專利名稱：直驅永磁同步風電機組特性參數在線辨識獲取的方法
技術領域：
本發明的直驅永磁同步風電機組特性參數在線辨識獲取方法，屬于風力發電機組運行控制技術基礎理論和方法的研究領域。
背景技術：
風能是清潔的可再生能源，由于工程技術的日趨成熟和商業化運行，風電事業在世界各國受到重視和大力發展。對風電機組辨識建模，特別是辨識獲取其特性參數，既可以校驗現行設計是否科學，還可以優化機組特性參數，更可以為系統分析提供準確的參數，選擇科學的運行方式，提高機組發電效益?？傊?，辨識獲取風電機組的特性參數，成為風電機組運行控制技術優化的前提及關鍵。為辨識獲取風電機組的特性參數，專家和學者給出了不同的方法和實現技術，典型的做法是在現有機組上附加很多測量設備，獲取機組運行狀態數據，結合先進的辨識算法，辨識計算得到機組的特性參數。該方法的合理性在于操作思路清晰，便于工程實現。 該方法的工程化缺陷在于附加測量設備的測量數據，或多或少附帶了噪聲和諧波污染，這大大影響了參數辨識的精度；另外，機組的各模塊參數，與運行狀態有很強的關聯性，某狀態數據辨識的參數，不一定完全能反映另一狀態的工程特性。本質上來說，此辨識方法是離線辨識的特征，無法真實反映機組的特性。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于運用對象系統真實的運行狀態數據，在此基礎上，快速在線辨識機組的特性參數，提供精確度高的直驅永磁同步風電機組特性參數辨識獲取的方法。該方法利用機組控制系統必須連接使用各環節的狀態特性的特點，直接引接應用狀態信息，避免了測量誤差，又適時快速跟蹤機組的運行狀態，實現了特性參數快速、 在線、高精度的辨識。本方法的具體辨識實現過程如下
(1)分模塊分析其參數的可辨識性，分別有機械傳動模塊、發電機模塊、變頻器模塊、控制器模塊，其中控制器模塊又分為對上述四大模塊進行相應功能實現控制的子模塊，如此明了辨識目標，同時確定辨識某目標參數所需要的已知條件；
(2)可辨識分析的結論，分別對應于四大模塊和控制系統四個子模塊，對控制器輸入輸出量進行分類，為參數辨識明確所需要的測量量；
(3)對分組測量量的變化數量級進行估計，設定不同狀態區分的大致限值；
(4)按照不同限值，將控制系統的分組測量量進行狀態區分，分別同時標記錄相應的數
據；
(5)根據記錄的不同組數據，按照由簡到繁的原則，將四大模塊及控制系統的四個子模塊需要辨識的參數，運用優選初值一微變搜索法進行分步辨識；
(6)用各模塊的模型方程結合辨識的參數，計算輸出，比較計算輸出和實際輸出之間的符合度，如果符合度好，則輸出結果，如果符合度不好，則重復辨識過程；
(7)按照需要的格式，輸出滿足精度要求的辨識參數結果；
(8)如此動態在線辨識參數，按照工程需要的時間跨度，適時輸出結果。本方法采取直接引用控制系統的輸入輸出信息，解決了一般辨識系統測量數據噪聲污染問題，并適時引用其輸入輸出信息，實現了機組特性參數在線適時高精度辨識。本方法的優點是實施的步驟清晰，與機組控制系統的調節環節保持獨立，與控制器環節的接口簡單，在工程上易于實現，不影響機組其他調節功能的實現和運行。既可以與機組現有控制器并聯運行，又可以植入現有控制器的相應環節，能實現永磁同步風電機組的特性參數的準確獲取。說明書附圖


圖1為控制過程框圖。圖2為控制算法實現的程序框圖。具體實現方式
如圖1和2所示，本發明直驅永磁同步風電機組特性參數在線辨識獲取方法的具體實現步驟如下
第一步將控制器輸入輸出數據進行數據集中；
第二步將集中的數據，按照需要辨識的四大模塊和控制器的四個子模塊進行分類； 第三步將分類數據進行格式轉換，成為參數辨識可能直接使用的數據； 第四步以機組數據所反映的狀態信息是否超越限值，來區分機組運行狀態是否突變， 如果狀態突變，則記錄相應狀態的數據信息；
第五步判斷記錄數據是否滿足參數辨識的狀態信息需求，如滿足，則轉第六步，如不滿足，則轉第一步；
第六步存儲記錄狀態數據；
第七步判斷狀態數據是否夠用，如夠用，則轉第七步，如不夠用，則轉第四步； 第八步用足夠的狀態數據，結合優選初值一微變搜索算法，進行特性參數的分組辨
識；
第九步用模型方程和已辨識參數計算模塊的輸出，以模塊的計算輸出和實測輸出的符合度檢驗參數的辨識精度，如符合多好，則轉第十步，如符合度不好，則轉第八步； 第十步輸出辨識結果；
第十一步在線繼續重復上述過程，不斷適時刷新和輸出辨識結果。
權利要求
1.一種直驅永磁同步風電機組特性參數在線辨識獲取的方法，其特征在于運用機組控制系統兼有的信號集中和發出的功能，信號即是數據的特點，替代了一般參數辨識需單獨設置數據測量的設備，又保證測量數據的精確度，當機組運行狀態發生較大幅度改變時， 同時標記錄機組多種運行狀態信息，用于參數辨識；參數辨識時，運用優選初值一微變搜索法的分步辨識的方法，將機組大量需要辨識的特性參數分步辨識獲取，實現在線辨識的功能。
2.一種直驅永磁同步風電機組特性參數在線辨識獲取的方法，其特征在于其實現過程如下(1)分模塊分析其參數的可辨識性，明了辨識目標，同時確定辨識某目標參數所需要的已知條件；(2)分別對應于四大模塊和控制系統四個子模塊，明確參數辨識所需要的測量量；(3)區分設定不同狀態的狀態參量的限值，按不同限值，將測量量進行狀態區分，同時標記錄相應的數據；(4)根據數據，運用優選初值一微變搜索法分步辨識機組特性參數；(5)用各模塊的模型方程結合辨識的參數，計算輸出，比較計算輸出和實際輸出之間的符合度，如果符合度好，則輸出結果，如果符合度不好，則重復辨識過程；(6)如此動態在線辨識參數，按照工程需要的時間跨度，適時輸出結果。
全文摘要
本發明公開一種直驅永磁同步風電機組特性參數在線辨識獲取的方法。通過與控制系統橋接并聯的辨識器，從控制系統直接獲取其固有狀態信息，包括機組實際運行狀態數據和控制信號數據，運用先進的辨識算法，辨識計算得到機組的特性參數。
文檔編號G01R31/34GK102565703SQ20121000261
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月6日 優先權日2011年6月17日
發明者張仰飛, 李海峰, 王偉勝, 羅建裕, 郝思鵬 申請人:江蘇省電力公司