。
(d)有功功率控制参数：①开环控制参数②PI控制参数。
(e)无功功率控制参数：①开环控制参数②PI控制参数③无功/电压协调控制参数④定无功电流控制参数。
所述电压穿越通用控制模型中的高电压穿越控制部分包含如下模块：
(a)电流限制子模块：
通过设置正常运行状态下与故障穿越状态下电流优先模式，使风电机组在受到变流器电流上限值限制的情况下，优先保证有功或无功电流的输出。无功优先与有功优先下的计算方式如下：
其中，Ipmax、Iqmax、Imax分别为有功电流、无功电流、电流的最大值，Ipmin、Iqmin、Imin分别为有功电流、无功电流、电流的最小值，Ip_cmd、Iq_cmd分别为有功电流指令值与无功电流指令值；为了使风电机组在高电压穿越期间充分提供无功支持，本发明在高电压穿越期间采用无功优先控制，正常运行状态下则优先保证有功输出，选择有功优先控制。
(b)运行状态切换子模块：用于风机的运行状态切换；
风机模型包括四个运行状态：正常运行状态，高电压穿越中运行状态，高电压穿越恢复运行状态，高电压穿越失败运行状态。其中，高电压穿越中运行状态与高电压穿越恢复运行状态统称为高电压穿越运行控制状态。风机的功率输出在正常运行状态下采用变流器常规控制，高电压穿越中运行状态下启用高电压穿越中控制策略，高电压穿越失败状态下切机，高电压穿越恢复运行状态下启用高电压穿越恢复控制策略。正常运行状态下变流器有功、无功电流控制输出为Ipcmd′、Iqcmd′，高电压穿越运行状态下变流器控制输出为Ipcmd_hvrt、Iqcmd_hvrt；如图2所示，变流器最终输出电流指令Ipcmd、Iqcmd由运行状态、高电压穿越控制以及电流限制模型决定。
(c)高电压穿越中运行状态控制子模块：
高电压穿越中运行状态控制子模块包含有功电流控制、无功电流控制、穿越恢复起点有功电流控制、穿越恢复起点无功电流控制和不对称高电压穿越运行状态下的电流控制5个控制单元，实际运行时需在5个控制单元包含的具体控制方式中各选一项，共同实现高电压穿越中运行状态的风电机组控制。导致风电机组进入高电压穿越状态的原因主要包含对称故障和不对称故障两种情况，三相电压压升属于对称故障，单相或两相电压压升属于不对称故障。对称故障下需采用控制单元(1)、(2)、(3)、(4)，不对称故障下需采用控制单元(3)、(4)、(5)。
(1)有功电流控制：
①无附加控制：维持正常运行时的控制策略。
②指定功率：
PHVRT＝KP-HVRT*P0+Pset_HV (3)
式中，P0：正常运行状态下的有功功率；PHVRT：高电压穿越中运行状态下的有功功率；KP_HVRT：有功功率计算系数1；Pset_HV：有功功率计算系数2。
③指定电流：
IpHVRT＝K1-Ip-HV*Vt+K2-Ip-HV*Ip0+Ipset_HV (4)
式中，Ip0：正常运行状态下的有功电流；IpHVRT：高电压穿越中运行状态下的有功电流；K1_Ip_HV：有功电流计算系数1；K2_Ip_HV：有功电流计算系数2；Ipset_HV：有功电流设定值1；Vt：风机出口正序电压值。
④按进穿越前电流：维持在进入高电压穿越前一时刻的有功电流。
(2)无功电流控制：
①无附加控制：维持正常运行时的控制策略。
②指定功率：
QHVRT＝KQ_HVRT*Q0+Qset_HV (5)
式中，Q0：正常运行状态下的无功功率；QHVRT：高电压穿越中运行状态下的无功功率；KQ_HVRT：无功功率计算系数1；Qset_HV：无功功率计算系数2。
③指定电流：
IqHVRT＝K1_Iq_HV*(VHin-Vt)+K2_Iq_HV*Iq0+Iqset-HV (6)
式中，Iq0：正常运行状态下的无功电流；IqHVRT：高电压穿越中运行状态下的无功电流；K1_Iq_HV：无功电流计算系数1；K2_Iq_HV：无功电流计算系数2；Iqset_HV：无功电流设定值1；Vt：风机出口正序电压值；VHin：进入高电压穿越阈值。
(3)穿越恢复起点有功电流控制：
①无附加控制：维持正常运行时的控制策略。
②按初始有功电流百分比
式中，IpHVRSP：穿越恢复起点有功电流；初始有功电流百分比系数；有功电流设定值2。
③按故障期间有功电流：维持在高电压穿越中运行状态下的有功电流。
④按故障期间有功功率：维持在高电压穿越中运行状态下的有功功率，根据穿越恢复起点正序电压折算有功电流。
