基于两阶段迁移学习的调相机暂态电抗参数在线辨识方法

袁彬; 李辉; 向学位; 曾韵竹; 谭宏涛; 傅楚频

doi:10.7500/AEPS20221102005

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基于两阶段迁移学习的调相机暂态电抗参数在线辨识方法

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 基于两阶段迁移学习的调相机暂态电抗参数在线辨识方法
- Two-stage Transfer Learning Based Online Identification Method for Transient Reactance Parameters of Condenser
- 电力系统自动化 2023年47卷第14期页码：149-156
- 作者机构：
  
  输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学），重庆市 400044
- 作者简介：
  
  袁彬（1993—），男，博士研究生，主要研究方向：调相机优化设计与控制、新能源发电技术。E-mail：cqubingo@163.com
  李辉（1973—），男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力电子器件应用与可靠性、风力发电技术、特种电机设计与控制。E-mail：cqulh@163.com
  向学位（1993—），男，通信作者，博士，助理研究员，主要研究方向：新能源发电技术、高性能电驱系统设计与控制。E-mail：xueweixiang@cqu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家高技术船舶科研项目(MC-202025-S02)
- DOI：10.7500/AEPS20221102005
  中图分类号：
- 收稿：2022-11-02，
  
  修回：2023-05-24，
  
  网络出版：2023-06-05，
  
  纸质出版：2023-07-25
- 稿件说明：
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袁彬,李辉,向学位等.基于两阶段迁移学习的调相机暂态电抗参数在线辨识方法[J].电力系统自动化,2023,47(14):149-156.

YUAN Bin,LI Hui,XIANG Xuewei,et al.Two-stage Transfer Learning Based Online Identification Method for Transient Reactance Parameters of Condenser[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(14):149-156.
袁彬,李辉,向学位等.基于两阶段迁移学习的调相机暂态电抗参数在线辨识方法[J].电力系统自动化,2023,47(14):149-156. DOI： 10.7500/AEPS20221102005.

YUAN Bin,LI Hui,XIANG Xuewei,et al.Two-stage Transfer Learning Based Online Identification Method for Transient Reactance Parameters of Condenser[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(14):149-156. DOI： 10.7500/AEPS20221102005.

摘要

针对常规迁移学习辨识网络需要大量历史辅助数据而影响参数辨识准确性的问题，提出考虑小样本下两阶段迁移学习的调相机暂态电抗参数在线辨识方法。首先，获得不同运行工况下的暂态电抗参数变化规律，利用支持向量机（SVM）和反向传播（BP）神经网络算法获得辅助数据。其次，基于电抗参数变化规律、故障下实时变化的暂态电抗目标数据及辅助数据，采用深度稀疏自编码器（DSAE）与反向传播神经网络进行两阶段特征迁移学习。最后，对不同电网故障下的暂态电抗进行在线辨识，并进行比较验证。结果表明，基于两阶段迁移学习的DSAE与BP神经网络在辨识调相机暂态电抗参数时具有更高的辨识精度。

Abstract

Aiming at the problem that a conventional transfer learning identification network requires a large amount of historical auxiliary data

which affects the accuracy of parameter identification

an online identification method for transient reactance parameters of condensers considering the two-stage transfer learning with limited samples is proposed. Firstly

the variation laws of transient reactance parameters under different operation conditions are obtained

and the auxiliary data is acquired by using the algorithm such as support vector machine (SVM) and back propagation (BP) neural network. Secondly

based on the variation laws of reactance parameters

the target data and auxiliary data of real-time variable transient reactance under faults

the two-stage feature transfer learning is conducted by adopting the deep sparse automatic encoder (DSAE) and BP neural network. Finally

the online identification of transient reactance under different power grid faults and comparative verification are conducted. The results show that the DSAE and BP neural network based on the two-stage transfer learning have higher identification accuracy in identifying the transient reactance parameters of condensers.

关键词

Keywords

references

宋金钊，李永丽，曾亮，等 . 高压直流输电系统换相失败研究综述［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 22 ）： 2 - 13 .

