基于改进粒子群算法的水电机组建模及其同步发电机模型参数辨识

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1、分类号学号M201373297学校代码10487密级硕士学位论文基于改进粒子群算法的水电机组建模及其同步发电机模型参数辨识学位申请人：刘静学科专业：水利工程指导教师：张勇传院士答辩日期：2015年5月AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringHydropowerfleetmodellingandparameteridentificationforsynchronousgeneratorbasedonimproved

2、particleswarmoptimizationCandidate:JingLiuMajor:WaterConservancyandHydropowerEngineeringSupervisor:Academician.YongchuanZHANGHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan,Hubei,430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或

3、集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作

4、者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要当今世界已经越来越注重保护环境，节约利用资源，电力行业也是如此，水作为一种清洁可再生能源，早已受到国家的高度重视，在水力资源丰富的地区，往往分布着为数众多的中小型水电站。中小水电机群虽然单机容量不大，但是随着规模的日益扩大，总机容量还是很大的，这些发电机组会弱化电力系统的阻尼作用，诱发电力系统低频振荡，对电网稳定性的影响不容忽视。电力系统数字仿真已是电力系统稳定性分析的重要手段，暂态稳定性分析需要很多参数及数据，故需要构建中小水电机群等效模型并对同步发电机的参数进行辨识

5、。单纯无规则输入输出数据没有办法实现同步发电机参数辨识，而且由于需要辨识的同步发电机参数众多，为保证参数的唯一可辨识性，联合使用广域测量系统在线获取PMU数据实现参数的在线辨识。参数辨识方法很多，但是基于水电机群自身特点的考虑，用并行改进的PSO算法是很好的选择。本文在分析对比各种参数辨识方法后，为水电机组建模，并就模型中的同步发电机参数进行辨识。综合分析各个组成部分的数学模型，其中包括同步发电机模型、负荷模型、输电线路模型、励磁系统模型四个部分。通过对同步发电机五阶模型的数学方程详细推导证实了其参数的可辨识性。在MATLAB/PST平台上为

6、标准10机39节点系统建模。采用线性递减权重、压缩因子、并行算法相结合的改进粒子群算法为10机39节点的同步发电机G2做参数辨识，用辨识得到的参数作为模型数据进行暂态稳定性分析并与原模型的结果相对比，验证此参数辨识方法的实用性。关键词：水电机组；建模；参数辨识；改进粒子群算法I华中科技大学硕士学位论文AbstractNowadays,theworldhasbeenfocusingmoreandmoreattentiononprotectingtheenvironmentandsavingresources,andsohastheelectri

7、cpowerindustry.Water,asakindofcleanandrenewableenergy,hasbeenlongbeenvaluedalotbyourcountry.Intheareawithabundanthydropowerresources,ithasdistributedalargenumberofsmallandmedium-sizedhydropowerstations.Althoughtheunitcapacityoftheirhydropowerfleetissmallnow,theswitchboardca

8、pacityissuretobelargeandlargewiththeincreasingscaleofhydropowerstations,andmoreimp