(4)穿越恢复起点无功电流控制：
①无附加控制：维持正常运行时的控制策略。
②按初始无功电流：控制在风电机组正常运行时的无功电流。
③按故障期间无功电流百分比
式中，IqHVRSP：穿越恢复起点无功电流；故障期间无功电流百分比系数；无功电流设定值2。
④按故障期间无功功率百分比(公式结构与系数同③，将无功电流替换为无功功率)
(5)不对称高电压穿越运行状态下的电流控制：
①按对称故障处理方式：不区分对称故障与不对称故障，直接按照控制单元(1)和(2)控制有功、无功电流。
②基于正序电压控制：
式中，IpHVRT_UBL：不对称高电压穿越期间有功电流；IqHVRT_UBL：不对称高电压穿越期间无功电流；K1_Ip_HV_UBL：不对称故障有功电流计算系数1；K2_Ip_HC_UBL：不对称故障有功电流计算系数2；Ipset_HV_UBL：不对称故障有功电流设定值；K1_Iq_HV_UBL：不对称故障无功电流计算系数1；K2_Iq_HV_UBL：不对称故障无功电流计算系数2；Iqset_HV_UBL：不对称故障无功电流设定值。
③基于负序电压控制(公式与系数同②，将正序电压替换为负序电压)
④基于对称故障电流和负序电压修正
式中，K3_Ip_HV_UBL：不对称故障有功电流计算系数3；K3_Iq_HV_UBL：不对称故障无功电流计算系数3；V2t：风机出口负序电压值。
(d)高电压穿越恢复运行状态控制子模块：
高电压穿越恢复运行状态控制模块包含有功功率恢复控制和无功功率恢复控制2个控制单元，实际运行时需在2个控制单元包含的具体控制方式中各选一项，共同实现高电压穿越恢复运行状态的风电机组控制。
(1)有功功率恢复控制：
①无附加控制：维持正常运行时的控制策略。
②按斜率：
PHVRECO＝min(PHVRSP+KP_RECO·t,P0) (11)
式中，PHVRECO：高电压穿越恢复期间有功功率；PHVRSP：恢复起点有功功率；KP_RECO：有功功率恢复斜率；t：高电压穿越恢复时间。
③按惯性曲线：
式中，TP_RECO：有功功率恢复惯性常数。
(2)无功功率恢复控制：
①无附加控制：维持正常运行时的控制策略。
②按惯性曲线：
式中，QHVRECO：高电压穿越恢复期间无功功率；QHVRSP：恢复起点无功功率；TQ_RECO：无功功率恢复惯性常数。
如图3所示，所述风电机组高电压穿越参数辨识过程主要包括以下步骤：
(a)将从风电机组说明书获取的基本参数填入风电机组模型，基于实测数据计算变流器功率、电流的最大值并填入风电机组模型；
(b)如图4所示，图4为上述风电机组模型测试及仿真相关标准中要求的高电压故障触发电路，需在风电机组升压变压器高压侧与外部电网之间接入限流阻抗及与限流阻抗并联的旁路开关，并在限流阻抗与风电机组升压变压器之间接入升压支路。升压支路具体由闭合短路开关、升压支路电阻和升压电容串联接地构成。此外，数据测量点位于风电机组升压变压器(箱变)高压侧。基于上述高电压故障触发电路结构，建立了如图5所示的高电压穿越测试模型，风电机组依次经过升压变压器(箱变)和两段集电线路接入电网，故障点(即升压支路接入点)位于两段集电线路之间，通过PSASP暂态故障设置功能模拟升压支路的功能，得到测试模型，后续的参数辨识及仿真验证过程均基于测试模型；辨识高电压故障接入阻抗值，调整高电压穿越期间线电压，使其与各个工况下的实测数据一致，并计算得到故障期间的正序电压；
(c)根据各个工况下无功功率的实测曲线和风机说明书判断风电机组在各个电压升高工况下的运行状态并估算风电机组的高电压穿越状态判断参数，高电压穿越状态判断参数包括进入高穿状态电压值VHin、退出高穿状态电压值VHout；风电机组的无功功率输出出现0.1p.u.以上突降，认为出现高电压故障，则可判断其进入了高电压穿越状态，未进入高穿状态的工况中故障穿越期间的正序电压最大值记为U1_HVRT_max，则VHin＝VHout＝U1_HVRT_max+0.03p.u.；
(d)利用风电机组高电压穿越中运行状态下的实测数据，结合上述高电压穿越中运行状态控制子模块，拟合得到不同控制方式组合下的控制参数，具体流程为：列举所有可能的高电压穿越中运行状态控制子模块的控制单元组合，针对所有控制组合，利用曲线拟合技术分别拟合得到每种控制组合的控制参数(对于无参数的控制方式无需进行参数拟合，只需选用该控制方式)，并将得到的控制参数填入风电机组模型，进一步通过仿真测试得到各个工况高电压穿越中运行状态下的风电机组线电压、无功电流、有功功率和无功功率响应曲线；
