基于竞争遗传算法的励磁机饱和系数计算方法与流程

本发明涉及发电机励磁系统领域，具体是一种基于多数外部竞争遗传算法的励磁机饱和系数计算方法。

背景技术：

1、大型单机励磁发电机组励磁系统参数计算中，励磁机饱和系数c1和c2的计算是一个关键参数，该参数的定义如下：

2、

3、其中ief是在进行励磁机空载特性测试后，测得励磁机励磁电流的标幺值，ufd是进行励磁机空载特性测试后，测得励磁电压的标幺值。

4、该参数直接影响发电机励磁系统的动态特性，是发电机励磁系统的关键参数之一。由励磁机空载曲线准确的计算饱和系数是准确计算发电机励磁系统参数的关键。

5、目前广泛应用的计算方法，只用到励磁机气隙线和空载饱和曲线上，分别对应0.75倍和1倍最大励磁电压值处的励磁机励磁电流值，通过求解下列方程组进行计算：

6、

7、其中ifb、ifj是励磁机气隙线上分别对应1倍和0.75倍最大励磁电压值处的励磁电流值，if0、ifk是励磁机空载曲线上分别对应1倍和0.75倍最大电压值处的励磁电流值，ufm为最大励磁电压。

8、由上式可知饱和系数由励磁机空载特性试验曲线决定，但实际现场试验中励磁机空载曲线的测试结果受到环境中各种干扰因素影响，往往含有一定的扰动。而饱和系数对if0,，ifk的数值要求高，依靠人工经验进行辨识可能出现较大误差，且难以保证不同的判读结果一致性。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于多数外部竞争遗传算法的励磁机饱和系数计算方法计算方法，其针对于空载特性试验中获得的空载曲线，可以在含有干扰数据的情况下，计算得到饱和系数，实现对试验数据的准确解读，为发电机励磁系统参数计算提供准确依据。

2、一种基于多数外部竞争遗传算法的励磁机饱和系数计算方法计算方法，包括如下步骤：

3、步骤一、通过励磁机空载特性试验，得到一组励磁机空载试验数据：

4、x＝{ii,ui},i＝1,2,…,m； (1)

5、其中ui为测得的励磁电压值，ii为测得的励磁机励磁电流值，m为大于等于2的正整数；

6、步骤二、建立以下函数：

7、

8、其中c1和c2为励磁机饱和系数；

9、步骤三、基于步骤一测得的励磁机空载试验数据以及步骤二建立的饱和函数，使用基于多数外部竞争的遗传算法求解c1和c2，使得拟合后的函数和原始数据方差

10、

11、达到最小值。

12、进一步的，步骤三具体包括如下步骤：

13、1)生成初代群体，其群体个数为n，n为大于等于1的正整数；

14、2)随机生成新个体，其群体个数m>n；

15、3)将步骤1)、2)的个体合并为新一代群体，群体个数为m+n；

16、4)根据式(2)、式(3)计算目标函数：

17、

18、6)比较各个个体的目标函数值，选取最大的n个个体进行交叉，生成新的n个个体；

19、6)若目标函数在迭代200次后没有下降，结束计算跳到步骤10)，否则跳到步骤7)；

20、7)随机生成m个新个体，m>n；

21、8)将步骤6)、7)的个体合并为新一代群体；

22、9)跳到步骤4)；

23、10)计算结束后，取最优个体的c1和c2值为计算值。

24、本发明的有益效果：

25、1、具有比常规算法更为准确一致的计算结果，避免了不同人工判读结果不同的问题；

26、2、基于遗传算法原理，拟合曲线的均方差最小；

27、3、使用基于多数外部竞争遗传的算法，可在有限的迭代次数得到计算结果。

1.一种基于多数外部竞争遗传算法的励磁机饱和系数计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于多数外部竞争遗传算法的励磁机饱和系数计算方法，其特征在于，步骤三具体包括如下步骤：