变流器的控制参数辨识方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及同步控制变流器，尤其涉及一种变流器的控制参数辨识方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、随着目标计划的提出，以风电、光伏为代表的新能源发电因其具有可持续、清洁的特点，得到了大规模的推广和应用，全球能源结构开始向低碳清洁能源转型。统计数据显示：截止到2022年12月底，全国风电装机容量约3.7亿千瓦，同比增长11.2％；太阳能发电装机容量约3.9亿千瓦，同比增长28.1％。与此同时，新能源发电一般以电力电子变流器装置为接口接入电网，不具备同步发电机的惯量和阻尼，当其装机比例达到一定程度后，容易导致电力系统的惯量和阻尼不足，严重时甚至导致系统频率和电压的崩溃。为解决以上问题，通常是采用同步控制变流器来模拟同步发电机的惯量和阻尼特性，以此实现电力系统的稳态和动态平衡。

2、进一步的，基于同步控制变流器的控制参数能够准确反映电力系统的运行状态和动态特性，因此，在同步控制变流器运用过程中，需要对同步控制变流器的控制参数进行监测，来及时发现电力系统中的故障和异常情况，但由于同步控制变流器的控制参数为内部参数，无法像电压、电流、功率那样直接通过监测手段获取。因此，如何实时获取同步控制变流器的控制参数，已成为当前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供变流器的控制参数辨识方法、装置、电子设备及存储介质，能够在同步控制变流器运用过程中，实时获取同步控制变流器的控制参数，来及时发现电力系统中的故障和异常情况，有效地提高了电力系统的稳定性和可靠性。

2、本发明一实施例提供了一种变流器的控制参数辨识方法，包括：

3、获取同步控制变流器所在电力系统的电路参数；

4、其中，所述电路参数，包括：电压、电流、无功电流、有功功率、以及无功功率；

5、将所述电路参数输入至预设的控制参数辨识模型中，以使所述控制参数辨识模型输出所述同步控制变流器当前的控制参数；

6、其中，所述控制参数，包括：虚拟转动惯量、阻尼系数、调频控制器的调节系数、无功电压控制模块的比例系数、积分系数、以及滤波环节参数；

7、所述控制参数辨识模型的构建，包括：

8、构建一电力仿真系统，并获取所述电力仿真系统在搭载控制参数不同的仿真变流器后，在不同的电路扰动状态下的仿真电路参数；

9、根据所述控制参数以及所述仿真电路参数，构建控制参数训练集；

10、构建一神经网络模型；

11、以所述控制参数训练集中的仿真电路参数为输入，以所述控制参数训练集中的控制参数为输出，训练所述神经网络模型，直至损失函数收敛，生成所述控制参数辨识模型。

12、进一步的，在构建一电力仿真系统，并获取所述电力仿真系统在搭载控制参数不同的仿真变流器后，在不同的电路扰动状态下的仿真电路参数之前，还包括：

13、构建若干组测试控制参数，以及若干组测试扰动参数；

14、依次根据所述测试控制参数调整所述同步控制变流器，并将调整后的同步控制变流器作为待测同步控制变流器；

15、将所述待测同步控制变流器装载于一预设的测试电路中，并根据各所述测试扰动参数调整所述测试电路，以使所述测试电路处于各测试扰动状态下，并将所述测试电路在预设的扰动时长内维持所述测试扰动状态；