SONG Jinzhao ， LI Yongli ， ZENG Liang ， et al . Review on commutation failure of HVDC transmission system ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 22 ）： 2 - 13 .

沙江波，杨硕，郭春义，等 . 同步调相机对分层接入特高压直流输电系统的换相失败抑制作用研究［J］. 电网技术， 2019 ， 43 （ 10 ）： 3552 - 3561 .

SHA Jiangbo ， YANG Shuo ， GUO Chunyi ， et al . Study on suppression effect of synchronous condenser on commutation failure of UHVDC system under hierarchical connection mode ［J］. Power System Technology ， 2019 ， 43 （ 10 ）： 3552 - 3561 .

胡一平 . 双轴励磁汽轮发电机暂稳态参数的计算与分析［D］. 北京：华北电力大学， 2019 .

HU Yiping . Calculation and analysis of transient- and steady-state parameters of dual excited turbo-generator ［D］. Beijing ： North China Electric Power University ， 2019 .

赵梦迪 . 高低压双绕组感应发电机稳态模型及电磁参数研究［D］. 青岛：青岛大学， 2021 .

ZHAO Mengdi . Study on steady-state model and electromagnetic parameters of high-low voltage dual stator winding induction generator ［D］. Qingdao ： Qingdao University ， 2021 .

李红梅，李忠杰 . 用迭代最小二乘法辨识异步电动机漏抗［J］. 微电机， 2000 ， 33 （ 4 ）： 16 - 18 .

LI Hongmei ， LI Zhongjie . Estimation for asynchronous motor leakage reactance by means of the iterative least-squares method ［J］. Micromotors ， 2000 ， 33 （ 4 ）： 16 - 18 .

LING Z X ， ZHOU L B ， GUO S Y ， et al . Equivalent circuit parameters calculation of induction motor by finite element analysis ［J］. IEEE Transactions on Magnetics ， 2014 ， 50 （ 2 ）： 833 - 836 .

方金龙 . 双斜槽转子感应电机的等效电路参数计算及电磁转矩分析［D］. 合肥：合肥工业大学， 2019 .

FANG Jinlong . Calculation of equivalent circuit parameters and analysis of electromagnetic torque for doubly skewed rotor induction motor ［D］. Hefei ： Hefei University of Technology ， 2019 .

BAN D ， ZARKO D ， MANDIC I . Turbogenerator end-winding leakage inductance calculation using a 3-D analytical approach based on the solution of Neumann Integrals ［J］. IEEE Transactions on Energy Conversion ， 2005 ， 20 （ 1 ）： 98 - 105 .

肖勇，陈彬，李霞，等 . 永磁辅助同步磁阻电机交直轴电感参数分析［J］. 电机与控制应用， 2021 ， 48 （ 6 ）： 89 - 94 .

XIAO Yong ， CHEN Bin ， LI Xia ， et al . Analysis of inductance parameters for PM-assisted synchronous reluctance motors ［J］. Electric Machines & Control Application ， 2021 ， 48 （ 6 ）： 89 - 94 .

姚艺华 . 永磁直线同步电机推力波动的分析与削弱研究［D］. 杭州：浙江大学， 2018 .

YAO Yihua . Research on analysis and reduction of thrust ripple in permanent magnet linear synchronous machine ［D］. Hangzhou ： Zhejiang University ， 2018 .

陈未敏 . 永磁同步电机在线参数辨识研究［D］. 北京：北京交通大学， 2020 .

CHEN Weimin . Research on the online parameter estimation of permanent magnet synchronous machine ［D］. Beijing ： Beijing Jiaotong University ， 2020 .

史婷娜，刘华，陈炜，等 . 考虑逆变器非线性因素的表贴式永磁同步电机参数辨识［J］. 电工技术学报， 2017 ， 32 （ 7 ）： 77 - 83 .

SHI Tingna ， LIU Hua ， CHEN Wei ， et al . Parameter identification of surface permanent magnet synchronous machines considering voltage-source inverter nonlinearity ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2017 ， 32 （ 7 ）： 77 - 83 .

