同步发电机励磁系统模型辨识

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMaster3ynCnron0USgeneratorexcitatnonsystemmodeIldentification‘1■‘o‘‘‘-●●'‘一‘ByYunyiWangSupervisor：Prof．XianlinLiuElectricalEngineering一SchoolofElectricalEngineeringMay，2014学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本

2、论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：王豇被日期：叫斗年占月3日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的实物作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相

3、关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：王丑旁炅日期：zoJ牛年6月摘要同步发电机的励磁系统与发电机及电力系统的电压稳定控制密切相关。励磁系统在提高同步发电机和电力系统的运行稳定，改善系统的动态品质方面起着非常重要的作用；因此知道同步发电机励磁系统的详细数学模型对于电网稳定分析计算是非常有必要的。目前虽然大部分的仿真软件中都有励磁系统的模型库，但是由这些模型库中的模型参数大都根据出厂时各个元件的初始元件参数组合或者经验得到，而且很多情况下没有考虑各个元件之间的相互影响，这样就对运算及仿真的结果造成一定的影响，根据以

4、上情况，本文专门针对同步发电机的励磁系统设计了一套模型辨识装置进行参数辨识，以确定励磁系统模型的真实参数。整套辨识装置包括数据采集和上位机参数辨识两部分。励磁系统参数辨识的第一步就是需要通过数据采集装置对实际系统有关信号进行多通道的同步采集，考虑到同步发电机励磁系统的特点和复杂性，本文所用的数据采集装置以C8051F410单片机和AD7606为核心芯片，能够实现多通道的同步采样，并能将采集到的数据存储到大容量的U盘中，从而实现脱机采集。同步发电机励磁系统模型辨识的核心环节就是通过上位机辨识软件进行参数辨识，上位机辨识软件是通过MATLAB和VB的相互调用实现的。其中辨

5、识软件的核心辨识算法是通过MATLAB编写的遗传算法，辨识软件中的采样命令设置和通道分拣转换是通过VB编写的，辨识软件中的数据预处理和参数辨识及校验是通过VB调用MATLAB中的函数及程序实现的，整个上位机辨识软件界面方便直观，通用性强。该模型用由运算放大器及阻容元件构成的典型环节组合而成。以其为对象的辨识结果，表明辨识装置具备了同步发电机励磁系统模型辨识的基本功能。关键词：励磁系统；参数辨识；C8051F410；AD7606；遗传算法AbstractAbs仃actExcitationsystemisallimportantpartofasynchronous，whi

6、chisconnectedtothegeneratorandpowersystemvoltagestabilitycontrolclosely．Excitationsystemforimprovedsyncgeneratorsandelectricalsystemsofthestability，improvethesystemofdynamicqualityhasaveryimportantrole；thereforeitisverynecessaryforthepowersystemstabilityanalysistoknowthedetailedmathemat

7、icalmodelofsynchronousgeneratorexcitationsystemandcalculation．Althoughmostofthesimulationsoftwarecurrentlyhasamodellibraryoftheexcitationsystem，butbecausemostofthesemodelsinthelibraryofmodelparametersareaccordingtothefactorytogettheinitialcomponentparametersofeachelementorcombi