基于频域通用建模的双馈风电机组参数的一体化辨识方法

朱益华; 李卫星; 李成翔; 罗超; 晁璞璞; 崔浩瀚

doi:10.7500/AEPS20231101005

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基于频域通用建模的双馈风电机组参数的一体化辨识方法

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 基于频域通用建模的双馈风电机组参数的一体化辨识方法
- Integrated Identification Method for Parameters of Doubly-fed Wind Turbines Based on General Modeling in Frequency Domain
- 电力系统自动化 2024年48卷第15期页码：92-101
- 作者机构：
  
  1.直流输电技术全国重点实验室(南方电网科学研究院有限责任公司),广东省广州市 510663
  2.国家能源大电网技术研发(实验)中心,广东省广州市 510663
  3.大连理工大学电气工程学院,辽宁省大连市 116081
- 作者简介：
  
  朱益华(1988—)，男，硕士，工程师，主要研究方向：电力系统稳定控制和直流控制保护仿真分析。E-mail：zhuyih@csg.cn
  李卫星(1977—)，男，通信作者，博士，教授,博士生导师，主要研究方向：新能源建模与并网控制、电力系统分析与控制。E-mail：wxli@dlut.edu.cn
  李成翔(1994—)，男，硕士，工程师，主要研究方向：电力系统智能运行和稳定控制、新能源并网运行与控制。E-mail：licx@csg.cn
- 基金信息：
  
  基于参数辨识的新能源场站电磁暂态建模技术研究(1500002023030103FZ00091);国家自然科学基金面上项目（52377077）
- DOI：10.7500/AEPS20231101005
  中图分类号：
- 收稿：2023-11-01，
  
  修回：2024-02-01，
  
  网络出版：2024-05-29，
  
  纸质出版：2024-08-10
- 稿件说明：
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朱益华,李卫星,李成翔等.基于频域通用建模的双馈风电机组参数的一体化辨识方法[J].电力系统自动化,2024,48(15):92-101.

ZHU Yihua,LI Weixing,LI Chengxiang,et al.Integrated Identification Method for Parameters of Doubly-fed Wind Turbines Based on General Modeling in Frequency Domain[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(15):92-101.
朱益华,李卫星,李成翔等.基于频域通用建模的双馈风电机组参数的一体化辨识方法[J].电力系统自动化,2024,48(15):92-101. DOI： 10.7500/AEPS20231101005.

ZHU Yihua,LI Weixing,LI Chengxiang,et al.Integrated Identification Method for Parameters of Doubly-fed Wind Turbines Based on General Modeling in Frequency Domain[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(15):92-101. DOI： 10.7500/AEPS20231101005.

摘要

风电在电网中的占比逐年提高，其动态特性，尤其是故障穿越特性，对电力系统的影响日益显著，亟须构建能够表征实际风电机组动态特性的白盒模型。然而，风电机组的模型参数众多且交互影响，当前的参数辨识方法无法实现对整个机组故障穿越控制参数及限幅参数、转子侧内外环控制参数、网侧内外环控制参数和电气参数的整体辨识，尤其是无法精准辨识对外特性不敏感的参数。为解决这些问题，针对双馈风电机组故障穿越工况，构建了包含机组本体及全部控制器的频域通用模型，将参数分为4类逐步辨识，提出基于频域模型的分类分步一体化辨识方法。通过与仿真模型结果对比，验证了频域通用模型的准确性；通过参数辨识值与真值的对比、辨识出的白盒模型与厂家黑盒模型的响应特性对比，验证了所提方法的有效性。

Abstract

The proportion of wind power in the power grid is increasing annually

and its dynamic characteristics

especially the fault ride-through characteristics

have an increasing impact on the power system. It is urgent to construct a white box model that can characterize the dynamic characteristics of actual wind turbines. However

the model parameters of wind turbines are numerous and have interactive effects

and the existing parameter identification methods cannot achieve comprehensive identification of the entire wind turbine

including fault ride-through control parameters

limiter parameters

rotor-side inner and outer loop control parameters

grid-side inner and outer loop control parameters

and electrical parameters. Particularly

there is a challenge in accurately identifying parameters with insensitive external characteristics. To address these issues

aiming at the fault ride-through conditions of doubly-fed wind turbines

the general models in frequency domain are constructed

including the whole mechanical

electrical and the involved control systems. Parameters are divided into 4 categories for step-by-step identification

and a classification and step-by-step integrated identification method based on frequency domain models is proposed. The accuracy of the general model in frequency domain is verified through comparison with simulation model results. The effectiveness of the proposed method is confirmed by comparing the parameter identification values and true values

as well as the response characteristics between the identified white-box model and the manufacturers’ black-box model.

关键词

Keywords

references

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