CN108595861A - 基于psasp直驱风电机组简化建模及参数辨识方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于PSASP直驱风电机组简化建模及参数辨识方法。本发明使用PSASP/UD模型搭建D‑PMSG稳态潮流模型和D‑PMSG暂态简化模型；所述的稳态潮流模型忽略发电机及变流器的损耗，其为将风速转换成风机输出机械功率的风速‑功率转换模块；所述的暂态简化模型包括功率转换模块、输出电流计算模块、网侧逆变器运行控制模块、故障穿越及保护控制模块和参数辨识模块。本发明使用PSASP/UD搭建D‑PMSG稳态和暂态简化模型，克服了PSASP自带的直驱永磁模型不能表述实际直驱永磁风电机组运行特性的问题，仿真结果与实测数据更加接近，并且在低压故障穿越及保护部分运行效果比现有模型更加理想，并用遗传算法实现了PSASP中重要参数的合理辨识。

Description

基于PSASP直驱风电机组简化建模及参数辨识方法

技术领域

本发明属于PSASP风机建模技术领域，具体地说是一种基于PSASP直驱风电机组简化建模及参数辨识方法。

背景技术

直驱永磁风机电磁暂态模型虽然可以精确反映风电机组运行特性，但是结构复杂、计算量大，不适合大规模风电场暂态稳定性研究，因此需要根据研究目标对暂态模型进行简化。

文献1：CONROY J，WATSON R.Aggregate modelling of wind farms containingfull-converter wind turbine generators with permanent magnet synchronousmachines:transient stability studies[J].IET Renewable Power Generation，2009，3(1)：39-52；文献2：ELLIS A，KAZACHKOV Y，MULJADI E，et al.Description and technicalspecifications for generic WTG models a status report[C]//2011IEEE/PES PowerSystems Conference and Exposition(PSCE).Phoenix，Arizona，US，2011：1-8。文献[1-2]提出在暂态稳定分析的时间尺度内，PMSG的机侧元件没有动态响应，PMSG的网侧响应主要由机组的网侧变流器及其控制决定，因此可以不对机侧元件及其控制器详细建模，而是仅考虑它们的运行状态和控制效果。文献[1-2]提出将D-PMSG等效成受控电压源或受控电流源，为D-PMSG的简化工作提出了有效的思路。

文献3：徐力、王刚、侍乔明等人.直驱永磁风电机组电压暂态简化建模及仿真[J].电机与控制应用，2015，42(9):47-51；文献4：雷虹云、郑超、汪宁渤等人.基于变频器受控源模拟的双馈风机等效仿真[J].中国电力，2012，45(6):87-91。文献[3-4]以文献[1-2]提出的简化模型基础上，根据风电机组低压穿越过程中的跌落及无功动态响应对机组进一步简化，通过模拟低压穿越时风电机组的动态特性验证了简化模型的有效性。文献5：刘忠义、刘崇茹、李庚银.适用于暂态稳定分析的直驱永磁风机建模研究[J].电网与清洁能源,2016,32(2):96-102，则是将D-PMSG两种简化模型对比，得出在大规模风电集群并网时，受控电流源型PMSG比受控电压源模型更能保证暂态稳定分析正确性的结论。然而上述文献主要只考虑了发电机和机侧变流器的简化等效，在以下三个方面略有不足：

1.在风机简化过程中，忽略了风机转速达到转速额定值，但风速未达到风速额定值的风机恒转速运行情况。在实际工程中，这种情况普遍出现，需要考虑。

2.在低压穿越过程中，未能在无功限流环节的基础上考虑短路电流的设置，无法保证系统在低压过程中的稳定时；同时没有考虑有功在恢复过程出现的过有功现象对系统稳定性的影响。

3.系统参数的获取不够准确，未能有效模拟简化模型与实际系统之间的关系，从而证明D-PMSG简化模型的可行性。

发明内容

本发明针对上述现有文献的不足，重点关注适用于实际工程的D-PMSG建模方法，同时考虑到大规模直驱永磁风电系统机电暂态仿真时采用PSASP自带的直驱永磁模型不能表述实际直流输电特性的问题，研究适用于不同时间尺度的直驱永磁风机模型，利用PSASP自定义建模环境搭建直驱永磁风机模型。

