文档介绍：硕士学位论文
(工程硕士)
同步发电机励磁系统参数辨识整定与建模
THE MODELING AND PARAMETERS
IDENTIFICATION AND SETTING OF SYNCHRONOUS
GENERATOR EXCITATION SYSTEM
陈正建
哈尔滨工业大学
2012 年 6 月
国内图书分类号: 学校代码:10213
国际图书分类号: 密级:公开
工程硕士学位论文
同步发电机励磁系统参数辨识整定与建模
硕士研究生:陈正建
导师:王明彦教授
副导师:刘锡海高级工程师
申请学位:工程硕士
工程领域:电气工程
所在单位:深圳能源集团东部电厂
答辩日期:2012 年 6 月
授予学位单位:哈尔滨工业大学
Classified Index:
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Dissertation for the Master’s Degree of Engineering
THE MODELING AND PARAMETERS
IDENTIFICATION AND SETTING OF
SYNCHRONOUS GENERATOR EXCITATION
SYSTEM
Candidate: Chen Zhengjian
Supervisor: Prof. Wang Mingyan
Asst. Supervisor Senior Engineer Liu Xihai
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Specialty: Power Engineering
Affiliation: Shenzhen Energy Dongbu Power
Plant
Date of Defence: June, 2012
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
摘要
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。
关键词:励磁系统;参数辨识;PID 参数优化;参数整定;建模
I
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
Abstract
Generator excitation control system has a significant impact for power system static
s