基于線性凝聚度的發(fā)電機(jī)空載特性線性段辨識方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于線性凝聚度的發(fā)電機(jī)空載特性線性段辨識方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)測試中，空載特性測試是一個(gè)關(guān)鍵測試項(xiàng)目，其空載曲線線 性段的延長線決定了發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基準(zhǔn)值，如基準(zhǔn)電流、基準(zhǔn)電壓等關(guān)鍵參數(shù)。發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁系統(tǒng)的其他參數(shù)計(jì)算均以此基準(zhǔn)值為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算，因此準(zhǔn)確辨識發(fā)電機(jī)空載曲線的 線性段是準(zhǔn)確計(jì)算發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)鍵。
[0003] 但實(shí)際現(xiàn)場試驗(yàn)中發(fā)電機(jī)空載曲線的測試結(jié)果受到環(huán)境中各種干擾因素影響，往 往含有一定的擾動(dòng)。曲線線性段主要獲依靠人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行辨識，誤差較大，且難以保證不同 的判讀結(jié)果一致性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種基于線性凝聚度的發(fā)電機(jī)空載特性線性段辨識方法，其針對于空 載特性試驗(yàn)中獲得的空載曲線，可以在含有干擾數(shù)據(jù)的情況下，辨識曲線的線性段的數(shù)據(jù) 長度和斜率，實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確解讀，為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算提供準(zhǔn)確依據(jù)。
[0005] -種基于線性凝聚度的發(fā)電機(jī)空載曲線的線性段辨識方法，包括如下步驟：
[0006] (1)通過發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)，得到一組發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)：
[0007] X={Ii,Ui} ,i = l,2,···,η；
[0008] 其中山為測得的機(jī)端電壓值，1,為測得的勵(lì)磁電流值；
[0009] (2)按如下公式計(jì)算線性凝聚度序列：
[0010] D(X) = {di},i = l,2,···,]!
[0011 ]其中di為時(shí)刻對應(yīng)數(shù)據(jù){Ii，Ui}處的線性凝聚度：
[0013] (3)比較線性凝聚度的數(shù)值，當(dāng)數(shù)據(jù)為理想的線性數(shù)據(jù)時(shí)，易知?jiǎng)?lì)磁電流和機(jī)端電 壓滿足以下關(guān)系：
[0014] Ui = KIi, i = 1,2, ··· ,η-1
[0015] 此時(shí)線性凝聚度為：
[0017] 由上式可知，對于理想線性段，線性凝聚度處處為1。因此測試曲線的線性凝聚度 越接近1，該處的線性度越強(qiáng)。
[0018] 由于實(shí)際數(shù)據(jù)含有一定的擾動(dòng)，因此其線性段的線性凝聚度不精確為1，有微小的 偏移。為了獲得較好的效果，取線性凝聚度在0.9至1.1之間的數(shù)據(jù)，以適應(yīng)含擾動(dòng)的數(shù)據(jù)。 對應(yīng)的原始測試數(shù)據(jù)即為線性段數(shù)據(jù)，線性凝聚度最接近1處對應(yīng)的曲線斜率即為線性段 斜率：
[0020] 本發(fā)明的有益效果：
[0021] 1、具有比人工判讀更為準(zhǔn)確一致的計(jì)算結(jié)果，避免了不同人工判讀結(jié)果不同的問 題；
[0022] 2、具有一定的抗干擾性能，可以適應(yīng)含有一定擾動(dòng)的測試數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0023] 圖1是本發(fā)明采用的測試數(shù)據(jù)示意圖；
[0024] 圖2是采用本發(fā)明計(jì)算的線性凝聚度的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0026] 本發(fā)明提供一種基于線性凝聚度的發(fā)電機(jī)空載曲線的線性段辨識示意圖，所述方 法包括如下步驟：
[0027] (1)讀取發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到一組的含擾數(shù)據(jù)：
[0028] X={Ii,Ui} ,i = l,2,···,η；
[0029] 其中仏為測得的機(jī)端電壓值，^為測得的勵(lì)磁電流值。