为此，本发明采用如下的技术方案：基于PSASP直驱风电机组简化建模及参数辨识方法，其使用PSASP/UD模型搭建稳态潮流模型和D-PMSG暂态简化模型；

所述的稳态潮流模型忽略发电机及变流器的损耗，其为将风速转换成风机输出机械功率的风速-功率转换模块；所述的暂态简化模型包括功率转换模块、输出电流计算模块、网侧逆变器运行控制模块、故障穿越及保护控制模块和参数辨识模块；

用PSASP/UD模型搭建D-PMSG暂态简化模型的步骤包括：

1)根据功率转换模块获取电网有功和无功，同时完成PSASP/UD初始化设置，获取初始电流；

2)根据网侧逆变器运行控制模块完成有功无功解耦控制，并设置有功无功限流模式，正常情况下采用有功限流模式，低压穿越时采用无功限流模式；

3)获取dq坐标系下电流分量，经过故障穿越及保护控制模块，完成低压穿越故障情况下短路电流的设置及故障恢复过程的有功坡道设置，再根据故障时间设置频率和电压二级保护控制；

4)根据输出电流计算模块完成PSASP/UD到电网系统的交互工作，将dq坐标系下的电流转换到xy坐标系下，同时计算电网经过D-PMSG暂态简化模型后的实际功率，并作为反馈量反馈到网侧逆变器控制模块，进一步完善D-PMSG暂态简化模型中的模型参数。

5)为了达到系统参数辨识的目的，本发明按照PSASP/UD上的逻辑控制模块在另一个电力系统仿真软件Matlab/Simulink中搭建D-PMSG暂态简化模型，通过遗传算法(GA)完成参数辨识工作。

作为上述技术方案的补充，所述的稳态潮流模型研究不同风速和转速对输出功率的影响时，考虑MPPT最优控制理论，风机的输出功率为：

式中，P是风机输出的有功功率；V是风速；R为风力机叶片半径；V_start-up是风机运行的起始风速；K_mppt是风机最优功率输出的比例系数；λ_opt是最优叶尖比；C_pmax是最大风能转换系数；V_s是当风机转速达到最大转速所对应的风速；V_ref是额定风速；C_p为风能转换系数；ω^*为额定转速；λ是尖速比；ρ是空气密度；θ为桨距角；P^*为额定功率；β是中间变量。

作为上述技术方案的补充，所述的功率转换模块：在D-PMSG稳态潮流模型的基础上，增加一阶轴系方程获得风机转速，然后根据MPPT控制得到最大功率输出，再除以转速得到电磁转矩并反馈到轴系方程中，由此跟踪风力机最优转速，一阶轴系方程如下：

J_eqdω_w/dt＝T_m-T_e-B_mω_w，

其中：T_m、T_e分别是风力机机械转矩和用磁发电机电磁转矩；B_m是风电机组的阻尼系数；J_eq为PMSG等效转动惯量，ω_w是风机转速。

作为上述技术方案的补充，所述的输出电流计算模块用于完成UD模型到PSASP系统的交互工作，

初始化过程功率到电流的转换公式：

电流从dq坐标到xy坐标转换计算公式：

式中，ITR、ITI、ITR0、ITI0分别是xy坐标系下电流的实轴和虚轴分量及它们的初值；VT0、PG0、QG0分别是母线电压、有功和无功初值；VT是母线电压值；Angel和θ都是电压相角。

作为上述技术方案的补充，所述的网侧逆变器运行控制模块包括有功无功解耦控制及限流环节，在网侧扰动引起的电网低电压期间，有功无功的值由网侧输出电流和电网电压决定，在dq解耦下点功率方程为：

P_s＝U_dsI_ds

Q_s＝-U_dsI_qs，

式中，P_s、U_ds、I_ds、Q_s、I_qs分别是dq坐标系下有功、d轴电压、d轴电流、无功、q轴电流；

由此看出，通过调节d轴电流分量I_ds能直接控制网侧输出的有功，通过调节q轴电流分量I_qs能直接调节网侧输出的无功，从而实现解耦控制；

限流环节主要是对电路进行保护，共有两种模式，当系统正常运行时，系统有功对系统稳定性影响更大，采用有功优先模式；当低电压穿越时，系统无功的波动对系统影响更大，采用无功优先模式。

