基于抛载试验和数值差分的同步发电机实用参数辨识方法

摘要

本发明涉及一种基于抛载试验和数值差分的同步发电机实用参数辨识方法。利用常规方法确定发电机稳态参数，以抛载试验后的励磁电压为输入量，以机端电压理论值和实测值在某种评价体系下的偏差为目标函数。通过最速下降法迭代求解目标函数极值的方法实现发电机参数的辨识，在迭代过程中采用数值差分的方法获取目标函数的梯度，以相邻两次目标函数的差值和目标函数的梯度作为迭代结束的控制条件。本发明辨识所基于的抛载试验容易实现，抛载后阻尼绕组中能够产生足够大的感应电流，使暂态和次暂态过程中机端电压产生明显的变化，较好地克服环境噪音对时域辨识法的干扰，解决辨识结果不稳定的问题。

主权项

1.基于抛载试验和数值差分的同步发电机实用参数辨识方法，其特征在于，以抛载试验后的励磁电压为输入量，以机端电压为目标输出量进行发电机实用参数的时域辨识，其中机端电压理论值与实测值Ut在评价体系下的偏差为目标函数α表示由发电机参数组成的向量；采用最速下降迭代算法求解J(α)的极值并获得辨识参数；所述方法包括如下步骤：a.根据常规试验确定X_d和X_q；b.根据抛载试验的三相电压或三相电流数据的畸变点确定发电机出口开关的动作时间t₀和完全断开时间t₁，计算0～t₀时间内的机端电压的有效值，计算t₁至录波结束各周期内电压的有效值；c.根据机端电压有效值计算抛载前后转速的变化，并将抛载后的所述机端电压有效值折算至额定转速；d.根据甩无功试验中机端电压的变化量和抛载前三相电流有效值确定X″_d，根据甩有功试验中机端电压的变化量、抛载前三相电流有效值和功角确定X″_q；e.给定辨识参数初值，并根据抛载后所测励磁电压和发电机实用模型方程计算出机端电压理论值和实测电压U_t的偏差在所述给定辨识参数其中一个参数上叠加一个微小的增量Δx并保持所述给定辨识参数的其余辨识参数不变而重新进行J(α)计算，根据J(α)和J(α₀)的偏差ΔJ和Δx得到目标函数对该参数的差分，依此类推得到目标函数在α＝α₀处对所有待辨识参数的数值差分将该差分作为目标函数在α＝α₀处的梯度，利用最速下降法得到第一次迭代值α₍₁₎＝α₀+λ₀d₀，将α₍₁₎作为辨识参数的新值重新进行上述计算可得α₍₂₎，依次得到α_(k)；其中d₀为目标函数在α＝α₀处的负梯度，λ₀为迭代步长；f.当ΔJ＝|J(α_(k-1))-J(α_(k))|和均小于控制误差时迭代结束，α_(k)即为所得辨识参数。