【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力電網，尤其涉及一種基于現場實驗數據的svg控制器建模分析方法。
技術介紹
1、隨著電力系統和電力電子技術的發展，靜止無功發生器(static?var?generator，svg)在輸電網、配電網和新能源發電等領域發揮的作用趨于明顯，成為新能源/儲能發揮主動支撐能力的重要設備。鏈式svg以其諧波小、損耗小、級聯h橋功率器件耐壓小等特點，成為電力系統無功補償方面的主流選擇之一，應用日益廣泛。
2、電力系統穩暫態仿真分析作為分析電網運行特性和優化控制的基礎，svg暫態模型的正確性影響著仿真計算的準確度和可信度。控制器作為svg成套裝置的關鍵設備，其模型及參數決定了電網發生擾動時svg的暫態響應特性。但是，實際上多數制造商因為知識產權保護或缺乏測試技術等原因，無法提供準確的模型和參數。在電網暫態仿真計算時只能采用典型模型及參數，其精度難以準確仿真實際電網的動態特性。因此，研究新能源及儲能無功補償裝置參數辨識問題尤為重要，它直接影響了后續工作的展開。
3、現階段對于無功補償裝置進行建模的數據來源大多是依據實驗室自主化硬件在環測試(hil)，以rtds為代表的hil實時仿真技術迄今為止在電力系統暫態仿真中占有重要位置，應用rtds仿真模型和外部控制器建立hil仿真系統已成為當前廣泛應用的系統性能測試方案。但是傳統新能源及儲能無功補償裝置多以原理模型和通用化模型為主，然而儲能無功補償裝置物理結構和控制策略復雜多樣，不同廠家的svg控制器特性差異很大，通用暫態模型不能完全真實反映特定場景、特定svg廠家
4、因此，目前svg的分析過程中存在分析效率低的問題。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種基于現場實驗數據的svg控制器建模分析方法，能夠提高svg分析過程的分析效率。
2、第一方面，本專利技術提供了一種基于現場實驗數據的svg控制器建模分析方法，該方法包括：獲取待建模的svg控制器進行高低穿故障試驗的現場實驗數據；所述現場實驗數據包括svg控制器的輸出端的三相電流數據和網側的模擬電壓數據；基于simulink對所述現場實驗數據進行分解變換計算得到待辨識數據，所述待辨識數據包括有功功率、無功功率、正序電壓、直軸電流和交軸電流；基于所述svg控制器的工作特性，構建svg控制器的bpa機電暫態模型，并確定所述bpa機電暫態模型的待辨識參數；基于所述待辨識數據，以及所述bpa機電暫態模型，采用最小二乘法，對所述待辨識參數進行辨識，得到所述svg控制器的暫態模型的模型參數。
3、在一種可能的實現方式中，所述待建模的svg控制器進行高低穿故障試驗的現場實驗數據的獲取方法包括：斷開所述svg控制器與并網點的連接，保留所述svg控制器與低壓側電壓采集裝置和電流采集裝置的連接；采用模擬電壓源在高壓側電壓采集裝置的二次側施加模擬電壓信號，所述模擬電壓信號的電壓相位與高壓側電壓相位一致；改變所述模擬電壓源的電壓，進行高低穿故障試驗，使所述svg控制器進行無功響應；采集試驗過程中svg控制器的輸出端的三相電流數據和網側的模擬電壓數據。
4、在一種可能的實現方式中，所述基于simulink對所述現場實驗數據進行分解變換計算得到待辨識數據，包括：采用simulink，對所述模擬電壓數據進行正負序分解，得到所述正序電壓；基于所述三相電流數據進行park解耦變換，得到直軸電流和交軸電流；基于所述正序電壓、直軸電流和交軸電流，進行計算，得到所述有功功率和無功功率。
5、在一種可能的實現方式中，所述基于所述svg控制器的工作特性，構建svg控制器的bpa機電暫態模型，并確定所述bpa機電暫態模型的待辨識參數，包括：基于所述svg控制器的工作特性，確定svg控制器的動態方程；分析所述動態方程，確定參與辨識的待辨識參數；所述待辨識參數包括比例系數、svg伏安特性曲線的斜率、濾波器響應時延、比例環節時間常數、svg響應時延、svg輸出電壓上限、svg輸出電壓下限、最大容性電流、最大感性電流；基于所述svg控制器的工作特性，確定所述待辨識參數的約束條件；基于所述svg控制器的動態方程和所述待辨識參數的約束條件，構建所述svg控制器的bpa機電暫態模型。
6、在一種可能的實現方式中，所述基于所述待辨識數據，以及所述bpa機電暫態模型，采用最小二乘法，對所述待辨識參數進行辨識，得到所述svg控制器的暫態模型的模型參數，包括：基于所述待辨識參數的取值范圍和優化步長，確定多個參數組合，每個參數組合中包括一組待辨識參數；基于所述待辨識數據，所述svg控制器的bpa機電暫態模型，以及所述多個參數組合，計算得到，不同參數組合下的模型輸出結果；針對任一參數組合，計算該參數組合下所述模型輸出結果和所述現場實驗數據之間的殘差平方和；比較各參數組合對應的殘差平方和，將殘差平方和最小的參數組合，確定為所述暫態模型的模型參數。
