半物理仿真实验平台下系统辨识测试优化方案

1.半物理仿真实验平台上的变桨系统辨识测试

由于变桨系统的运行特性影响着控制系统的稳定性，它的响应能力直接决定了变桨控制环节的功率调节能力，因此变桨系统模型的准影响者整个风电机组模型的准确性。在风电机组模型中，变桨系统被看作是一个二阶系统。

利用搭建好的半物理仿真试验平台，进行了变桨系统的阶跃响应测试，根据变桨系统的阶跃响应情况来辨识出变桨系统的二阶系统模型。结果如图10-54和图10-55所示（粗线为桨矩角给定、细线为桨矩角反馈），变桨系统响应时间约为600ms，超调量为3.5%。

图10-54 变桨系统的阶跃响应

2.半物理仿真实验平台上的变流器辨识测试

在风力机模型中，变流系统被当作一阶系统。

利用半物理仿真试验平台进行变流器的阶跃响应测试。根据变流器的阶跃响应曲线来辨识出变流器的一阶系统模型。结果如图10-56和图10-57所示（粗线为转矩给定、细线为转矩反馈），变流器转矩响应时间约为400ms。

图10-55 变桨系统的阶跃响应（局部放大）(www.xing528.com)

图10-56 变流系统与发电机的动态响应

3.半物理仿真实验平台上的风电机组系统辨识测试

根据上节风电机组系统辨识的理论研究，在半物理仿真实验平台上进行了系统辨识的测试。分别对风电机组的转矩环节和变桨环节进行了离线辨识和在线辨识，为了验证辨识的结果将转矩给定和桨矩角给定信号分别输入到辨识得到的模型中，通过比较辨识模型中得到的风电机组转速与实际风电机组的转速吻合程度，来判断辨识结果的准确性。根据图10-58和图10-59中的辨识结果可以看出，不论是转矩环还是变桨环的在线实时辨识模型得到的机组转速与实际机组的转速基本相吻合。

图10-57 变流系统与发电机的动态响应（局部放大）

图10-58 转矩环节的辨识

图10-59 变桨环节的辨识