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摘要：提出一种励磁系统参数整定方式：首进步前辈行励磁系统年夜旌旗灯号特征仿真实验，用年夜旌旗灯号特征技术指标描写励磁系统方针响应，对选定的辨识参数进行辨识；然落后行励磁系统小旌旗灯号特征仿真实验，依照时间乘尽对误差的积分（ITAE）准则对选定的优化参数进行优化，以提高励磁系统小旌旗灯号调理特征。以IEEEAC1、AC2和ST1型尺度励磁系统为例，用辨识与优化的方式对励磁系统参数进行整定并给出整定参数，以供电力系统仿真计较使用。仿真成效讲明，用辨识与优化的方式设置励磁系统参数是有用、可行的。
要害词：励磁系统；参数整定；辨识与优化；动态特征；仿真
1引言
发机电励磁系统的性能对电力系统稳定性有很年夜的影响，而励磁系统性能的黑白取决于其参数的设置：适当的参数设置能够提高系统稳定性，增加系统阻尼；不适当的参数设置可能会起到相反的作用。在GB/T7409.3-1997《年夜、中型同步发机电励磁系统技术要求》中，对于标志励磁系统动态性能的技术指标（主要包括年夜旌旗灯号特征和小旌旗灯号特征）有明确的要求。在电力系统仿真计较中，励磁系统的参数整定主要存在以下几个问题：
（1）在电力系统计划、设计阶段，待建机组励磁系统的模子与参数均未知，需要设计出性能合适国家尺度的励磁系统模子及参数。
（2）在电力系统日常运行计较中，有时难以获得现实励磁系统的模子与参数，需要采用其性能合适国家尺度的励磁系统模子与参数。
（3）分歧的电力系统分析计较软件，采用的励磁系统模子和参数很纷歧致，需要对其参数进行优化调整，使其动态性能合适国家尺度。
文献[1]对现实励磁系统的数学模子与参数进行了测定与实验。文献[2]对励磁系统参数进行了优化，但其方式仅仅是在几组参数中拔取效果较好的一组参数，其实不是一种严酷意义上的优化方式。现实上，在电力系统仿真计较中，励磁系统采用的数学模子多种多样，而今朝还没有一种能对各类励磁系统仿真计较模子（非凡是IEEE和IEC尺度励磁系统模子）进行参数整定的通用方式。
为解决上述问题，本文提出一种励磁系统参数整定方式：首先以年夜旌旗灯号特征技术指标为方针，用Gause-Newton法对励磁系统参数进行辨识，肯定合适尺度的励磁系统参数；接着依照时间乘尽对误差的积分（ITAE）准则，用Gause-Newton法对励磁系统参数进行优化，以提高励磁系统的小旌旗灯号调理性能。针对我国励磁系统概况，本文以IEEEAC1、AC2和ST1型尺度励磁系统为例，对励磁系统参数进行了辨识与优化，并对每种励磁系统模子给出了一套动态性能合适国家尺度的参数，以供仿真计较或研究使用。仿真成效讲明，本文提出的励磁系统参数整定的方式是有用、可行的。
2励磁系统动态性能指标
2.1年夜旌旗灯号特征
所谓年夜旌旗灯号特征[3]是指旌旗灯号响应足够年夜，使得系统的非线性不容疏忽。年夜旌旗灯号特征用来衡量励磁系统对系统暂态稳定性的影响，要求在发机电额定负载运行的条件下进行测试。年夜旌旗灯号特征主要的技术指标分为2种：①对于常规响应励磁系统，技术指标为顶值电压倍数和励磁电压响应比；②对于高肇端响应励磁系统，技术指标为顶值电压倍数和励磁电压响应时间。
2.2小旌旗灯号特征
所谓小旌旗灯号特征[3]是指旌旗灯号响应足够小，使得系统的非线性可以疏忽不计。小旌旗灯号特征用来衡量励磁系统对系统增量（如负荷增量、电压增量等）的调理性能，要求在发机电空载运行的条件下进行测试。小旌旗灯号特征主要的技术指标为：上升时间、调整时间、超调量和振荡次数。其国家尺度指标为[4]：超调量≤50，调整时间≤10s，振荡次数≤3次。
2.3我国的励磁系统概况
今朝，国内发机电励磁调理器主要有3种类型[5]：电压源静止励磁控制系统、它励静止二极管整流器励磁系统（简称三机系统）和无刷励磁系统。至于直流励磁系统，今朝基本无机组使用。静止励磁系统励磁电压响应时间快，但发机电出口短路时强励能力显著下降。三机励磁系统分为常规响应和高肇端响应（HIR）三机励磁系统。常规响应三机系统电压响应时间较慢，约为0.2~0.5s；HIR三机系统电压响应时间较快，一般不年夜于0.1s。无刷励磁系统本质仍是三机励磁系统，只是励磁机和发机电转子结构与三机系统分歧，取消了发机电转子滑环。无刷励磁系统也分为常规响应和HIR两种。年夜型水轮发机电组和装在坑口电站的年夜型汽轮发机电组一般采用电压源静止励磁控制系统；三机系统一般被年夜型汽轮发机电组选用，水轮发机电组一般不选用；容量年夜于600MW的汽轮发机电组、核机电组和燃气轮发机电组几近全数选用无刷励磁系统。参考GB/T7409.2-1997《同步机电励磁系统研究用模子》，凭据IEEE同步发机电励磁系统界说尺度[6]，3种励磁系统的数学模子为：静止励磁系统选用IEEEST1型，常规响应三机系统选用IEEEAC1型，HIR三机系统选用IEEEAC2型。其数学模子见图1～3。3种励磁系统的年夜旌旗灯号特征指标见表1。一般说来，对于电力系统计划计较和仿真研究，采用上述3种励磁系统模子即可知足要求。
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