基于線性凝聚度的發電機空載特性線性段辨識方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種基于線性凝聚度的發電機空載特性線性段辨識方法。
【背景技術】
[0002] 發電機勵磁系統參數測試中，空載特性測試是一個關鍵測試項目，其空載曲線線 性段的延長線決定了發電機勵磁系統的基準值，如基準電流、基準電壓等關鍵參數。發電機 勵磁系統的其他參數計算均以此基準值為基礎進行計算，因此準確辨識發電機空載曲線的 線性段是準確計算發電機勵磁系統參數的關鍵。
[0003] 但實際現場試驗中發電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。曲線線性段主要獲依靠人工經驗進行辨識，誤差較大，且難以保證不同 的判讀結果一致性。

【發明內容】

[0004] 本發明提供一種基于線性凝聚度的發電機空載特性線性段辨識方法，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，辨識曲線的線性段的數據 長度和斜率，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。
[0005] -種基于線性凝聚度的發電機空載曲線的線性段辨識方法，包括如下步驟：
[0006] (1)通過發電機空載特性試驗，得到一組發電機空載試驗數據：
[0007] X={Ii,Ui} ,i = l,2,···,η；
[0008] 其中山為測得的機端電壓值，1,為測得的勵磁電流值；
[0009] (2)按如下公式計算線性凝聚度序列：
[0010] D(X) = {di},i = l,2,···,]!
[0011 ]其中di為時刻對應數據{Ii，Ui}處的線性凝聚度：
[0013] (3)比較線性凝聚度的數值，當數據為理想的線性數據時，易知勵磁電流和機端電 壓滿足以下關系：
[0014] Ui = KIi, i = 1,2, ··· ,η-1
[0015] 此時線性凝聚度為：
[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。
[0018] 由于實際數據含有一定的擾動，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之間的數據，以適應含擾動的數據。 對應的原始測試數據即為線性段數據，線性凝聚度最接近1處對應的曲線斜率即為線性段 斜率：
[0020] 本發明的有益效果：
[0021] 1、具有比人工判讀更為準確一致的計算結果，避免了不同人工判讀結果不同的問 題；
[0022] 2、具有一定的抗干擾性能，可以適應含有一定擾動的測試數據。
【附圖說明】
[0023] 圖1是本發明采用的測試數據示意圖；
[0024] 圖2是采用本發明計算的線性凝聚度的示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面將結合本發明中的附圖，對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0026] 本發明提供一種基于線性凝聚度的發電機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)讀取發電機空載試驗數據，得到一組的含擾數據：
[0028] X={Ii,Ui} ,i = l,2,···,η；
[0029] 其中仏為測得的機端電壓值，^為測得的勵磁電流值。
[0030] (2)按如下公式計算線性凝聚度：
[0032] (3)比較線性凝聚度的數值，取其中在0.9至1.1之間的數據，對應的原始測試數據 即為線性段數據，線性凝聚度最接近1處對應的曲線斜率Κ即為線性段斜率：
[0034] 下面結合附圖和一個具體實例對本方法做進一步說明：
[0035] 對某同步發電機進行空載特性試驗，測量得到含一定擾動的空載特性曲線如圖1 所示。讀取試驗測試數據，得到一組空載特性數據如下：
[0038]其中U為測得的機端電壓值，I為測得的勵磁電流值。按公式計算線性凝聚度：
[0040]經過計算得到各時刻線性凝聚度如下：
[0042] 線性凝聚度曲線見圖2。
[0043] 比較線性凝聚度的數值，取其中在0.9至1.1之間的數據，對應序列為1-5和16-21。 則數據序列1-5和16-21對應的測試數據為空載曲線的線性段。
[0044]線性凝聚度最接近1的數值為0.9835141，對應序列為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，就可進一步計算發電機勵磁系統基準值和其余勵磁 系統參數。
[0048]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何 屬于本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應 涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1. 一種基于線性凝聚度的發電機空載特性線性段辨識方法，其特征在于包括如下步 驟： (1) 通過發電機空載特性試驗，得到一組發電機空載試驗數據： X={Ii，Ui}，i = l，2，···，!!； 其中化為測得的機端電壓值，I功測得的勵磁電流值； (2) 按如下公式計算線性凝聚度序列： D(X) = {di}，i = l，2，...，n 其中di為時刻對應數據處的線性凝聚度：(3) 比較線性凝聚度的數值，取其中在0.9至1.1之間的數據，對應的原始測試數據即為 線性段數據，線性凝聚度最接近1處對應的曲線斜率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】本發明提供一種基于線性凝聚度的發電機空載特性線性段辨識方法，包括如下步驟：(1)通過發電機空載特性試驗，得到一組發電機空載試驗數據：X＝{Ii,Ui},i＝1,2,…,n；其中Ui為測得的機端電壓值，Ii為測得的勵磁電流值；(2)按如下公式計算線性凝聚度序列：D(X)＝{di},i＝1,2,…,n，其中di為時刻對應數據{Ii,Ui}處的線性凝聚度：比較線性凝聚度的數值，取其中在0.9至1.1之間的數據，對應的原始測試數據即為線性段數據，線性凝聚度最接近1處對應的曲線斜率即為線性段斜率：且|dj-1|＝min(|di-1|),i,j＝1,2,…,n-1。本發明通過計算發電機空載特性的線性凝聚度辨識線性段的數據長度和斜率，避免了人工辨識導致的誤差和不一致性，對于含干擾的測試數據具有較強的辨識能力。本發明適用于發電機空載特性測試及發電機參數計算。
【IPC分類】G01R31/34
【公開號】CN105548882
【申請號】CN201610019078
【發明人】萬黎
【申請人】國家電網公司, 國網湖北省電力公司電力科學研究院
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月12日