(e)基于风电机组高电压穿越中运行状态下的实测数据，以“修改参数-仿真计算-计算电压上升和电压恢复时刻的尖峰误差”为迭代单元，利用寻优算法不断迭代优化发电机参数和变流器参数，直至使有功功率、无功功率和无功电流的尖峰误差小于0.01p.u.(若无法达到误差要求，则采用误差最小的参数)，得到最优的发电机参数和变流器参数；
(f)利用风电机组高电压恢复运行状态下的实测数据，结合上述高电压穿越恢复运行状态控制子模块，拟合得到不同控制方式组合下的控制参数，具体流程为：列举所有可能的高电压穿越恢复运行状态控制子模块的控制单元组合，针对所有控制组合，利用曲线拟合技术分别拟合得到每种控制组合的控制参数(对于无参数的控制方式无需进行参数拟合，只需选用该控制方式)，并将得到的控制参数填入风电机组模型，进一步通过仿真测试得到各个工况高电压穿越恢复运行状态下的风电机组无功电流、有功功率和无功功率响应曲线；
(g)利用以上步骤得到的各工况仿真测试曲线数据，计算基于所提参数辨识方法得到的双馈式风电机组暂态模型在故障前、故障期间和故障后与实测数据的误差，选择满足误差上限要求工况数量最多且平均误差最小的控制方式组合及其参数作为参数辨识结果。其中，参数辨识结果包含参数为：发电机参数、变流器参数、高电压穿越中运行状态控制子模块包含的(1)-(5)中的参数、高电压穿越中运行状态控制子模块包含的(1)-(2)中的参数。误差计算方法及误差上限采用具体风电机组模型测试及仿真依据提供的三个依据进行计算。
具体实施方式二：
本实施方式为双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识***，所述***包括：
变流器设置模块：根据基于风电机组实测数据计算的变流器功率、电流的最大值并填入风电机组模型；
电流优先级设置模块：用于设置风电机组模型的电流优先级；
故障期间的正序电压获取模块：基于风电机组模型对应的高电压穿越测试模型，并设置辨识高电压故障接入阻抗值，调整高电压穿越期间线电压，使其与各个工况下的实测数据一致，计算得到故障期间的正序电压；
高电压穿越状态判断参数估算模块：根据各个工况下无功功率的实测曲线判断风电机组在各个电压升高工况下的运行状态并结合故障期间的正序电压估算风电机组的高电压穿越状态判断参数，高电压穿越状态判断参数包括进入高穿状态电压值和退出高穿状态电压值；
高电压穿越中运行状态控制参数拟合模块：利用风电机组高电压穿越中运行状态下的实测数据，结合高电压穿越状态判断参数进行高电压穿越中运行状态控制，拟合得到不同控制方式组合下的控制参数并输入风电机组模型；
发电机参数和变流器参数拟合模块：基于输入所述控制参数的风电机组模型和风电机组高电压穿越中运行状态下的实测数据，以“修改参数-仿真计算-计算电压上升和电压恢复时刻的尖峰误差”为迭代单元，利用寻优算法不断迭代优化发电机参数和变流器参数，直至仿真测试得到的有功功率、无功功率和无功电流的尖峰误差小于误差阈值，得到最优的发电机参数和变流器参数并输入风电机组模型；
高电压穿越恢复运行状态控制参数拟合模块：基于输入所述最优的发电机参数和变流器参数的风电机组模型，利用风电机组高电压恢复运行状态下的实测数据，进行高电压穿越恢复运行状态控制，拟合得到不同控制方式组合下的控制参数输入风电机组模型；
最优控制参数选择模块：利用风电机组模型及其对应的高电压穿越测试模型，通过仿真得到各工况下的仿真测试曲线数据，计算得到的双馈式风电机组暂态模型在故障前、故障期间和故障后与实测数据的误差，选择满足误差上限要求工况数量最多且平均误差最小的控制方式组合及其参数作为参数辨识结果；其中，参数辨识结果包含参数为：发电机参数、变流器参数、高电压穿越中运行状态控制过程包含参数、高电压穿越中运行状态控制子过程包含的参数。
所述***可以通过至少一条指令由处理器加载并运行，应当理解为至少一条指令包括本发明描述的任何计算机程序产品、软件或计算机化方法；这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
