[發明專利]一種電弧爐負荷的建模與參數辨識方法及系統

有效

• 申請號: 201110388219.X
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102521489A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 池偉;許曉芳;潘星;李鵬;張凱倫;陳宏偉;江全元
• 申請（專利權）人: 浙江省電力試驗研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

1.一種電弧爐負荷的建模與參數辨識方法，其特征在于，包括：

建立綜合反映實物電弧爐的諧波、閃變和三相不平衡特性的電弧爐三相等效電阻初始模型，所述初始模型中含有綜合反映實物電弧爐諧波、閃變和三相不平衡特性的待辨識的參數；

離散化獲取到的所述實物電弧爐爐端的實測三相電壓和實測三相電流，得到離散化的實測三相電壓值和離散化的實測三相電流值；

所述離散化的實測三相電壓值包括第k個離散時刻的A相實測電壓值U_a(k)、第k個離散時刻的B相實測電壓值U_b(k)和第k個離散時刻的C相實測電壓值U_c(k)，所述離散化的實測三相電流值包括第k個離散時刻的A相實測電流值I_a測(k)、第k個離散時刻的B相實測電流值I_b測(k)和第k個離散時刻的C相實測電流值I_c測(k)，下標a、b、c分別表示A、B、C三相；

利用所述離散化的實測三相電壓值、離散化的實測三相電流值以及優化算法對所述電弧爐三相等效電阻初始模型進行優化，得到所述待辨識的參數的最優取值；

將所述待辨識的參數的最優取值代入所述電弧爐三相等效電阻初始模型，得到綜合反映實物電弧爐的諧波、閃變和三相不平衡特性的電弧爐三相等效電阻模型。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述優化算法具體為微粒群優化算法PSO；

所述利用所述離散化的實測三相電壓值、離散化的實測三相電流值以及優化算法對所述電弧爐三相等效電阻初始模型進行優化，得到所述待辨識的參數的最優取值包括：

S1、設定目標函數、所述目標函數對應的閾值，以及所述待辨識的參數的取值范圍；

S2、利用PSO優化算法計算出所述待辨識的參數對應的多組參數值，將每一組參數值作為所述待辨識的參數的初始值；

S3、將所述離散化的實測三相電壓值以及所述待辨識的參數的初始值代入所述電弧爐三相等效電阻初始模型，得到所述電弧爐三相等效電阻的具體取值，根據所述電弧爐三相等效電阻的具體取值獲取計算出的三相電流值，所述計算出的三相電流值包括計算出的第k個離散時刻的A相電流I_a算(k)，計算出的第k個離散時刻的B相電流I_b算(k)、以及表示計算出的第k個離散時刻的C相電流I_c算(k)；

S4，將所述計算出的三相電流值與對應的所述離散化的實測三相電流值作為自變量代入所述目標函數，得到目標函數的相應取值；

S5、判斷是否符合預設條件，如不符，則擴大所述待辨識的參數的取值范圍，返回步驟S2，否則，轉至步驟S6，所述預設條件包括：步驟S4中計算得到的所述目標函數的最小取值不大于所述閾值，和/或，所述令所述目標函數取值最小的所述待辨識的參數的參數值達到所述取值范圍的上界或下界；

S6、選取令所述目標函數取值最小的所述待辨識的參數的參數值作為所述待辨識的參數的最優取值。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述離散化之前還包括：

根據數值特征選取合適的計算步長，所述離散化的實測三相電壓值的個數為N，N＝實測三相電壓的錄波時長/計算步長。