作为上述技术方案的补充，所述的故障穿越及保护控制模块中，低压穿越的过/欠电压、过/欠频保护策略为：

保护信号flag初始值为0，当下列任一事件发生时，flag为1，保护装置动作，不再输出电流，系统退出运行：若U_LVP2≤U≤U_LVP1且持续事件超过t_LVP1，一级欠压保护；若U<U_LVP2且持续时间超过t_LVP2，二级欠压保护；若U_HVP2≤U≤U_HVP1且持续时间超过t_HVP1时，一级过压保护；若U<U_HVP2且持续时间超过t_HVP2，二级过压保护；若f_Lf2≤f≤f_Lf1且持续时间超过t_Lf1时，一级过频保护；若f<f_Lf2且持续时间超过t_Lf2，二级过频保护；若f_Hf2≤f≤f_Hf1且持续时间超过t_Hf1时，一级过频保护；若f<f_Hf2且持续时间超过t_Hf2，二级过频保护；

U、f分别为母线电压和系统频率，U_LVP2、U_LVP1、t_LVP1、t_LVP2分别是欠压保护的上、下电压阀值和一、二级欠压保护的时间；U_HVP2、U_HVP1、t_HVP1、t_HVP2分别是过压保护的上、下电压阀值和一、二级过压保护的时间；f_Lf2、f_Lf1、t_Lf1、t_Lf2分别是欠频保护的上、下电压阀值和一、二级欠压保护的时间；f_Hf2、f_Hf1、t_Hf1、t_Hf2分别是过频保护的上、下电压阀值和一、二级过频保护的时间。

作为上述技术方案的补充，具体的参数辨识步骤如下：

1)省去限流环节等对参数识别结果影响不大的部分，在matlab/simulink中搭建D-PMSG暂态简化模型；

2)设定遗传算法的运行参数，初始化种群；

3)读取真实系统数据，输入激励信号，进行仿真计算；设置目标函数，目标函数为低压穿越时D-PMSG实测有功无功与当前有功无功的差值；根据输出误差计算个体适应度；

4)对种群进行轮盘赌、交叉、变异、精英保留策略，生成下一代群落；

5)判断终止条件是否满足，满足结束，不满足的跳转到步骤3)。

本发明具有的有益效果如下：本发明使用PSASP/UD搭建D-PMSG稳态和暂态简化模型，克服了PSASP自带的直驱永磁模型不能表述实际直驱永磁风电机组运行特性的问题，仿真结果与实测数据更加接近，并且在低压故障穿越及保护部分运行效果比现有模型更加理想，并用遗传算法实现了PSASP中重要参数的合理辨识。

附图说明

图1为本发明实施例中稳态风机转速-风速-输出功率特性曲线图；

图2为本发明实施例中暂态简化模型整体结构图(V、P、Q、U_term分别为风速、风电场向电网输送的有功、风电场向电网输送的无功和母线电压；P_ord、Q_ord为功率转换模型得到的有功和无功；I_{p_cmd}、I_{q_cmd}为网侧运行控制模块输出的电流直轴和交轴分量，I_p、I_q分别是故障穿越及保护控制模块输出的电流分量直轴和交轴分量)；

图3为本发明实施例中使用PSASP/UD搭建暂态简化模型整体流程图；

图4为本发明实施例中网侧逆变器运行控制模块示意图(P、Q为电网有功和无功，P_ord、Q_ord为功率转换模型得到的有功和无功；I_{P_cmd}、I_{q_cmd}为网侧运行控制模块输出的电流直轴和交轴分量，I_pmax、I_pmin、I_qmax、I_qmin分别为直轴电流最大值、直轴电流最小值、交轴电流最大值、交轴电流最小值)；

