同步发电机励磁系统参数辨识整定与建模

• 作 者: 陈正建
• 机 构: 哈尔滨工业大学
• 出 处: 哈尔滨工业大学
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 同步发电机 励磁系统 参数辨识 电力系统 调速系统

发电机励磁控制系统对电力系统的静态稳定、动态稳定和暂态稳定性都有显著的影响。在电力系统稳定计算中采用不同的励磁系统模型和参数,其计算结果会产生较大的差异。因此需要能正确反映实际运行设备运行状态的数学模型和参数,使得计算结果真实可靠。　　以前大部分电网采用E’q恒定的发电机模型或与实际相差甚远的励磁系统模型和参数进行计算,随着我国电力系统全国联网和西电东送工程的实施,对电力系统稳定计算提出了更高的要求。新的稳定导则要求发电机采用精确模型,也要求在计算中采用实际的励磁系统模型和参数。　　由此可见,通过对电网典型主力机组的发电机、励磁和调速系统模型和参数进行调查和测试,可以为系统稳定分析及电网日常生产调度提供准确的计算数据,是保证电网安全运行和提高劳动生产率的有效措施,具有重要的社会意义和经济效益。这也是中国电监会和南方电网对发电企业的要求。本文主要的研究内容有:　　(1)分析典型的发电机励磁系统环节的模型,通过简化得到传递函数的结构。分析了频域辨识参数方法。采用工程上常用的FFT/LSE进行频域拟合,得到相关环节的传递函数参数数值。然后通过比较实际测得的频域特性和拟合后的传递函数的频域特性,验证拟合得到的参数的正确性。　　(2)通过拟合得到的励磁系统各环节的传递函数,然后利用遗传算法进行PID环节的参数寻优,通过制定不同的寻优目标函数,得到不同组的优化调节参数,满足不同的调节特性要求。本文采用的是MATLAB的遗传算法寻优。　　(3)经过未知环节的传递函数辨识和优化选择调节参数。整个励磁调节回路的传递函数的参数均已得出,但是此模型不是标准的电力系统仿真模型,这就需要转换至标准的BPA模型,通过发电机试验测量相关数据,然后转换至标准模型提供给电网使用。