装载计算机程序指令的计算机或其他可编程数据处理设备，可以包括进行显示、交互、处理、通信以及其他功能单元、模块；也可以通过接口等与其他***、设备、装置等进行通信、调用。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、基于风电机组实测数据计算变流器功率、电流的最大值并填入风电机组模型，并设置风电机组模型的电流优先级；
S2、基于风电机组模型对应的高电压穿越测试模型，将辨识高电压故障接入阻抗值，调整高电压穿越期间线电压，使其与各个工况下的实测数据一致，并计算得到故障期间的正序电压；
所述高电压穿越测试模型如下：
风电机组升压变压器高压侧与外部电网之间接有限流阻抗及与限流阻抗并联的旁路开关，限流阻抗与风电机组升压变压器之间接有升压支路；数据测量点位于风电机组升压变压器高压侧；风电机组依次经过升压变压器和两段集电线路接入电网，故障点位于两段集电线路之间，通过PSASP暂态故障设置功能模拟升压支路的功能，得到高电压穿越测试模型；
S3、根据各个工况下无功功率的实测曲线判断风电机组在各个电压升高工况下的运行状态并结合故障期间的正序电压估算风电机组的高电压穿越状态判断参数，高电压穿越状态判断参数包括进入高穿状态电压值和退出高穿状态电压值；
S4、利用风电机组高电压穿越中运行状态下的实测数据，结合高电压穿越状态判断参数进行高电压穿越中运行状态控制，拟合得到不同控制方式组合下的控制参数并输入风电机组模型；
S5、基于输入S4所述控制参数的风电机组模型和风电机组高电压穿越中运行状态下的实测数据，以“修改参数-仿真计算-计算电压上升和电压恢复时刻的尖峰误差”为迭代单元，利用寻优算法不断迭代优化发电机参数和变流器参数，直至仿真测试得到的有功功率、无功功率和无功电流的尖峰误差小于误差阈值，得到最优的发电机参数和变流器参数并输入风电机组模型；
S6、基于输入S5所述最优的发电机参数和变流器参数的风电机组模型，利用风电机组高电压恢复运行状态下的实测数据，进行高电压穿越恢复运行状态控制，拟合得到不同控制方式组合下的控制参数输入风电机组模型；
S7、利用以上步骤得到的风电机组模型及其对应的高电压穿越测试模型，通过仿真得到各工况下的仿真测试曲线数据，计算得到的双馈式风电机组暂态模型在故障前、故障期间和故障后与实测数据的误差，选择满足误差上限要求工况数量最多且平均误差最小的控制方式组合及其参数作为参数辨识结果；其中，参数辨识结果包含参数为：发电机参数、变流器参数、高电压穿越中运行状态控制过程包含参数、高电压穿越中运行状态控制子过程包含的参数。
2.根据权利要求1所述的双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法，其特征在于，S1中设置风电机组模型的电流优先级的过程中，针对正常运行状态与高电压穿越状态分别设置电流优先级，同时设置高电压穿越期间采用无功优先控制，正常运行状态下采用有功优先控制，无功优先与有功优先下的电流计算方式如下：
其中，Ipmax、Iqmax、Imax分别为有功电流、无功电流、电流的最大值，Ipmin、Iqmin、Imin分别为有功电流、无功电流、电流的最小值，Ip_cmd、Iq_cmd分别为有功电流指令值与无功电流指令值。
3.根据权利要求2所述的双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法，其特征在于，在高电压穿越中运行状态控制过程中，针对对称故障采用有功电流控制方式、无功电流控制方式、穿越恢复起点有功电流控制方式和穿越恢复起点无功电流控制方式进行控制；针对不对称故障采用穿越恢复起点有功电流控制方式、穿越恢复起点无功电流控制方式和不对称高电压穿越运行状态下的电流控制方式进行控制。
4.根据权利要求3所述的双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法，其特征在于，高电压穿越中运行状态控制过程中的控制方式具体如下：
(1)有功电流控制方式包括以下具体的控制：
1A、无附加控制：维持正常运行时的控制策略；
1B、指定功率控制：
PHVRT＝KP-HVRT*P0+Pset_HV (3)
式中，P0：正常运行状态下的有功功率；PHVRT：高电压穿越中运行状态下的有功功率；KP_HVRT：有功功率计算系数1；Pset_HV：有功功率计算系数2；