图5为本发明实施例中低压穿越及保护控制模块示意图(I_{P_cmd}、I_{q_cmd}为网侧运行控制模块输出的电流直轴和交轴分量；I_p、I_q分别是故障穿越及保护控制模块输出的电流分量直轴和交轴分量；U、f、flag、k分别为电网电压、系统频率、保护信号和短路电流比例系数；I_{p_FRT}、I_{q0_LV}、I_{qmax_LV}分别为电网电压低于二级低压值时的直轴低压穿越电流设置值、交轴低压时无功电流初值、交轴低压时无功电流最大值；U_HV1、U_LV1分别是二级、一级低压保护阀值)；

图6为本发明实施例中基于遗传算法参数辨识流程图；

图7为本发明应用例中三级九节点系统图(其中，GEN1-230、GEN2-230、GEN3-230、STNA-230、STNB-230、STNC-230都是母线名称)；

图8为本发明应用例中matlab/simulink详细模型低压穿越测试图(图8a为有功低压穿越图，图8b为无功低压穿越图)；

图9为本发明应用例中实测数据与PSASP/UD模型测试数据对比图(图9a为有功对比图，图9b为无功对比图)；

图10为本发明应用例中不考虑低压穿越故障恢复坡道设置示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例

(1)本发明主要分为暂态模型和稳态模型的PSASP/UD搭建。如图1所示的稳态风机转速-风速-输出功率特性曲线图，主要是阐述D-PMSG在风机启动区、Cp恒定区、转速恒定区和功率恒定区时风速和转速与风机输出功率之间的关系，便于理解D-PMSG功率转换时的特点。

(2)图2主要表示的是使用构建D-PMSG暂态简化模型整体结构图，主要由功率转换模块、输出电流计算模块、网侧逆变器运行控制模块、故障穿越及保护控制模块、参数辨识模块5个模块组成。图3为使用PSASP/UD模型搭建D-PMSG暂态简化模型的系统流程图，实施步骤为：

1)根据功率转换模块获取电网有功和无功，同时完成PSASP/UD初始化设置获取初始电流；

2)根据网侧逆变器运行控制模块完成有功无功解耦控制，并设置有功无功限流模式，正常情况下采用有功限流模式，低压穿越时采用无功限流模式。具体的解耦过程和限流方法如图4所示。

3)获取dq坐标系下电流分量，经过故障穿越及保护控制模块，完成低压穿越故障情况下短路电流的设置及故障恢复过程的有功坡道设置，再根据故障时间设置频率和电压二级保护控制。具体的短路电流设置方法和故障保护策略如图5所示。

4)根据输出电流计算模块完成PSASP/UD到电网系统的交互工作，将dq坐标系下的电流转换到xy坐标系下，同时计算电网经过D-PMSG暂态简化模型后的实际功率，并作为反馈量反馈到网侧逆变器控制模块，进一步完善D-PMSG暂态简化模型中的模型参数。

5)为了达到系统参数辨识的目的，本发明按照PSASP/UD上的逻辑控制模块在另一个电力系统仿真软件Matlab/Simulink中搭建D-PMSG暂态简化模型，通过遗传算法(GA)完成参数辨识工作。详细的参数辨识流程图如图6所示。

下面对上述的五个模块进行详细说明。

1)功率转换模块：主要在潮流稳态模型的基础上，增加一阶轴系方程获得风机转速,然后根据MPPT控制得到最大功率输出，再除以转速得到电磁转矩并反馈到轴系方程中去，由此跟踪风力机最优转速，一阶轴系方程如下：

J_eqdω_w/dt＝T_m-T_e-B_mω_w，

其中：T_m、T_e分别是风力机机械转矩和用磁发电机电磁转矩；B_m是机组的阻尼系数；J_eq为PMSG等效转动惯量；ω_w是风机转速。

2)输出电流计算模块：主要完成UD模型到PSASP系统的交互工作。由于PSASP/UD模型只能通过修改xy轴坐标系下电流的实部和虚部来完成对系统的作用，因此在建立UD模型和PSASP系统联系时需要将功率量转换成电流量，在计算控制保护部分输出电流时需要将dq坐标系下电流转换到xy坐标系下。

初始化过程功率到电流的转换：

电流从dq坐标到xy坐标转换计算公式：

式中，ITR、ITI、ITR0、ITI0分别是xy坐标系下电流的实轴和虚轴分量及它们的初值；VT0、PG0、QG0分别是母线电压、有功和无功初值；VT是母线电压值；Angel和θ都是电压相角。

