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王宇等：基于多时间尺度故障过程分区的 DFIG 参数分层递进式辨识策略 2026 年第 3 期

软件中搭建了双馈风电机电磁模型，在 6 s 时设置 表 4 某厂家 2.5 MW 黑盒封装模型与白盒模型故障响应对
比平均绝对误差
电压跌落至 0.5 p.u.故障，故障持续时间为 1.214 s，
Table 4 Mean absolute errors for comparison of fault re-
厂家黑盒封装模型与白盒仿真模型低穿全过程正 sponse between a manufacturer's 2.5 MW encapsulated
序 电 压 U、 有 功 功 率 P、 无 功 功 率 Q、 有 功 电 流 black-box model and white-box model
I 、无功电流 I 对比如图 9 所示。 时段 区间 正序电压 有功功率 无功功率 有功电流 无功电流
Q
P
故障前 稳态区间 0.001 0 0.002 8 0.001 3 0.001 1 0.001 6

厂家黑盒封装模型； 自建白盒仿真模型
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 故障 暂态区间 0.004 3 0.017 7 0.018 1 0.018 7 0.016 3
期间 稳态区间 0.001 0 0.005 8 0.010 9 0.008 7 0.016 0
1.5 暂态区间 0.004 9 0.019 1 0.018 8 0.019 5 0.017 6
U (p.u.) 1.0 故障后 恢复区间 0.001 5 0.004 3 0.006 6 0.005 3 0.006 1
0.5
0
稳态区间 0.001 0 0.002 6 0.001 2 0.001 1 0.001 5
1.5
P (p.u.) 0.5 0 表 5 某厂家 2.2 MW 黑盒封装模型与白盒模型故障响应
1.0
−0.5
对比平均绝对误差
1
Q (p.u.) 0 Table 5 Mean absolute errors for comparison of fault re-
sponse between a manufacturer's 2.2 MW encapsulated
−1
black-box model and white-box model
1.5
I P (p.u.) 1.0 0 时段 区间 正序电压 有功功率 无功功率 有功电流 无功电流
0.5
−0.5
故障前 稳态区间 0.000 9 0.002 0 0.001 1 0.001 1 0.001 6
1.5
I Q (p.u.) 1.0 0 故障 暂态区间 0.003 1 0.015 1 0.018 6 0.017 0 0.016 6
0.5
−0.5
5 6 8 10 12 14 期间 稳态区间 0.001 0 0.004 9 0.010 8 0.009 0 0.015 5
t/s 暂态区间 0.004 9 0.018 8 0.017 2 0.018 7 0.016 4
图 9 厂家黑盒封装模型与白盒模型故障响应特性 故障后 恢复区间 0.001 7 0.004 0 0.006 5 0.005 1 0.006 6
全过程对比 稳态区间 0.001 0 0.002 3 0.001 1 0.001 2 0.001 5
Fig. 9 Comparison of full-process fault response
characteristics between manufacturer-encapsulated 表 6 某厂家 3.6 MW 黑盒封装模型与白盒模型故障响应
black-box model and white-box model 对比平均绝对误差

Table 6 Mean absolute errors for comparison of fault re-
依据《风电机组电气仿真模型验证规程》 [32]
sponse between a manufacturer's 3.6 MW encapsulated
分别计算黑盒模型与白盒模型图 9 各参数在故障 black-box model and white-box model
前、故障期间、故障后的平均绝对偏差，如表 4 时段 区间 正序电压 有功功率 无功功率 有功电流 无功电流
所示，可以看出偏差均满足要求。 故障前 稳态区间 0.001 5 0.003 2 0.001 6 0.001 1 0.002 1

3.2 对不同工况及型号的适用性分析
故障 暂态区间 0.004 5 0.018 0 0.017 6 0.019 3 0.017 2
为进一步证明本文策略在不同工况和型号的 期间 稳态区间 0.001 3 0.006 5 0.011 0 0.008 7 0.016 4
适用性和鲁棒性，对某厂家另外 2.2 MW 与 3.6 MW
暂态区间 0.005 5 0.019 3 0.017 9 0.019 1 0.017 6
机 型 的 双 馈 风 机 黑 盒 模 型 进 行 了 辨 识 及 对 比 验 故障后 恢复区间 0.001 5 0.005 5 0.005 7 0.006 7 0.006 2
证，以电压跌落至 0.35 p.u.的故障为例，结果如 稳态区间 0.001 2 0.003 7 0.001 0 0.001 5 0.002 0
表 5 与表 6 所示，误差均满足国标要求。
对不同工况和型号具备适用性和鲁棒性的原 2）在控制结构与策略方面，尽管不同厂家或
因体现在以下 2 个方面。 型号的机组在参数设置上存在一定差异，但 DFIG
1）在低电压穿越期间，不同机型的动态响应 系统的基本框架包括内外环控制、有功与无功控
呈现相似特性。在大功率工况下，黑盒模型的有 制结构等具有相似性。因此，本文所提出的辨识
功功率呈现明显的定斜率恢复过程，而在不同功 策略适用于不同制造商和型号的机组。由 1）中
率水平下，无功响应保持一致，始终遵循无功优 结论可得机组普遍遵循无功优先的控制原则，而
先原则，有功响应则存在差异。 有功控制策略可能存在差异。本文方法在第 2 层

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