1C、指定电流控制：
IpHVRT＝K1-Ip-HV*Vt+K2-Ip-HV*Ip0+Ipset_HV (4)
式中，Ip0：正常运行状态下的有功电流；IpHVRT：高电压穿越中运行状态下的有功电流；K1_Ip_HV：有功电流计算系数1；K2_Ip_HV：有功电流计算系数2；Ipset_HV：有功电流设定值1；Vt：风机出口正序电压值；
1D、按进穿越前电流控制：维持在进入高电压穿越前一时刻的有功电流；
(2)无功电流控制方式包括以下具体的控制：
2A、无附加控制：维持正常运行时的控制策略；
2B、指定功率控制：
QHVRT＝KQ_HVRT*Q0+Qset_HV (5)
式中，Q0：正常运行状态下的无功功率；QHVRT：高电压穿越中运行状态下的无功功率；KQ_HVRT：无功功率计算系数1；Qset_HV：无功功率计算系数2；
2C、指定电流控制：
IqHVRT＝K1_Iq_HV*(VHin-Vt)+K2_Iq_HV*Iq0+Iqset-HV (6)
式中，Iq0：正常运行状态下的无功电流；IqHVRT：高电压穿越中运行状态下的无功电流；K1_Iq_HV：无功电流计算系数1；K2_Iq_HV：无功电流计算系数2；Iqset_HV：无功电流设定值1；Vt：风机出口正序电压值；VHin：进入高电压穿越阈值；
(3)穿越恢复起点有功电流控制方式包括以下具体的控制：
3A、无附加控制：维持正常运行时的控制策略；
3B、按初始有功电流百分比控制：
式中，IpHVRSP：穿越恢复起点有功电流；初始有功电流百分比系数；/>有功电流设定值2；
3C、按故障期间有功电流控制：维持在高电压穿越中运行状态下的有功电流；
3D、按故障期间有功功率控制：维持在高电压穿越中运行状态下的有功功率，根据穿越恢复起点正序电压折算有功电流；
(4)穿越恢复起点无功电流控制方式包括以下具体的控制：
4A、无附加控制：维持正常运行时的控制策略；
4B、按初始无功电流控制：控制在风电机组正常运行时的无功电流；
4C、按故障期间无功电流百分比控制：
式中，IqHVRSP：穿越恢复起点无功电流；故障期间无功电流百分比系数；无功电流设定值2；
4D、按故障期间无功功率百分比控制：公式与系数与按故障期间无功电流百分比控制相同，将无功电流替换为无功功率；
(5)不对称高电压穿越运行状态下的电流控制方式包括以下具体的控制：
5A、按对称故障处理方式控制：不区分对称故障与不对称故障，直接按照有功电流控制方式和无功电流控制方式控制有功、无功电流；
5B、基于正序电压控制：
式中，IpHVRT_UBL：不对称高电压穿越期间有功电流；IqHVRT_UBL：不对称高电压穿越期间无功电流；K1_Ip_HV_UBL：不对称故障有功电流计算系数1；K2_Ip_HV_UBL：不对称故障有功电流计算系数2；Ipset_HV_UBL：不对称故障有功电流设定值；K1_Iq_HV_UBL：不对称故障无功电流计算系数1；K2_Iq_HV_UBL：不对称故障无功电流计算系数2；Iqset_HV_UBL：不对称故障无功电流设定值；
5C、基于负序电压控制：公式与系数与基于正序电压控制相同，将正序电压替换为负序电压；
5D、基于对称故障电流和负序电压修正控制：
式中，K3_Ip_HV_UBL：不对称故障有功电流计算系数3；K3_Iq_HV_UBL：不对称故障无功电流计算系数3；V2t：风机出口负序电压值。
5.根据权利要求3所述的双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法，其特征在于，高电压穿越恢复运行状态控制过程中采用有功功率控制方式和无功功率控制方式进行控制，控制方式具体如下：
(1)有功功率恢复控制：
1a、无附加控制：维持正常运行时的控制策略；
1b、按斜率控制：
PHVRECO＝min(PHVRSP+KP_RECO·t,P0) (11)
式中，PHVRECO：高电压穿越恢复期间有功功率；PHVRSP：恢复起点有功功率；KP_RECO：有功功率恢复斜率；t：高电压穿越恢复时间；
1c、按惯性曲线控制：
式中，TP_RECO：有功功率恢复惯性常数；
(2)无功功率恢复控制：
2a、无附加控制：维持正常运行时的控制策略；
2d、按惯性曲线控制：
式中，QHVRECO：高电压穿越恢复期间无功功率；QHVRSP：恢复起点无功功率；TQ_RECO：无功功率恢复惯性常数。