3)网侧逆变器运行控制模块：主要采用的是用受控电流源来简化变流器。D-PMSG与传统同步机不同，在暂态稳定分析的时间尺度内，网侧的扰动对机侧元件没有影响，D-PMSG的网侧响应主要由机组的网侧变流器及其控制决定。因此研究以网侧低电压穿越特性作为直驱风机暂态特性的问题，可以忽略机侧变流器及发电机，将变流器简化成受控电流源。

网侧逆变器运行控制模块主要由有功无功解耦控制及限流环节组成。在网侧扰动引起的电网低电压期间，有功无功的值由网侧输出电流和电网电压决定，在dq解耦下点功率方程为：

P_s＝U_dsI_ds

Q_s＝-U_dsI_qs，

式中，P_s、U_ds、I_ds、Q_s、I_qs分别是dq坐标系下有功、d轴电压、d轴电流、无功、q轴电流；

由此可以看出，通过调节d轴电流分量Ids可以直接控制网侧输出的有功，通过调节q轴电流分量Iqs可以直接调节网侧输出的无功，从而实现解耦控制。

限流环节主要是为了防止出现过电流的情况，对电路进行保护，共有2种模式。当系统正常运行时，系统有功对系统稳定性影响更大，因此采用有功优先模式。当低电压穿越时，系统无功的波动对系统影响更大，采用无功优先模式。

式中，I_{q_cmd}为网侧运行控制模块输出的电流直轴和交轴分量，I_max、I_pmax、I_pmin、I_qmax、I_qmin分别为限制的最大电流、直轴电流最大值、直轴电流最小值、交轴电流最大值、交轴电流最小值。

4)低压穿越及故障保护模块：处理PMSG低电压穿越的方法是当运行点发生故障引起电压过低时，需要给系统提供一定的有功和无功支撑。在PSASP/UD中的表示为给有功电流和无功电流一个定值，防止系统震荡失稳。同时为了防止有功变化过快，形成过有功的情况，应在故障恢复过程中设置有功恢复速率，使得有功功率随着坡道逐步上升。

低压穿越的过/欠电压、过/欠频保护策略为：

保护信号flag初始值为0，当下列任一事件发生时，flag为1，保护装置动作，不再输出电流，系统退出运行：若U_LVP2≤U≤U_LVP1且持续事件超过t_LVP1，一级欠压保护；若U<U_LVP2且持续时间超过t_LVP2，二级欠压保护；若U_HVP2≤U≤U_HVP1且持续时间超过t_HVP1时，一级过压保护；若U<U_HVP2且持续时间超过t_HVP2，二级过压保护；若f_Lf2≤f≤f_Lf1且持续时间超过t_Lf1时，一级过频保护；若f<f_Lf2且持续时间超过t_Lf2，二级过频保护；若f_Hf2≤f≤f_Hf1且持续时间超过t_Hf1时，一级过频保护；若f<f_Hf2且持续时间超过t_Hf2，二级过频保护。

U、f分别为母线电压和系统频率，U_LVP2、U_LVP1、t_LVP1、t_LVP2分别是欠压保护的上、下电压阀值和一、二级欠压保护的时间；U_HVP2、U_HVP1、t_HVP1、t_HVP2分别是过压保护的上、下电压阀值和一、二级过压保护的时间；f_Lf2、f_Lf1、t_Lf1、t_Lf2分别是欠频保护的上、下电压阀值和一、二级欠压保护的时间；f_Hf2、f_Hf1、t_Hf1、t_Hf2分别是过频保护的上、下电压阀值和一、二级过频保护的时间。

