简化交流发电机参数估计
这个例子展示了如何使用参数边界来提高估计性能。这可以通过估计同步电机的额定功率P来说明。
此示例需要Simscape™和Simscape™Electrical™。
简化交流发电机的Simulink模型
交流发电机系统的Simulink®模型,spe_psbloadshed_machine
,如下所示。
模型描述
一台额定为2000kva, 1600kw, 0.8功率因数,600v, 1800rpm的三相四线交流发电机连接到1600kw, 400kvar的感应负载。定子中性点接地。发电机内部阻抗(Zg = 0.0036 + j*0.16 pu)表示电枢绕组电阻Ra和直轴瞬态电抗X'd。发电机和原动机的总惯性常数H = 0.6 s,对应J = 67.5 kg.m^2。
用三相断路器断开800kw的电阻负载。断路器初始闭合,在t = 0.2 s时打开,导致50%的负载脱落。
这台机器用恒压激励。机械力矩被建模为两步信号。第一步的震级为1.0,持续时间为0.18秒。第二步的震级为-0.5,持续时间为0.2s。
估计的数据
双击模型左侧的橙色块以打开参数估计量已经加载了实验数据,NewData
.这个实验的输入和输出数据如图所示。本例只使用了一个数据集。
定义变量
点击选择参数在参数估计选项卡指定估计参数。在这里,我们已经加载了这个模型的参数。在这个模型中,我们感兴趣的只有一个参数,即标称功率,P
,即简化同步电机。
我们从规格中知道这个值应该在2000kW左右,但在这里我们假设我们只有一个3000kW的初始猜测。我们还将标称功率的最小值设置为3000kW,最大值设置为4000kW。
估计任务
在指定了估计参数后,我们选择了用于估计的实验。点击选择实验在参数估计选项卡并选择NewData
估计。
点击估计开始评估。估计将不断迭代参数值,实验图将不断更新,直到估计收敛并终止。
下图显示了实验数据与模拟数据的叠加。模拟数据来自于具有估计参数的模型。不出所料,由于我们最初的猜测和参数的界限,估计很快就结束了,结果不是很好P
.
使用不同的初始猜测进行估计
由于我们不满意我们的结果,我们将选择一个不同的初始猜测。使用Simulink®设计优化™可以很简单地做到这一点参数估计量.点击选择参数在参数估计选项卡,并将值更改为1000kv和最低而且最大分别为0千伏和3000千伏。
点击估计再做一次估计。一旦评估完成,我们可以通过再次查看测量响应和模拟响应来验证我们的结果更准确。
结论
在参数上设置不适当的边界会导致不准确的结果,而且大多数情况下估计不会成功收敛。但是,使用参数估计GUI,可以很容易地更改这些边界以运行另一个估计,而无需创建新的估计项目。
关闭模式。