随着能源危机、环境污染和气候问题日益凸显,新能源发电受到广泛关注。以风电为代表的新能源电站大量并网,新能源发电在电力系统中的占比显著增高,其对电力系统的影响不可忽视。双馈风电机组为风电场中大量投入使用的机型,为明确双馈风电机组的并网影响,对其并网运行控制系统实现精确建模极为重要。然而,实际风电场中由于使用的变流器生产厂家保密或运行条件变化等原因,双馈风电机组的部分并网运行控制参数甚至控制结构未知,其并网运行控制系统呈灰箱或者黑箱特征。传统的建模方式依赖于系统内部的准确结构和参数,无法满足灰箱或者黑箱系统的建模需求。参数辨识技术不依赖系统内部信息,能基于控制系统的外部信息,如输出功率等,来获取控制系统的内部参数,可解决灰箱或黑箱系统的建模困境。基于双馈风电机组并网运行控制系统参数辨识技术的研究现状,现有辨识技术对矢量控制策略外环控制参数辨识的精度较高,但对其内环控制参数辨识的精度显著低于外环,无法同时实现内外环控制参数的高精度辨识。此外,现有参数辨识研究大多针对机组的稳态运行工况,欠缺对机组在电网故障下的控制方式切换及对控制参数辨识影响的考虑。且局限于仅满足某一种控制策略的灰箱系统的参数辨识需求,并未考虑可能有多种控制策略应用于并网运行控制的情况,难以满足控制策略未知的黑箱系统的参数辨识需求。本文针对双馈风电机组的稳态运行和故障穿越工况,考虑两种不同控制策略,研究机组并网运行控制系统的参数辨识。具体研究内容与创新成果如下:1.针对矢量控制下双馈风电机组稳态运行控制参数的辨识中,存在内环参数的辨识精度远低于外环参数的问题,提出了一种基于改进阻尼最小二乘法的参数辨识方案。首先建立了采用矢量控制策略的双馈风电机组的网侧变流器和机侧变流器功率阶跃响应的时域数学模型,并针对数学模型分析了内环和外环控制参数关于功率响应的轨迹灵敏度。而后改进了传统阻尼最小二乘法的阻尼因子调整方法,并基于改进的辨识算法,结合灵敏度分析结果,提出了机组稳态运行下矢量控制内环和外环参数的辨识方案,通过两阶段辨识降低了内环控制参数的辨识误差。2.针对矢量控制下双馈风电机组在低电压穿越过程中存在控制方式切换,稳态运行工况下控制参数的辨识方案不再适用的问题,提出了一种基于粒子群算法的参数辨识方案。首先分析了电网电压跌落发生至故障恢复过程中双馈风电机组控制方式的切换机理,进而建立了机组低电压穿越工况下功率响应的数学模型,并分析了该模型由于涉及限幅环节所存在的非线性特性。进而结合粒子群算法,提出了适用于非线性模型的参数辨识方案,通过参数轨迹灵敏度分析,保证了所有控制参数的辨识精度。3.针对矢量控制和虚拟同步机控制策略均可能应用于双馈风电机组并网运行控制,而在控制策略不明确的情况下,难以通过控制参数辨识来反映机组功率响应特性的问题,提出了一种基于改进阻尼最小二乘法的机组并网点处功率响应模型参数辨识方案。首先对比分析了矢量控制和虚拟同步机控制策略,明确了两者的控制结构和各控制参数的作用及整定原则,进而建立了机组并网点处功率响应的等效模型,所建模型能够用统一形式表达两种不同控制策略下并网点处的有功功率响应,满足了控制策略未知的黑箱系统的参数辨识需求。而后结合改进阻尼因子调整方式的阻尼最小二乘法,提出了所建模型的等效参数的辨识方案。进而分析了电机参数变化对等效参数辨识精度的影响,基于轨迹灵敏度计算实现了对辨识结果的误差评估。