7、在一種可能的實現方式中，所述基于所述待辨識數據，以及所述bpa機電暫態模型，采用最小二乘法，對所述待辨識參數進行辨識，得到所述svg控制器的暫態模型的模型參數，包括：基于svg控制器的電壓輸出特性和電流輸出特性，確定pi控制環節的比例系數和反饋環節svg伏安特性曲線的斜率；采用最小二乘法，構建目標函數；設svg輸出電壓上限、svg輸出電壓下限、最大容性電流和最大感性電流為固定值，并基于濾波器響應時延、比例環節時間常數和svg響應時延的約束條件和預設步長，確定多個第一參數組合；遍歷所述多個第一參數組合，進行第一電壓跌落仿真，計算每個第一參數組合的目標函數值；將目標函數值最小的第一參數組合，確定為第一參數的辨識結果；基于所述第一參數的辨識結果，設濾波器響應時延、比例環節時間常數和svg響應時延為固定值，并基于svg輸出電壓上限、svg輸出電壓下限、最大容性電流和最大感性電流的約束條件和預設步長，確定多個第二參數組合；遍歷所述多個第二參數組合，進行第二電壓跌落仿真，計算每個第二參數組合的目標函數值；將目標函數值最小的第二參數組合，確定為第二參數的辨識結果；基于所述第一參數的辨識結果和第二參數的辨識結果，確定所述svg控制器的暫態模型的模型參數。
8、在一種可能的實現方式中，所述目標函數的公式為；
9、
10、其中，j(α)為目標函數，zmi為第i組待辨識參數，z(α)i為第i組bpa機電暫態模型的計算值，m為待辨識參數的參數組合的數量，w為權重矩陣。
11、在一種可能的實現方式中，所述遍歷所述多個第一參數組合，進行第一電壓跌落仿真，計算每個第一參數組合的目標函數值，包括：：步驟41本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于現場實驗數據的SVG控制器建模分析方法，其特征在于，所述分析方法包括：
2.根據權利要求1所述的基于現場實驗數據的SVG控制器建模分析方法，其特征在于，所述待建模的SVG控制器進行高低穿故障試驗的現場實驗數據的獲取方法包括：
3.根據權利要求1所述的基于現場實驗數據的SVG控制器建模分析方法，其特征在于，所述基于Simulink對所述現場實驗數據進行分解變換計算得到待辨識數據，包括：
4.根據權利要求1所述的基于現場實驗數據的SVG控制器建模分析方法，其特征在于，所述基于所述SVG控制器的工作特性，構建SVG控制器的BPA機電暫態模型，并確定所述BPA機電暫態模型的待辨識參數，包括：
5.根據權利要求1所述的基于現場實驗數據的SVG控制器建模分析方法，其特征在于，所述基于所述待辨識數據，以及所述BPA機電暫態模型，采用最小二乘法，對所述待辨識參數進行辨識，得到所述SVG控制器的暫態模型的模型參數，包括：
6.根據權利要求1所述的基于現場實驗數據的SVG控制器建模分析方法，其特征在于，所述基于所述待辨識數據，以
7.根據權利要求6所述的基于現場實驗數據的SVG控制器建模分析方法，其特征在于，所述目標函數的公式為；
8.根據權利要求6所述的基于現場實驗數據的SVG控制器建模分析方法，其特征在于，所述遍歷所述多個第一參數組合，進行第一電壓跌落仿真，計算每個第一參數組合的目標函數值，包括：
9.根據權利要求6所述的基于現場實驗數據的SVG控制器建模分析方法，其特征在于，所述遍歷所述多個第二參數組合，進行第二電壓跌落仿真，計算每個第二參數組合的目標函數值，包括：
10.一種基于現場實驗數據的SVG控制器建模分析裝置，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于現場實驗數據的svg控制器建模分析方法，其特征在于，所述分析方法包括：
2.根據權利要求1所述的基于現場實驗數據的svg控制器建模分析方法，其特征在于，所述待建模的svg控制器進行高低穿故障試驗的現場實驗數據的獲取方法包括：
3.根據權利要求1所述的基于現場實驗數據的svg控制器建模分析方法，其特征在于，所述基于simulink對所述現場實驗數據進行分解變換計算得到待辨識數據，包括：
4.根據權利要求1所述的基于現場實驗數據的svg控制器建模分析方法，其特征在于，所述基于所述svg控制器的工作特性，構建svg控制器的bpa機電暫態模型，并確定所述bpa機電暫態模型的待辨識參數，包括：
5.根據權利要求1所述的基于現場實驗數據的svg控制器建模分析方法，其特征在于，所述基于所述待辨識數據，以及所述bpa機電暫態模型，采用最小二乘法，對所述待辨識參數進行辨識，得到所述svg控...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李陽，楊鵬，王磊，李鐵成，梁紀峰，胡雪凱，
申請(專利權)人：國網河北省電力有限公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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