[0030] (2)按如下公式計(jì)算線性凝聚度：
[0032] (3)比較線性凝聚度的數(shù)值，取其中在0.9至1.1之間的數(shù)據(jù)，對應(yīng)的原始測試數(shù)據(jù) 即為線性段數(shù)據(jù)，線性凝聚度最接近1處對應(yīng)的曲線斜率Κ即為線性段斜率：
[0034] 下面結(jié)合附圖和一個(gè)具體實(shí)例對本方法做進(jìn)一步說明：
[0035] 對某同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行空載特性試驗(yàn)，測量得到含一定擾動(dòng)的空載特性曲線如圖1 所示。讀取試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)，得到一組空載特性數(shù)據(jù)如下：
[0038]其中U為測得的機(jī)端電壓值，I為測得的勵(lì)磁電流值。按公式計(jì)算線性凝聚度：
[0040]經(jīng)過計(jì)算得到各時(shí)刻線性凝聚度如下：
[0042] 線性凝聚度曲線見圖2。
[0043] 比較線性凝聚度的數(shù)值，取其中在0.9至1.1之間的數(shù)據(jù)，對應(yīng)序列為1-5和16-21。 則數(shù)據(jù)序列1-5和16-21對應(yīng)的測試數(shù)據(jù)為空載曲線的線性段。
[0044]線性凝聚度最接近1的數(shù)值為0.9835141，對應(yīng)序列為19,該處空載曲線斜率為：
[0045] K=( 10927.7-4981.9)/(677.9-303.9) = 15.897
[0046] 則空載曲線線性段的斜率為15.897。
[0047] 得到空載曲線線性段斜率后，就可進(jìn)一步計(jì)算發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)基準(zhǔn)值和其余勵(lì)磁 系統(tǒng)參數(shù)。
[0048]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng) 涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于線性凝聚度的發(fā)電機(jī)空載特性線性段辨識方法，其特征在于包括如下步 驟： (1) 通過發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)，得到一組發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)： X={Ii，Ui}，i = l，2，···，!!； 其中化為測得的機(jī)端電壓值，I功測得的勵(lì)磁電流值； (2) 按如下公式計(jì)算線性凝聚度序列： D(X) = {di}，i = l，2，...，n 其中di為時(shí)刻對應(yīng)數(shù)據(jù)處的線性凝聚度：(3) 比較線性凝聚度的數(shù)值，取其中在0.9至1.1之間的數(shù)據(jù)，對應(yīng)的原始測試數(shù)據(jù)即為 線性段數(shù)據(jù)，線性凝聚度最接近1處對應(yīng)的曲線斜率K即為線性段斜率：，且 |d廣 11 =min( |di-l I)，i, j = l，2,…，n-l。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于線性凝聚度的發(fā)電機(jī)空載特性線性段辨識方法，包括如下步驟：(1)通過發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)，得到一組發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)：X＝{Ii,Ui},i＝1,2,…,n；其中Ui為測得的機(jī)端電壓值，Ii為測得的勵(lì)磁電流值；(2)按如下公式計(jì)算線性凝聚度序列：D(X)＝{di},i＝1,2,…,n，其中di為時(shí)刻對應(yīng)數(shù)據(jù){Ii,Ui}處的線性凝聚度：比較線性凝聚度的數(shù)值，取其中在0.9至1.1之間的數(shù)據(jù)，對應(yīng)的原始測試數(shù)據(jù)即為線性段數(shù)據(jù)，線性凝聚度最接近1處對應(yīng)的曲線斜率即為線性段斜率：且|dj-1|＝min(|di-1|),i,j＝1,2,…,n-1。本發(fā)明通過計(jì)算發(fā)電機(jī)空載特性的線性凝聚度辨識線性段的數(shù)據(jù)長度和斜率，避免了人工辨識導(dǎo)致的誤差和不一致性，對于含干擾的測試數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)的辨識能力。本發(fā)明適用于發(fā)電機(jī)空載特性測試及發(fā)電機(jī)參數(shù)計(jì)算。
【IPC分類】G01R31/34
【公開號】CN105548882
【申請?zhí)枴緾N201610019078
【發(fā)明人】萬黎
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖北省電力公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月12日