Обзор методов определения параметров моделей синхронных генераторов

Abstract

Синхронный генератор является одним из основных элементов электроэнергетической системы, оказывающих существенное влияние на устойчивость и надёжность электроснабжения потребителей В настоящее время задачи противоаварийного и режимного управления энергосистемами решаются на основе математических моделей, параметры которых задаются с помощью паспортных данных или данных, полученных при испытаниях. Высокая зависимость значений параметров математических моделей от внешних факторов ведёт к значительному снижению точности анализируемых процессов. Для повышения точности параметров математических моделей энергосистем применяются идентификация на основе измерений, полученных с помощью традиционных систем телеметрии или векторных измерений. Целью данной статьи является проведение метаанализа существующих исследований, направленных на разработку методики определения параметров синхронного генератора по данным измерений. Для достижения поставленной цели были проанализированы и сгруппированы как российские, так и зарубежные исследования. Затем для каждой группы были выявлены достоинства, недостатки, а также область применения. В результате было показано, что существующие методики определения параметров синхронных генераторов по данным измерений не способны подстраиваться к набору исходных данных, а также требуют значительных вычислительных мощностей. В качестве способа преодоления указанных недостатков предлагается адаптивная модель синхронной машины. A synchronous generator is one of the key elements of any power system, having a significant impact on the stability and reliability of consumers’ power supply. Nowadays, the power systems emergency and operational control issues are being solved using computational models, the parameters whereof are determined using the reference data, or the data obtained during testing. High dependence of the models’ parameters on various external factors leads to a significant decrease in the accuracy of solving the issues of emergency and operational control. Identification based on the traditional telemetry systems or synchrophasor measurements is used to improve the accuracy of parameters of the power systems’ computational models. The purpose of this research lies in a meta-analysis of the available studies aimed at developing a methodology for determining parameters of a synchronous generator on the basis of measurement data. Russian and foreign studies were analyzed and grouped to achieve this goal. After that, for each group, advantages, disadvantages, and the area of application were identified. As a result, it is shown that the existing methods for determining parameters of synchronous generators based on measurement data cannot adapt to the source dataset and also require significant computing power. As a way to overcome these shortcomings, an adaptive model of a synchronous machine is proposed.