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《同步发电机机械参数辨识初探_可辨识性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第1卷第2期南京工程学院学报(自然科学版)Vol.1,No.22003年6月JournalofNanjingInstituteofTechnology(NaturalScienceEdition)Jun.,2003文章编号:1672-2558(2003)02-0053-04同步发电机机械参数辨识初探———可辨识性分析1,2张仰飞(1.南京工程学院电力工程系,江苏南京,210013;2.河海大学电力工程系,江苏南京,210098)摘要:选取特定的数学模型,进行同步发电机机械参数可辨识性分析,得出该模型下可唯一辨识的结论,为同步发电机机械参数的辨识奠定了理论基础,同时也验证了该数学模型选
2、择的可用性。关键词:同步发电机;机械参数;辨识中图分类号:TM341文献标识码:AAPILOTSTUDYOFSYNCHRONIZEDGENERATORMECHANICALPARAMETERSIDENTIFIABILITYANALYSIS1,2ZHANGYang2fei(1.Dept.ofElectricPowerEngineering,NanjingInstituteofTechnology,Nanjing210013,China;2.Dept.ofElectricPowerEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,China)Abstrac
3、t:Thispaperanalysesidentifiabilitymechanicalparametersofsynchronizedgeneratorwithamodel.Itisconclu2dedthattheseparametersareexclusivelyidentifiableandthispaperbuildsthetheoreticalfoundationoftheidentificationofsynchronizedgeneratorparameters;meanwhile,itimprovesthereasonablenessofthatmodel.Keyw
4、ords:synchronizedgenerator;mechanicalparameter;identification1引言同步发电机是电力系统的心脏,目前系统中所用的计算程序虽然都给出了同步发电机的数学模型,但缺少实测数据,在计算中只能依据厂家提供的或手册的数据,或不得已采用简化模型。由于数据不全,且均未计及涡流、磁滞、饱和等运行工况的影响,所以计算结果常与实际工况不符,严重影响系统分析计[1,2]算的准确度和可信度,这些情况已为国内外一些文献所证实。为此,同步发电机的建模问题,一直成为专家们和广大电力工作者广泛重视和研究的热点。同步发电机的建模研究分为:机理建模和辨识建模两种
5、途径。机理建模(白箱建模)是根据系统内在机理,按照基本物理、化学等定理定律来导出模型,辨识建模(黑箱建模)是根据建模对象的运行及试验数据建立现场测试动态建模。具有工程实用价值的是采用机理建模和辨识建模两种途径相结合的方法,因为许多系统(如电力系统),其内部机理大体已知,可先按机理列出数学模型,再用系统辨识求出参数(称为灰箱建模)。[2]同步发电机电气参数的辨识已取得较多的研究成果,而机械参数的辨识鲜有文献涉及。本文以辨识机械参数为目标,选取不同的同步发电机模型,分析其可辨识性,有针对性地解决了不可辨识时的徒劳收稿日期:2003-02-21作者简介:张仰飞(1970-),男,在职硕士研
6、究生,讲师,从事电力系统及其自动化方面的教学与研究。54南京工程学院学报(自然科学版)2003年6月无功问题,为辨识机械参数提供理论上的依据。2同步发电机模型与其机械参数可辨识性一定假设条件下(有一定的精度),同步发电机的d轴电气模型、q轴电气模型和转子运动方程之间相互解耦,辨识同步发电机的机械参数时,本文中略写同步发电机的d轴电气模型、q轴电气模型方程。[2,3]同步发电机转子运动方程为:dδ=ω-ωs,ωs=1(1)dtdωdδM=Mm-Me-D(2)dtdt其中ω,s为系统公共参考轴,标幺值为1,系统暂态分析时,可取稳态时某一机的参值;ω为转子转速,取标幺值δ;为q轴与系统公共
7、参考轴的夹角;M为惯性时间常数;D为阻尼系数;Mm为机械转矩;Me为电磁转矩。式(1)代入式(2)有:dωM=Mm-Me-D(ω-1)(3)dt而1Me=Pp·[Ψa(ib-ic)+Ψb(ic-ia)+Ψa(ia-ib)](4)3dΨaua=-raiadtdΨbub=-rbib(5)dtdΨcuc=-rcicdt式中,Pp为极对数;Ψa,Ψb,Ψc为三相磁链;ua,ub,uc,ia,ib,ic为三相电压、电流;ra,rb,rc为三相绕组的电阻。考察式(4)
