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大型电力系统的复杂性,给分析、计算造成一定困难,迫切需要对电网进行等值化简,把不关心的部分系统简化成较低阶的等值系统,同时要求被简化的部分要尽可能地反映在暂态过程中对研究系统的动态影响。 最适用于暂态稳定分析的动态等值方法,是同调等值法,它考虑了系统的非线性特性,并可直接与暂态稳定程序接口,同调等值法大致包括两部分内容:一是同调机群的识别,二是同调机群的参数辨识。 本文主要讨论同调机群的参数辨识,着重于研究如何获取准确的等值机参数。 同调机群的参数辨识实际上就是系统辨识的思想在发电机参数辨识中的应用。系统辨识方法分为时域法和频域法,针对同调机群的参数辨识这个具体问题,我们选择用频域法辨识。因为大型电力系统的发电机情况复杂,同调发电机群的各发电机模型也很不一致,其发电机方程也是高阶而且复杂的,如果用时域法将难以下手。而且很难获得所需的大量数据。而频域法只需要知道各发电机的频域响应,从传递函数入手,就简单多了。 本文针对5阶发电机模型,详述了采用频域法拟合等值机参数的方法。它的基本思路是,从传递函数入手,推导包括同步发电机、调速器、励磁系统各单元的等值机的参数拟合公式。发电机模型采用5阶模型,更适用于大型电力系统的实际情况。 文中针对以往频域内拟合等值机组参数的算法的某些缺点,提出了相应解决方法。以往的频域辨识法,只考虑幅频响应的残差作为最小二乘法的目标函数,这明显导致辨识效果不理想。本文在以往的最小二乘法的基础上做了改进,可以同时考虑幅频、相频响应,使得拟合的传递函数更为精确。 同时,由于以往对传递函数的参数拟合人们均把传递函数的残差线性化,从而导致了明显的误差,而本文使用高斯—牛顿迭代法则改善了这种情况,提高了精度。武汉大学硕士学位论文 在本文最后,以华中电网的同调发电机群做算例分析,实验结果证明了本文方法的有效性。等值前后,外部系统对研究系统的动态影响基本不变。