常见参数确定

2024-09-16

常见参数确定（精选3篇）

常见参数确定篇1

0 引言

电力系统动态仿真的有效性直接关系到电力安全与经济运行。实际工程中多次发现,仿真结果无法重现真实的动态过程[1,2],仿真的有效性问题越来越突出[3]。建模是针对实际系统建立等值模型,从而近似地描述前者的动态特性。其模型结构及参数值都存在着很大的不确定性,对仿真的精度及其强壮性影响很大,希望通过识别来改进模型及参数。广域测量系统 (WAMS) 的发展和工程应用经验为模型有效性评估和参数识别提供支撑[4]。文献[5]介绍了用随机响应面法对仿真结果进行动态一致性检验的方法,为参数的合理选择提供参考依据。

在参数识别时,往往假定模型结构已知,并以典型参数为初值,按经验设定搜索区间[6]。文献[7]指出由于未考虑实际气压和温度的变化,导致无法识别IEEE标准汽轮机的模型参数。文献[8]指出,从多个差别较大的典型参数出发,会得到不同的收敛结果。

若采用由受扰轨迹的几何外形特征构成的差异度,就不能涉及系统维数有变的情况,例如分析切机措施的影响。此外,也不能反映系统的整体动态和非线性动力学的机理,例如在系统临界状态处,差异度不再连续。文献[9]提出基于系统稳定机理的受扰轨迹差异度,用功角各摆稳定裕度和电压偏移的加权函数来定量评估受扰轨迹的差异度。该指标对参数有连续性和较好的线性,用其在参数空间中的梯度场可有效地反映参数的影响。据此,文献[10]提出2组不同的参数可能在相同扰动下得到一样的受扰轨迹,故多参数识别中的多解现象是客观存在的本质性困难,既不可能通过受扰轨迹的外形,也不可能通过非线性动力学理论来解决。该文利用参数空间中差异度的等高线分布及研究对象不同初值下的搜索路径直观反映了对象初始设置对识别结果的影响,揭示了多参数识别中存在的多解现象。该文还给出了2机系统的仿真算例,从9个初值出发,得到7个不同的参数解,却都不是实际参数。此外,还用仿真表明识别结果不但取决于待识别对象本身,还与外部系统密切相关。说明仅仅利用待识别对象与外部系统的边界响应,难以在其他场景下正确反映外部系统的影响。但是,该文并没有讨论内部背景参数对辨识结果的影响。

虽然参数识别中的多解问题已被提出,但目前还没有得到足够的研究。有必要引起学术界的重视,从不同的视角来验证其真实性,讨论其表现形式及影响。

由于算法上的困难,目标参数的数目往往被限制在很小的个位数。其他参数被统称为背景参数,只能采用典型值或经验值。虽然坏数据对电力系统状态估计的颠覆性影响已经被充分认识,但是误差大的背景参数对目标参数识别的破坏作用却没有引起应有的关注。从误差传播理论上看,上述2种不同研究领域中的误差分析具有相同的本质。由于内部背景参数的数量大,对目标参数识别的影响就非常普遍。这个问题与待识别参数的多解现象的机理既有所不同,又紧密联系。它们的同时存在,更加突出了参数识别问题上的困难,必须正视并予以研究。本文的目的就是从直观的算例中找到实证,从待识别系统内部的背景参数对目标参数识别的影响方面,进一步强调参数识别中多解问题的重要性。

本文利用基于系统稳定机理的受扰轨迹差异度,研究背景参数误差对目标参数识别的影响。取2机2负荷系统中的1个负荷为唯一目标参数,分别研究另一负荷和线路参数的误差影响。另取39节点新英格兰系统中某区域内的负荷为目标参数,研究作为背景参数的其他区域负荷参数的影响。

1 物理机理差异度的构成

定义受扰轨迹差异度D,其值越大表明2个受扰轨迹的动力学特征的差别越大,而取零值时则对应于动态行为特征完全相同[10]。

D=Dδ+λDv (1)

式中:Dδ为功角差异度;Dv为电压差异度;λ∈(0,1]为权系数。

以实际系统主导映象(以下简称观察映象)的功角和观察母线的电压轨迹为参照,确定相应仿真系统同一映象和母线的轨迹,分别计算Dδ和Dv:

式中:ηai和ηbi分别为观察映象上,受扰轨迹a和b第i摆的功角稳定裕度;T为观察窗口长度;n为功角在观察窗口内总摆次中的较小值;taj和tbj为观察母线第j次电压跌落低于门限值θ的持续时间;门限值θ按参照轨迹相应的电压跌幅来规约;m为观察窗口内电压总跌落次数。