5)参数辨识模块。具体的参数辨识步骤是：

1.省去限流环节等对参数识别结果影响不大的部分，在matlab/simulink中搭建D-PMSG简化模型。

2.设定GA(遗传算法)的运行参数，初始化种群。

3.读取真实系统数据，输入激励信号，进行仿真计算。设置目标函数，目标函数为低压穿越时D-PMSG实测有功无功与当前有功无功的差值。根据输出误差计算个体适应度。

4.对种群进行轮盘赌、交叉、变异、精英保留策略，生成下一代群落。

5.判断终止条件是否满足，满足的话结束，不满足的跳转到步骤3。

应用例

应用例采用如图7所示的三机九节点系统，首先基于matlab/simulink自带的D-PMSG详细模型，设置仿真2秒时发生三相短路故障，详细模型仿真波形如图8所示。图8显示无功也在故障恢复时突变到近0.3左右，大体上与测试数据吻合，而有功在低压穿越过后有功一度达到了0.24左右的过功率状态，过了0.6s后基本恢复到原有的系统状态。然后将近海风电场实测数据与本发明基于PSASP/UD搭建的简化模型测试数据做对比，对比图为图9，对比图中实测数据与简化模型测试波形图基本接近，证明了参数辨识工作确实很好的完成了预期的目标。最后去除故障穿越模式下短路电流限制和有功故障恢复坡道设计，图10显示不考虑低压穿越故障恢复坡道的有功示意图，从图中可以看出在故障恢复时产生了明显了过有功情况，这在实际工程中对系统稳定性有着很大的影响并有可能因此产生系统震荡，更加证明了增加故障恢复坡道设计的必要性。所以得出结论：本发明设计的基于PSASP/UD的D-PMSG简化模型正确合理，适用于实际工程的运用。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，并不能因此理解为对本发明保护范围的限制，也并非对本发明的结构作任何形式上的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.基于PSASP直驱风电机组简化建模及参数辨识方法，其特征在于，使用PSASP/UD模型搭建D-PMSG稳态潮流模型和D-PMSG暂态简化模型；

所述的D-PMSG稳态潮流模型忽略发电机及变流器的损耗，其为将风速转换成风机输出机械功率的风速-功率转换模块；所述的暂态简化模型包括功率转换模块、输出电流计算模块、网侧逆变器运行控制模块、故障穿越及保护控制模块和参数辨识模块；

用PSASP/UD模型搭建D-PMSG暂态简化模型的步骤包括：

1)根据功率转换模块获取电网有功和无功，同时完成PSASP/UD初始化设置，获取初始电流；

2)根据网侧逆变器运行控制模块完成有功无功解耦控制，并设置有功无功限流模式，正常情况下采用有功限流模式，低压穿越时采用无功限流模式；

3)获取dq坐标系下电流分量，经过故障穿越及保护控制模块，完成低压穿越故障情况下短路电流的设置及故障恢复过程的有功坡道设置，再根据故障时间设置频率和电压二级保护控制；

4)根据输出电流计算模块完成PSASP/UD到电网系统的交互工作，将dq坐标系下的电流转换到xy坐标系下，同时计算电网经过D-PMSG暂态简化模型后的实际功率，并作为反馈量反馈到网侧逆变器控制模块，进一步完善D-PMSG暂态简化模型中的模型参数。

5)为了达到系统参数辨识的目的，本发明按照PSASP/UD上的逻辑控制模块在另一个电力系统仿真软件Matlab/Simulink中搭建D-PMSG暂态简化模型，通过遗传算法(GA)完成参数辨识工作。

2.根据权利要求1所述的基于PSASP直驱风电机组简化建模及参数辨识方法，其特征在于，所述的稳态潮流模型研究不同风速和转速对输出功率的影响时，考虑MPPT最优控制理论，风机的输出功率为：

式中，P是风机输出的有功功率；V是风速；R为风力机叶片半径；V_start-up是风机运行的起始风速；K_mppt是风机最优功率输出的比例系数；λ_opt是最优叶尖比；C_pmax是最大风能转换系数；V_s是当风机转速达到最大转速所对应的风速；V_ref是额定风速；C_p为风能转换系数；ω^*为额定转速；λ是尖速比；ρ是空气密度；θ为桨距角；P^*为额定功率；β是中间变量。

3.根据权利要求1或2所述的基于PSASP直驱风电机组简化建模及参数辨识方法，其特征在于，所述的功率转换模块：在D-PMSG稳态潮流模型的基础上，增加一阶轴系方程获得风机转速，然后根据MPPT控制得到最大功率输出，再除以转速得到电磁转矩并反馈到轴系方程中，由此跟踪风力机最优转速，一阶轴系方程如下：