LI Z ， FENG G D ， LAI C Y ， et al . Current injection-based multi-parameter estimation for dual three-phase IPMSM considering VSI nonlinearity ［J］. IEEE Transactions on Transportation Electrification ， 2019 ， 5 （ 2 ）： 405 - 415 .

黄金成 . 同步调相机暂态数学模型与无功补偿研究［D］. 哈尔滨：哈尔滨理工大学， 2021 .

HUANG Jincheng . Research on transient mathematical model and reactive power compensation of synchronous compensator ［D］. Harbin ： Harbin University of Science and Technology ， 2021 .

陆晓依，罗建，姚志良，等 . 基于可观测量的同步发电机模型参数的频域辨识［J］. 电力自动化设备， 2016 ， 36 （ 8 ）： 143 - 148 .

LU Xiaoyi ， LUO Jian ， YAO Zhiliang ， et al . Frequency-domain parameter identification based on measurable variables for synchronous generator model ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2016 ， 36 （ 8 ）： 143 - 148 .

何成兵，王润泽，张霄翔 . 基于改进一维卷积神经网络的汽轮发电机组轴系扭振模态参数辨识［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （增刊1 ）： 195 - 203 .

HE Chengbing ， WANG Runze ， ZHANG Xiaoxiang . Modal parameters identification of torsional vibration of turbogenerator shafting based on improved one-dimensional convolution neural network ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ Supplement 1 ）： 195 - 203 .

孔祥玉，刘超，王成山，等 . 基于深度子领域自适应的需求响应潜力评估方法［J］. 中国电机工程学报， 2022 ， 42 （ 16 ）： 5786 - 5797 .

KONG Xiangyu ， LIU Chao ， WANG Chengshan ， et al . Demand response potential assessment method based on deep subdomain adaptation network ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2022 ， 42 （ 16 ）： 5786 - 5797 .

陈剑，杜文娟，王海风 . 基于对抗式迁移学习的含柔性高压直流输电的风电系统次同步振荡源定位［J］. 电工技术学报， 2021 ， 36 （ 22 ）： 4703 - 4715 .

CHEN Jian ， DU Wenjuan ， WANG Haifeng . Location method of subsynchronous oscillation source in wind power system with VSC-HVDC based on adversarial transfer learning ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2021 ， 36 （ 22 ）： 4703 - 4715 .

程凯，彭小圣，徐其友，等 . 基于特征选择与多层级深度迁移学习的风电场短期功率预测［J］. 高电压技术， 2022 ， 48 （ 2 ）： 497 - 503 .

CHENG Kai ， PENG Xiaosheng ， XU Qiyou ， et al . Short-term wind power prediction based on feature selection and multi-level deep transfer learning ［J］. High Voltage Engineering ， 2022 ， 48 （ 2 ）： 497 - 503 .

王京 . 永磁同步电机场路耦合仿真设计研究［D］. 杭州：浙江大学， 2018 .

WANG Jing . Research on field-circuit coupled simulation design of permanent magnet synchronous motor ［D］. Hangzhou ： Zhejiang University ， 2018 .

LI J F ， LI H ， ZHOU Y B ， et al . An improved end-winding leakage inductance calculation method based on frozen permeability for large synchronous condenser ［C］// 2019 22nd International Conference on Electrical Machines and Systems （ICEMS）， August 11-14 ， 2019 ， Harbin， China ： 1 - 5 .

LI H ， ZENG Y Z ， LI J F ， et al . Transient and steady-state parameters of the synchronous condenser based on field-circuit-network finite element method ［C］// 16th Annual Conference of China Electrotechnical Society ， September 24-26 ， 2021 ， Beijing， China ： 1004 - 1011 .

徐宏飞 . 基于自编码器的滚动轴承故障诊断方法研究［D］. 成都：西南交通大学， 2021 .

XU Hongfei . Research on fault diagnosis method of rolling bearing based on autoencoder ［D］. Chengdu ： Southwest Jiaotong University ， 2021 .

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