2 通过差异度的灵敏度分析来识别参数

任何参数的摄动都会影响功角稳定裕度和电压可接受裕度,进而影响受扰轨迹差异度,因此,后者可以反向指导参数的识别。

用数值摄动法得到D对参数α的一阶灵敏度系数Sα,及校正后的参数值αt:

Sα的绝对值越大,则α对仿真结果的调整作用越大;Sα的符号反映了减小差异度的参数调整方向。单参数识别时,通过迭代可以得到使差异度最小的真实解。D随参数变化的线性度越好,收敛越快。对于多参数识别,灵敏度能够提供D的最快下降方向。

3 负荷参数作为背景参数时的影响

长期以来,发电机、调速系统、励磁系统等元件在行为机理和现场实测方面的特性得到了深入的研究。但负荷的分布性、随机性、时变性、复杂性、多样性和不连续性限制了其模型及参数的精度,严重影响到仿真结果的可信度。

对图1所示的2机系统(参数见附录A)进行仿真。线路1-2首端三相短路,0.08 s后自动消失。设负荷1和2均为恒阻抗—恒功率(ZP)静态特性,其中,负荷1的恒阻抗负荷比例参数αz1为目标参数,负荷2的恒阻抗负荷比例参数αz2为背景参数。取θ=20%,λ=1。

设(αz1,αz2)的真值为(0.4,0.3),将对应的仿真轨迹作为比较的标准。然后对αz2分别引入不同的误差,用上述算法识别αz1,其识别的结果也将偏离0.4(见图2)。识别收敛后,系统全部电气量的仿真响应曲线都极其接近实际轨迹(见附录B图B1)。因此,不可能通过轨迹特征来区分背景参数的误差与目标参数的误差。此外,即使取同样的背景参数,在不同的扰动场景下也可能得到不同的识别结果。当αz2大于0.6时,该算例的识别失效。

对实际的识别任务来说,即使采用绝对严格的识别算法,也只有在背景参数侥幸取到真值时,目标参数的识别才是精确的。

再考察10机39节点的新英格兰系统。设图3所示的3个区域内的负荷均为ZP静态特性,各区域内部负荷的恒阻抗比例的真值为αz1=0.4,αz2=αz3=0.7。扰动场景为线路24-23首端三相短路,0.25 s切除该线路。

若保持背景参数αz2和αz3相同,当其取值变化时,对目标参数αz1的识别结果见图4(a)。

若将αz2固定于真值,仅将αz3作为有误差的背景参数,当其取值变化时,对αz1的识别结果见图4(b)。显然,对于背景参数不确定性因素更突出的图4(a),其误差传播的后果更为严重。

4 网络参数作为背景参数时的影响

网络拓扑结构、变压器分接头或投切电容器组等操作均会改变网络模型或参数,将后者作为背景参数时,其误差同样会引入目标参数的识别结果。

考察上述2机系统及故障场景,目标参数仍为αz1,参数αz2取为其真值,而将线路1-2的电抗x12视为不能准确预知的背景参数。在不同的x12下识别参数αz1,其结果见图5。仅在x12真值较小的邻域内,αz1才可识别。各识别结果下母线1和2的仿真响应曲线与实际轨迹外形几乎完全相同(见附录B图B2),故难以通过稳定机理和轨迹外形特征对网络背景参数的选取加以限定。

5 结语

系统仿真得到的动态响应曲线不但受目标参数影响,也受背景参数影响。前者是所有参数识别方法的基础,而后者却是其不利因素。识别过程的收敛判据是仿真轨迹与实测轨迹相当一致,故识别过程的本质就是用目标参数的误差来抵消背景参数误差对仿真轨迹所产生的影响。为了得到好的识别效果,除了需要有严格定义的轨迹差异度指标外,还必须要求所有的背景参数均高度精确,或者该差异度指标在该特定算例中不受背景参数变化的影响(这几乎不可能)。否则,即使将目标参数的真值取为初值,识别过程仍将受背景参数误差所驱动而收敛于大误差的识别结果。如果差异度指标对背景参数的敏感度远高于对目标参数的敏感度,则背景参数的误差甚至可能导致识别无解。事实上,系统模型、运行方式和故障场景等都属于上述背景参数的范畴,它们的随机性和不确定性对目标参数识别的影响问题需要引起足够关注。

已有研究表明,在所有的背景参数都没有误差的情况下,几组不同的目标参数也可能在相同扰动下得到一样的受扰轨迹,而背景参数的影响将进一步突出参数识别问题的复杂性。

附录见本刊网络版(http://aeps.sgepri.sgcc.com.cn/aeps/ch/index.aspx)。

参考文献

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[3]DMITRY N,CARSON W T,WILLIAM A M.Modelvalidation for August 10,1996WSCC system outage[J].IEEETrans on Power Systems,1999,14(3):967-979.

