[发明专利]一种TCR型无功补偿装置离散时间模型辨识方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力供电系统中动态无功补偿装置设计，具体涉及一种TCR型无功补偿装置离散时间模型辨识方法。

技术背景

数学模型是经典控制理论和现代控制理论的基础，尤其是基于计算机的现代控制系统更是离不开被控对象的离散数学模型。TCR(Thyristor Control Reactor，晶闸管控制电抗器)型无功补偿装置由于其快速的响应特性而在钢铁、冶金等工业电力系统中得到广泛的应用，常规的TCR无功补偿器控制策略往往采用PID控制算法，由于缺少无功补偿器数学模型，设计人员难以利用PID控制器获得良好的动静态特性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种TCR型无功补偿装置离散时间模型辨识方法，为设计人员进行无功补偿装置控制器设计提供准确的模型。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种TCR型无功补偿装置离散时间模型辨识方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、对输入数据、无功补偿装置三相电流和三相电压数据进行采样；无功补偿装置电抗值放大系数数据即为输入数据；

S2、利用瞬时无功功率理论计算无功补偿装置发出的无功功率，将每一时刻的输入采样数据和对应的无功功率数据保存为数据集合；

S3、利用最小二乘法针对放大系数和无功功率数据集合进行模型参数辨识以获得准确的无功补偿装置离散时间模型。

按上述方案，令步骤S1中采样频率为f_s，则采样周期T_s＝1/f_s；

设计一个信号源作为无功补偿装置电抗值放大系数的发生器，放大系数从初始时刻t₀以0开始，至时刻t_s放大系数为1结束，期间令每隔一个采样周期T_s放大系数增大ΔA，保存t₀至t_s之间的放大系数数据为集合u；利用样条插值法计算每一个放大系数对应的晶闸管控制角α，并用控制角信号驱动晶闸管进行开通与关断；在控制角作用于无功补偿装置的同时，采样三相电流和三相电压数据，利用瞬时无功理论计算补偿器基波无功功率，保存t₀至t_s之间的无功功率数据为集合y。

按上述方案，所述的步骤S3中，首先建立无功补偿器ARX模型，并选择分母阶次na、分子阶次nb，其中na、nb为正实数，得到无功补偿装置离散时间模型的表达式：