基于改進(jìn)型混合遺傳算法的發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)參數(shù)辨識研究.pdf

1、發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)作為同步發(fā)電機(jī)的重要組成部分，具有控制電壓，控制無功功率分配，提高發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性和改善電力系統(tǒng)運(yùn)行特性的能力。目前IEEE等國際組織已經(jīng)提出了多種標(biāo)準(zhǔn)化的勵磁系統(tǒng)模型以供選擇，一些常用的電力系統(tǒng)仿真軟件(如PSASP、PSS/E、BPA等)也都給出了不同的勵磁系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，但由于缺少實(shí)測參數(shù)，在計算中只能查用廠家數(shù)據(jù)或手冊中的典型數(shù)據(jù)，或者不得已而采用E<,q>’恒定模型，這樣就造成計算結(jié)果粗糙，嚴(yán)重影響了計算結(jié)果

2、的準(zhǔn)確性和可信度。因此，結(jié)合發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的特點(diǎn)，開展勵磁系統(tǒng)參數(shù)辨識的研究非常有必要。通過辨識得到的勵磁系統(tǒng)準(zhǔn)確參數(shù)有助于預(yù)測系統(tǒng)性能，監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)，從而提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。 本文首先在深入研究勵磁系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)辨識理論的基礎(chǔ)之上，對勵磁系統(tǒng)模型的可辨識性進(jìn)行了研究，這對后面基于混合遺傳算法的勵磁系統(tǒng)參數(shù)辨識提供了理論依據(jù)。遺傳算法作為一種有效的全局直接搜索方法，具有求解過程與梯度信息無關(guān)的優(yōu)點(diǎn)和將復(fù)雜的非線性問題經(jīng)

3、過有效搜索與動態(tài)演化而達(dá)到優(yōu)化狀態(tài)的特性，使得其在應(yīng)用于復(fù)雜問題的優(yōu)化上具有很大的優(yōu)勢。然而研究表明，標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法具有兩大缺陷：易早熟和收斂速度慢。本文在分析標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法的缺點(diǎn)之后，結(jié)合遺傳算法的基本原理和基本理論，提出算法的改進(jìn)策略，改善了算法性能。為了進(jìn)一步提高辨識的精度與速度，本文引入結(jié)合模擬退火機(jī)制的混合遺傳算法用于勵磁系統(tǒng)參數(shù)的辨識，該算法的辨識原理為：辨識前期利用遺傳算法的全局收斂性在整個解空間搜索全局次優(yōu)解，而在辨識后期利

4、用模擬退火算法在全局次優(yōu)解附近以一定的搜索準(zhǔn)則快速搜索，從而達(dá)到全局搜索與快速搜索的目的。 實(shí)際發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)往往存在一些非線性環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)辨識法不能很好地計及這些非線性環(huán)節(jié)的作用，辨識結(jié)果往往無法反映系統(tǒng)的非線性動態(tài)特性。本文將混合遺傳算法運(yùn)用到勵磁系統(tǒng)參數(shù)辨識之中，使得勵磁系統(tǒng)非線性環(huán)節(jié)的參數(shù)辨識成為可能。同時該算法具有較強(qiáng)的通用性，算法可以十分方便地用于電力系統(tǒng)其它元件的參數(shù)辨識和標(biāo)準(zhǔn)模型的建立。實(shí)際勵磁系統(tǒng)參數(shù)辨識結(jié)果表明