[4]张进.电力系统动态仿真可信度研究[D].北京:华北电力大学,2005.

[5]韩冬,马进,贺仁睦,等.电力系统时域仿真的动态一致性检验[J].电力系统自动化,2010,34(16):29-33.HAN Dong,MA Jin,HE Renmu,et al.Dynamic consistencytest for power system time-domain simulation[J].Automationof Electric Power Systems,2010,34(16):29-33.

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[7]POURBEIK P.Automated parameter derivation for power plantmodels from system disturbance data[C]//Proceedings of the2009IEEE Power Engineering Society General Meeting,July26-30,2009,Calgary,Alberta,Canada.

[8]贺仁睦,郑晓雨,马进,等.基于轨迹灵敏度的负荷参数辨识范围调整方法[J].电力系统自动化,2009,33(13):17-20.HE Renmu,ZHENG Xiaoyu,MA Jin,et al.A method ofparameter range adjustment in load parameter identificationbased on the trajectory sensitivity[J].Automation of ElectricPower Systems,2009,33(13):17-20.

[9]郝丽丽,薛禹胜,WU Q H,等.关于电力系统动态仿真有效性的评述[J].电力系统自动化,2010,34(10):1-7.HAO Lili,XUE Yusheng,WU Q H,et al.A review of validityanalysis for power system dynamic simulation[J].Automationof Electric Power Systems,2010,34(10):1-7.

[10]郝丽丽,薛禹胜,DONG Zhaoyang,等.电力系统受扰轨迹的差异度及其在参数识别中的应用[J].电力系统自动化,2010,34(11):1-7.HAO Lili,XUE Yusheng,DONG Zhaoyang,et al.Differencedegree of power system disturbed trajectories and itsapplications in parameter identification[J].Automation ofElectric Power Systems,2010,34(11):1-7.

常见参数确定篇2

条带开采地表沉陷预计参数的确定

概率积分法是条带开采地表移动和变形预计常用的方法,而概率积分法预计的精度取决于其预计参数的确定.以国内大量的条带开采实测资料为基础,应用相似理论对条带开采地表沉陷的.相似现象进行了模糊聚类分析,计算出了条带开采地表沉陷预计参数.根据所得条带开采地表沉陷相似现象的分类及其地表沉陷预计参数,应用模式识别对待求条带开采地表沉陷预计参数进行了求取.工程实例表明,用模糊优化确定的预计参数进行条带开采地表移动和变形预计,其预计结果更加可靠、准确.

作者：柴华彬邹友峰 CHAI Hua-bin ZOU You-feng 作者单位：河南理工大学测绘与国土信息工程学院,河南焦作,454003刊名：测绘科学 ISTIC PKU英文刊名：SCIENCE OF SURVEYING AND MAPPING年，卷(期)：34(4)分类号：P258关键词：条带开采地表移动和变形预计参数模糊优化

如何确定流水施工的主要参数篇3

1 工艺参数

用以表达流水施工在施工工艺上的开展顺序及其特性的参量, 均成为工艺参数, 它包括施工过程数和流水强度。

1.1 施工过程数

在组织流水施工时, 用以表达流水施工在工艺上展开层次的过程, 统称为施工过程。它既可以分项工程, 用可以是分部工程或者单位工程。施工过程划分的粗细程度由实际需要而定, 当编制控制性施工进度计划时, 组织流水施工的施工过程可以划分得粗一些, 施工过程可以是单位工程, 也可以是分部工程。当编制实施性施工进度计划时, 施工过程可以划分得细一些, 施工过程可以是分项工程, 甚至是将分项工程按照专业工种不同分解而成的施工工序。按照施工过程在工程项目中的地位、作用、工艺性质和复杂程度不同, 可以分为以下几种。

1.1.1 主导施工过程和穿插施工过程

对整个工程项目起决定性作用的施工过程称为主导施工过程, 在编制施工组织计划时应重点考虑, 如大面积的吊顶工程。而穿插施工过程主要是与主导施工过程相搭接或平行穿插, 它受到主导施工过程的控制, 如搭设脚手架等。

1.1.2 连续施工过程和间歇施工过程

连续施工过程是指一道工序接一道工序连续施工, 不存在技术间歇的施工过程, 如铺装木地板等。而在施工过程中受材料性质影响, 需要技术间歇的施工过程成为间歇施工过程, 如石材铺挂的传统作业就受灌浆养护的影响而需要间歇。