16、采集所述测试电路在各所述测试扰动状态下的测试电路参数；

17、根据各测试控制参数、各测试扰动参数、以及各测试电路参数的对应关系，生成若干控制参数测试数据，并根据若干所述控制参数测试数据，构建一控制参数测试集。

18、进一步的，所述构建一电力仿真系统，并获取所述电力仿真系统在搭载控制参数不同的仿真变流器后，在不同的电路扰动状态下的仿真电路参数，包括：

19、构建一电力仿真系统；

20、根据所述控制参数测试集，在所述电力仿真系统中构建一与所述同步控制变流器一致的初始仿真变流器；

21、根据所述初始仿真变流器，构建若干控制参数不同的仿真变流器；

22、依次将所述仿真变流器设置于所述电力仿真系统中，并在所述电力仿真系统中随机模拟不同的仿真扰动状态；

23、获取所述电力仿真系统在搭载各虚拟同步仿真变流器后，在不同的仿真扰动状态下的仿真电路参数。

24、进一步的，所述根据所述控制参数测试集，在所述电力仿真系统中构建一与所述同步控制变流器一致的初始仿真变流器，包括：

25、在所述电力仿真系统中，初始化一待测仿真变流器；

26、遍历所述控制参数测试集中的控制参数测试数据，根据当前所遍历的控制参数测试数据中的测试控制参数，调整所述待测仿真变流器，生成一对应的测试仿真变流器，并将所述测试仿真变流器设置于所述电力仿真系统中；

27、根据当前所遍历的控制参数测试数据中的测试扰动参数，在所述电力仿真系统中模拟对应的仿真扰动状态，并将所述电力仿真系统在所述扰动时长内维持在所述仿真扰动状态；

28、获取所述电力仿真系统在搭载所述测试仿真变流器后，在所述仿真扰动状态下的仿真测试电路参数；

29、计算所述仿真测试电路参数与当前所遍历的控制参数测试数据中的测试电路参数的偏差值；

30、判断所述偏差值是否收敛；

31、若否，则调整所述待测仿真变流器中的仿真参数，并继续遍历所述控制参数测试集；

32、若是，则结束遍历，并将当前的测试仿真变流器，作为所述初始仿真变流器。

33、进一步的，所述计算所述仿真测试电路参数与当前所遍历的控制参数测试数据中的测试电路参数的偏差值，包括：

34、通过以下公式，计算所述偏差值：

35、

36、其中，f为所述偏差值，xm为所述测试电路参数的标幺值，xs为所述仿真测试电路参数的标幺值，km_start为在测试扰动状态下，采集到的第一组测试电路参数，ks_start为在仿真扰动状态下，监测到的第一组仿真电路参数，km_end为在测试扰动状态下，监测到的最后一组测试电路参数，ks_end为所述仿真扰动状态，监测到的最后一组仿真电路参数。

37、本发明另一实施例提供了一种变流器的控制参数辨识装置，包括：电路参数获取模块、控制参数辨识模块、以及模型构建模块；

38、所述电路参数获取模块，用于获取同步控制变流器所在电力系统的电路参数；其中，所述电路参数，包括：电压、电流、无功电流、有功功率、以及无功功率；

39、所述控制参数辨识模块，用于将所述电路参数输入至预设的控制参数辨识模型中，以使所述控制参数辨识模型输出所述同步控制变流器当前的控制参数；其中，所述控制参数，包括：虚拟转动惯量、阻尼系数、调频控制器的调节系数、无功电压控制模块的比例系数、积分系数、以及滤波环节参数；

40、所述模型构建模块，用于构建一电力仿真系统，并获取所述电力仿真系统在搭载控制参数不同的仿真变流器后，在不同的电路扰动状态下的仿真电路参数；根据所述控制参数以及所述仿真电路参数，构建控制参数训练集；构建一神经网络模型；以所述控制参数训练集中的测试电路参数为输入，以所述控制参数训练集中的测试控制参数为输出，训练所述神经网络模型，直至损失函数收敛，生成所述控制参数辨识模型。

41、本发明另一实施例提供了一种电子设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项发明实施例所述的一种变流器的控制参数辨识方法。

42、本发明另一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如上述任意一项发明实施例所述的一种变流器的控制参数辨识方法。

43、通过实施本发明具有如下有益效果：

44、本发明提供了一种变流器的控制参数辨识方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法通过构建一电力仿真系统以及各控制参数不同的仿真变流器，来获取电力仿真系统在搭载控制参数不同的仿真变流器后，在不同的电路扰动状态下的仿真电路参数，以此构建训练数据足够多的控制参数训练集。进而使得通过所述控制参数训练集训练出来的控制参数辨识模型，能够根据同步控制变流器所在电力系统的电路参数，辨识出所述同步控制变流器当前的控制参数。以使电力系统的运维人员能够根据当前的控制参数来及时发现电力系统中的故障和异常情况，并及时进行维护，有效地提高了电力系统的稳定性和可靠性。