朱昌富

(宁德师范学院 物理与电气工程系, 福建 宁德 352100)

0 引言

同步发电机是电力系统的重要设备，合理的模型和精确的参数，是分析和研究电力系统的动态行为的基础[1-3].由于缺少实际参数，在电力系统分析、计算和仿真所使用的同步发电机参数多采用厂家提供的数据.近年来，电力系统工程界和科研人员加强了对同步发电机参数的研究.突然三相短路试验是测量同步电机参数的较理想的方法,也是国标GB/T-1029和GB577-89推荐使用的方法[4-6].传统的方法是对短路电流求上下包络加减来进行非周期分量和周期分量的提取[1],再通过最小二乘曲线拟合的方法进行参数的计算,但该方法存在精度不高、误差大的缺点.

本文提出了基于随机子空间的同步电机参数辨识方法.先用采集到的定子电流数据构成Hankel矩阵，再对Hankel矩阵进行QR分解和特征值分解(SVD)，得到系统矩阵的特征值，得到定子电流中直流分量和基频分量的衰减系数，再通过最小二乘法得到短路电流各分量的幅值和相位，最后通过仿真，验证了该方法的有效性.

1 随机子空间理论

随机子空间(SSI)方法是一种线性系统辨识方法，它是将系统的输出数据组成矩阵，从矩阵的行或列空间中获得系统模态参数[7,8].对于线性系统离散状态模型为：

(1)

式中，xk∈Rn×l为离散的时间状态向量；A∈Rn×n为系统矩阵；C∈Rl×n为输出矩阵；wk∈Rn×l和vk∈Rl×l分别为零均值过程噪声和测量噪声，且互不相关.

根据系统输出yk构造Hankel矩阵H：

(2)

式中，Y0/2i-1的下标0/2i-1表示Hankel矩阵第1块行和最后1块行；……