[发明专利]一种大容量调相机自并励励磁系统参数辨识方法

权利要求书

1.一种大容量调相机自并励励磁系统参数辨识方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A、建立大容量调相机自并励励磁系统仿真模型，确定待辨识参数：所述的大容量调相机自并励励磁系统包括：发电机电压测量和无功电流补偿单元、串联校正单元、功率放大单元、电压稳定单元和低励、过励环节；需要辨识的参数向量为

步骤B、建立大容量调相机自并励励磁系统参数辨识目标函数，一种具有抗差能力的目标函数的形式如下：

其中N为采样点的个数，M为输出环节的个数，y_j(i)＝[V_R(i),V_PID(i),V_A(i)]是自并励励磁系统相关环节的输出，是辨识系统相关环节的输出，w_j是基于时域灵敏度分析而得的各环节输出的权重；

步骤C、通过自并励励磁系统的仿真得到系统输出对各参数的灵敏度，以计算各环节输出权重的大小；

步骤D、利用改进遗传算法进行自并励励磁系统的参数辨识；

步骤E、利用辨识参数仿真励磁系统10％阶跃响应，观察辨识系统的动态性能，包括：延迟时间t_d，峰值时间t_P、上升时间t_r、调节时间t_s、超调量M_P(％)。

2.根据权利要求1所述的一种大容量调相机自并励励磁系统参数辨识方法，其特征在于，所述步骤B中的时域灵敏度的定义描述为：输出量的变化量与参数变化量的比值，用来体现该变量对于输出量的影响程度，计算公式如下：

其中，θ_i为待计算灵敏度的参数。

3.根据权利要求1所述的一种大容量调相机自并励励磁系统参数辨识方法，其特征在于，所述步骤C中，各输出环节权重的计算过程如下：

步骤C1、在实验室环境下模拟大容量调相机自并励励磁系统，设定一组参数真值θ^*,得到各单元的真实输出

步骤C2、在参数真值θ^*的基础上，设置微小的参数偏移量Δθ，仿真得到系统输出j＝1,2,...,m；m为第i个环节待辨识的参数的个数；

步骤C3、计算第i个环节的权重，

步骤C4、权重归一化，

4.根据权利要求1所述的一种大容量调相机自并励励磁系统参数辨识方法，其特征在于，所述步骤D中，所述的改进遗传算法各个过程的选择包括：

步骤D1、种群的编码采用十进制；

步骤D2、初始种群的生成采用小区间生成法，将待辨识参数的取值范围分成若干个小区间，在每个小区间内随机地生成1个个体，保证初始种群在解空间内均匀分布；

步骤D3、确定一种具有抗差能力的目标函数，以减小坏数据的影响；

步骤D4、采用轮盘赌方式进行父代个体的选择；

步骤D5、交叉概率p_c和变异概率p_m采用自适应调节。

5.根据权利要求4所述的一种大容量调相机自并励励磁系统参数辨识方法，其特征在于，所述步骤D5中，交叉概率p_c和变异概率p_m的公式如下：

式中，p_c1＝0.9,p_c2＝0.6,p_m1＝0.1,p_m2＝0.01；f_max和f_avg分别是每代群体中的最大适应值和平均适应值；f'是交叉运算前父代双亲中较大的适应值；f为变异个体的适应值。

6.根据权利要求1所述的一种大容量调相机自并励励磁系统参数辨识方法，其特征在于，所述步骤E中，各动态性能指标定义为：

1)延迟时间t_d：输出响应第一次达到稳态值的50％所需的时间；

2)上升时间t_r：有振荡时，指输出响应第一次达到稳态值的时间；

3)峰值时间tp：输出响应达到最大超调量所需的时间；

4)调节时间ts：指输出响应与稳态值之间的偏差达到稳态值的±2％或±5％，并维持在此范围内所需的时间；

5)最大超调：输出响应的最大值与稳态值的差与稳态值比的百分数。