1.1.3 复杂施工过程和简要施工过程

在工艺上由紧密相连的几个工序组成的施工过程成为复杂施工过程, 如纸面石膏板隔墙的安装等。而工艺上由一个工序构成的施工过程称为简单施工过程, 如抹灰工程。

1.2 施工过程数的确定

流水施工的施工过程数用“n”表示, 它是流水施工的基本参数之一。施工过程数的多少受施工计划的性质和作用、施工方案、工程量的大小和劳动力的组织等因素的影响。在划分时以主导施工过程数为主, 根据工程特点可以合并或分解编制。

1.3 流水强度

流水强度是指流水施工的某施工过程 (专业工作队) 在单位时间内所完成的工程量, 也称为流水能力或生产能力。例如, 浇筑混凝土施工过程的流水强度是指每工作班浇筑的混凝土立方数。其计算公式为

式中:Vi-某施工过程 (队) 的流水强度;Ri-投入该施工过程中的施工机械台数或工人数) ;Si-投入该施工过程中的计划产量定额。

2 空间参数

在组织流水施工时, 用于表达流水施工在空间布置上所处状态的参量, 均称为空间参数。它包括工作面、施工层、施工段等。

2.1 工作面

在组织流水施工时, 某专业工种施工时所必须具备的活动空间, 称为该工种的工作面。工作面的大小应根据该工种工程的计划产量定额、操作规程和安全施工技术规范的要求确定, 他直接影响专业工作队的生产效率和施工安全。

2.2 施工层

在组织流水施工时, 为满足专业工种对施工工艺和操作高度的要求, 将施工对象在竖向划分为若干个操作层, 这些操作层就称为施工层。施工层的划分受施工工艺的要求及建筑物、楼层和脚手架的高度等因素影响。

2.3 施工段

将施工对象在平面或空间上划分成若干个劳动量大致相等的施工段落, 称为施工段或流水段。施工段的数目一般用m表示, 它是流水施工的主要参数之一。

2.3.1 划分施工段的目的

划分施工段的目的就是为了组织流水施工。将工程体划分成若干个施工段, 为组织流水施工提供足够的空间。在组织流水施工时, 专业工作队完成一个施工段上的任务后, 遵循施工组织顺序又到另一个施工段上作业, 产生连续流动施工的效果。组织流水施工时, 可以划分足够数量的施工段, 充分利用工作面, 避免窝工, 尽可能缩短工期。

2.3.2 划分施工段的原则

施工段的数目及分界应适当。施工段过多会使每段的工作面过小, 影响工作效率或不能充分利用人员和设备而影响工期;划分太少则难以形成流水施工, 造成窝工、间歇等现象。因此, 为了使分段科学合理, 应遵循以下原则: (1) 施工段的分界要同施工对象的结构界限尽量一致。 (2) 各施工段上所消耗的劳动量大致相等, 相差不宜超过15%, 保证施工的连续性和均衡性。 (3) 施工段的大小应使主要施工过程的施工队组有足够的工作面。 (4) 层段总数不少于施工段组数。

3 时间参数

在组织流水施工时, 用以表达流水施工在时间排列上所处状态的参数, 称为时间参数, 它反映各施工过程相继投入施工的时间数量指标。它包括流水节拍、流水步距、流水工期等。

3.1 流水节拍

一个专业工作队在一个施工段上施工作业的持续时间, 称为流水节拍。通常用“t”表示。流水节拍的大小, 关系着施工人数、机械、材料等资源的投入强度, 也决定了工程流水施工的速度、节奏感的强弱和工期的长短。通常流水节拍的确定方法有以下几种:

3.1.1 定额计算法

根据各施工段的工程量、资源量进行计算, 计算公式为

式中:ti-某专业工作队的流水节拍;Ri-某专业工作队投入的工作人数或机械台数;Pi-某专业工作队的劳动量或机械台班量;Ni-某专业工作队的工作班次。

3.1.2 工期计算法

工期计算法往往是采用倒排进度法。即根据工期要求倒排进度, 确定各施工过程的工作延续时间;然后根据施工过程的工作延续时间及施工段数确定出流水节拍, 计算公式为:

式中:t-流水节拍;T-某施工过程的工作延续时间;m-某施工过程划分的施工段数。无论采用哪种方法确定流水节拍都应注意到工作面的条件、机械设备的工作效率、材料及构配件的供应能力、工作队组的组织等方面因素。

3.2 流水步距

在组织流水施工时, 相邻两个工作队组在符合施工顺序, 满足连续施工, 不发生工作面冲突的条件下, 相继投入工作的最小时间间隔, 称为流水步距, 以符号“K”表示。