[發明專利]基于割線迭代法的勵磁機飽和系數計算方法

有效

• 申請號: 201610208149.8
• 申請日: 2016-04-06
• 公開（公告）號: CN105808967B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 萬黎;周鯤鵬;李剛
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖北省電力公司電力科學研究院;國網湖北省電力公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所42113
• 代理人: 孔敏

技術領域

本發明涉及發電機勵磁系統技術領域，具體是一種基于割線迭代法的勵磁機飽和系數計算方法。

背景技術

大型單機勵磁發電機組勵磁系統參數計算中，勵磁機飽和系數C₁和C₂的計算是一個關鍵參數，該參數的定義如下：

其中I_Ef是在進行勵磁機空載特性測試后，測得勵磁機勵磁電流的標幺值，U_fd是進行勵磁機空載特性測試后，測得勵磁電壓的標幺值。

該參數直接影響發電機勵磁系統的動態特性，是發電機勵磁系統的關鍵參數之一。由勵磁機空載曲線準確的計算飽和系數是準確計算發電機勵磁系統參數的關鍵。

目前廣泛應用的計算方法，只用到勵磁機氣隙線和空載飽和曲線上，分別對0.75倍和1倍最大勵磁電壓值處的勵磁機勵磁電流值通過求解下列方程組進行計算：

其中I_fB、I_fJ是勵磁機氣隙線上分別對應1倍和0.75倍最大勵磁電壓值處的勵磁電流值，I_f0、I_fK是勵磁機空載曲線上分別對應1倍和0.75倍最大電壓值處的勵磁電流值，U_fM為最大勵磁電壓。

由上式可知飽和系數由勵磁機空載特性試驗曲線決定，但實際現場試驗中勵磁機空載曲線的測試結果受到環境中各種干擾因素影響，往往含有一定的擾動。而飽和系數對I_f0、I_fK的數值要求高，依靠人工經驗進行辨識可能出現較大誤差，且難以保證不同的判讀結果一致性。

發明內容

本發明提供一種基于割線迭代法的勵磁機飽和系數計算方法，其針對于空載特性試驗中獲得的空載曲線，可以在含有干擾數據的情況下，計算得到飽和系數，實現對試驗數據的準確解讀，為發電機勵磁系統參數計算提供準確依據。

一種基于割線迭代法的勵磁機飽和系數計算方法，包括如下步驟：

(1)通過勵磁機空載特性試驗，得到一組勵磁機空載試驗數據：

X＝{I_i,U_i},i＝1,2,…,m；

其中U_i為測得的勵磁電壓值，I_i為測得的勵磁機勵磁電流值，m為大于等于2的正整數；

(2)由最小二乘法原理，建立以下迭代方程組：

其中C₁和C₂為勵磁機飽和系數，由最小二乘法原理可知，滿足上式的飽和系數C₁和C₂擬合的曲線有最小的均方差；

(3)從變量C₂的某個初始值C_2,1出發，依步驟(2)的前兩式，解出變量C₁的兩個初始值C_1,1⁽¹⁾和C_1,1⁽²⁾：

(4)將解出的兩個C₁初始值一起代入判別式：

F₁＝C_1,1⁽¹⁾-C_1,1⁽²⁾

(5)若上述判別式結果大于0，則減小C₂的數值使其為C_2,2；若結果小于0，則增加C₂的數值使其為C_2,2：

C_2,2＝C_2,1-0.1,if(C_1,1⁽¹⁾-C_1,1⁽²⁾)>0，

C_2,2＝C_2,1+0.1,if(C_1,1⁽¹⁾-C_1,1⁽²⁾)<0，

(6)用步驟(5)得到的C₂的新值C_2,2，重復計算步驟(3)-(4)的公式，得到新的值F₂：

(7)用割線迭代公式，計算C₂的修正值C_2,3：