6.根据权利要求5所述的双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法，其特征在于，步骤S4具体处理过程如下：
列举所有可能的高电压穿越中运行状态控制过程的控制方式组合，针对所有控制组合，利用曲线拟合技术分别拟合得到每种控制组合的控制参数，并将得到的控制参数填入风电机组模型，进一步通过仿真测试得到各个工况高电压穿越中运行状态下的风电机组线电压、无功电流、有功功率和无功功率响应曲线。
7.根据权利要求6所述的双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法，其特征在于，步骤S6具体处理过程如下：
列举所有可能的高电压穿越恢复运行状态控制过程的控制方式组合，针对所有控制组合，利用曲线拟合技术分别拟合得到每种控制组合的控制参数，并将得到的控制参数填入风电机组模型，进一步通过仿真测试得到各个工况高电压穿越恢复运行状态下的风电机组无功电流、有功功率和无功功率响应曲线。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法，其特征在于，S5利用寻优算法不断迭代优化发电机参数和变流器参数的过程中，若不能满足有功功率、无功功率和无功电流的尖峰误差小于误差阈值的误差要求，则采用误差最小的参数，得到最优的发电机参数和变流器参数。
9.根据权利要求8所述的双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法，其特征在于，所述升压支路具体由闭合短路开关、升压支路电阻和升压电容串联接地构成。
10.双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识***，其特征在于，所述***包括：
变流器设置模块：根据基于风电机组实测数据计算的变流器功率、电流的最大值并填入风电机组模型；
电流优先级设置模块：用于设置风电机组模型的电流优先级；
故障期间的正序电压获取模块：基于风电机组模型对应的高电压穿越测试模型，并设置辨识高电压故障接入阻抗值，调整高电压穿越期间线电压，使其与各个工况下的实测数据一致，计算得到故障期间的正序电压；
高电压穿越状态判断参数估算模块：根据各个工况下无功功率的实测曲线判断风电机组在各个电压升高工况下的运行状态并结合故障期间的正序电压估算风电机组的高电压穿越状态判断参数，高电压穿越状态判断参数包括进入高穿状态电压值和退出高穿状态电压值；
高电压穿越中运行状态控制参数拟合模块：利用风电机组高电压穿越中运行状态下的实测数据，结合高电压穿越状态判断参数进行高电压穿越中运行状态控制，拟合得到不同控制方式组合下的控制参数并输入风电机组模型；
发电机参数和变流器参数拟合模块：基于输入所述控制参数的风电机组模型和风电机组高电压穿越中运行状态下的实测数据，以“修改参数-仿真计算-计算电压上升和电压恢复时刻的尖峰误差”为迭代单元，利用寻优算法不断迭代优化发电机参数和变流器参数，直至仿真测试得到的有功功率、无功功率和无功电流的尖峰误差小于误差阈值，得到最优的发电机参数和变流器参数并输入风电机组模型；
高电压穿越恢复运行状态控制参数拟合模块：基于输入所述最优的发电机参数和变流器参数的风电机组模型，利用风电机组高电压恢复运行状态下的实测数据，进行高电压穿越恢复运行状态控制，拟合得到不同控制方式组合下的控制参数输入风电机组模型；
最优控制参数选择模块：利用风电机组模型及其对应的高电压穿越测试模型，通过仿真得到各工况下的仿真测试曲线数据，计算得到的双馈式风电机组暂态模型在故障前、故障期间和故障后与实测数据的误差，选择满足误差上限要求工况数量最多且平均误差最小的控制方式组合及其参数作为参数辨识结果；其中，参数辨识结果包含参数为：发电机参数、变流器参数、高电压穿越中运行状态控制过程包含参数、高电压穿越中运行状态控制子过程包含的参数。
CN202310497224.7A 2023-05-04 2023-05-04 双馈式风电机组暂态模型高电压穿越参数辨识方法及*** Pending CN116526465A (zh)

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