J_eqdω_w/dt＝T_m-T_e-B_mω_w，

其中：T_m、T_e分别是风力机机械转矩和用磁发电机电磁转矩；B_m是风电机组的阻尼系数；J_eq为PMSG等效转动惯量，ω_w是风机转速。

4.根据权利要求1或2所述的基于PSASP直驱风电机组简化建模及参数辨识方法，其特征在于，所述的输出电流计算模块用于完成UD模型到PSASP系统的交互工作，

初始化过程功率到电流的转换公式：

电流从dq坐标到xy坐标转换计算公式：

式中，ITR、ITI、ITR0、ITI0分别是xy坐标系下电流的实轴和虚轴分量及它们的初值；VT0、PG0、QG0分别是母线电压、有功和无功初值；VT是母线电压值；Angel和θ都是电压相角。

5.根据权利要求1或2所述的基于PSASP直驱风电机组简化建模及参数辨识方法，其特征在于，所述的网侧逆变器运行控制模块包括有功无功解耦控制及限流环节，在网侧扰动引起的电网低电压期间，有功无功的值由网侧输出电流和电网电压决定，在dq解耦下点功率方程为：

式中，P_s、U_ds、I_ds、Q_s、I_qs分别是dq坐标系下有功、d轴电压、d轴电流、无功、q轴电流；

由此看出，通过调节d轴电流分量I_ds能直接控制网侧输出的有功，通过调节q轴电流分量I_qs能直接调节网侧输出的无功，从而实现解耦控制；

限流环节主要是对电路进行保护，共有两种模式，当系统正常运行时，系统有功对系统稳定性影响更大，采用有功优先模式；当低电压穿越时，系统无功的波动对系统影响更大，采用无功优先模式。

6.根据权利要求1或2所述的基于PSASP直驱风电机组简化建模及参数辨识方法，其特征在于，所述的故障穿越及保护控制模块中，低压穿越的过/欠电压、过/欠频保护策略为：

保护信号flag初始值为0，当下列任一事件发生时，flag为1，保护装置动作，不再输出电流，系统退出运行：若U_LVP2≤U≤U_LVP1且持续事件超过t_LVP1，一级欠压保护；若U<U_LVP2且持续时间超过t_LVP2，二级欠压保护；若U_HVP2≤U≤U_HVP1且持续时间超过t_HVP1时，一级过压保护；若U<U_HVP2且持续时间超过t_HVP2，二级过压保护；若f_Lf2≤f≤f_Lf1且持续时间超过t_Lf1时，一级过频保护；若f<f_Lf2且持续时间超过t_Lf2，二级过频保护；若f_Hf2≤f≤f_Hf1且持续时间超过t_Hf1时，一级过频保护；若f<f_Hf2且持续时间超过t_Hf2，二级过频保护；

U、f分别为母线电压和系统频率，U_LVP2、U_LVP1、t_LVP1、t_LVP2分别是欠压保护的上、下电压阀值和一、二级欠压保护的时间；U_HVP2、U_HVP1、t_HVP1、t_HVP2分别是过压保护的上、下电压阀值和一、二级过压保护的时间；f_Lf2、f_Lf1、t_Lf1、t_Lf2分别是欠频保护的上、下电压阀值和一、二级欠压保护的时间；f_Hf2、f_Hf1、t_Hf1、t_Hf2分别是过频保护的上、下电压阀值和一、二级过频保护的时间。

7.根据权利要求1或2所述的基于PSASP直驱风电机组简化建模及参数辨识方法，其特征在于，具体的参数辨识步骤如下：

1)省去限流环节等对参数识别结果影响不大的部分，在matlab/simulink中搭建D-PMSG暂态简化模型；

2)设定遗传算法的运行参数，初始化种群；

3)读取真实系统数据，输入激励信号，进行仿真计算；设置目标函数，目标函数为低压穿越时D-PMSG实测有功无功与当前有功无功的差值；根据输出误差计算个体适应度；

4)对种群进行轮盘赌、交叉、变异、精英保留策略，生成下一代群落；

5)判断终止条件是否满足，满足结束，不满足的跳转到步骤3)。