基于改进灰狼算法的发电机励磁系统参数辨识算法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111539508A(43)申请公布日2020.08.14(21)申请号202010249392.0(22)申请日2020.04.01(71)申请人国家电网公司华东分部地址200002上海市黄浦区南京东路201号申请人国电南瑞科技股份有限公司(72)发明人时艳强曹路陈浩缪源诚许其品杨玲朱宏超马腾宇(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人董建林(51)Int.Cl.G06N3/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称基于改进灰狼算法的发电机励磁系统参数辨识算法(57)摘要本发明公开了一种基于改进灰狼算法的发电机励磁系统参数辨识算法，包括：建立空载状态下励磁系统的原模型和实际系统模型；通过改进灰狼算法对进入线性区的实际系统模型进行辨识，得到线性部分参数；将所述线性部分参数输入实际系统模型；通过改进灰狼算法对进入非线性区的带入线性部分参数后的实际系统模型进行辨识，得到非线性部分参数。在灰狼算法基础上，提出收敛因子非线性递减策略与灰狼分群轮换追赶策略，增强了狼群的种群多样性，改善了算法易陷入局部最优的不足点。将灰狼算法应用于励磁系统参数的辨识，并通过改进灰狼算法有效地实现了励磁系统参数的辨识，辨识结果证明改进灰狼算法在辨识精度与稳定性都优于传统灰狼算法。CN111539508ACN111539508A权利要求书1/2页1.一种发电机励磁系统参数辨识算法，其特征在于，所述方法包括：建立空载状态下励磁系统的原模型和实际系统模型；通过改进灰狼算法对进入线性区的实际系统模型进行辨识，得到线性部分参数；将所述线性部分参数输入实际系统模型；通过改进灰狼算法对进入非线性区的带入线性部分参数后的实际系统模型进行辨识，得到非线性部分参数。2.根据权利要求1所述的一种发电机励磁系统参数辨识算法，其特征在于，所述线性部分参数包括励磁调节控制器PID控制部分的比例增益、励磁调节控制器PID控制部分的积分增益、电压测量环节时间常数和综合放大控制部分时间常数。3.根据权利要求1所述的一种发电机励磁系统参数辨识算法，其特征在于，所述非线性部分参数包括励磁机最大输出、励磁机最大输出。4.根据权利要求1所述的一种发电机励磁系统参数辨识算法，其特征在于，所述改进灰狼算法如下：X(t+1)＝(X1+X2+X3)/3(10)其中，A＝2a·rand1-a(5)C＝2·rand2(6)其中，Dα为狼群个体与α狼的距离，Dβ为狼群个体与β狼的距离，Dδ为狼群个体与δ狼的距离，C1为α狼的方向0-2间的随机向量，C2为β狼的方向0-2间的随机向量，C3为δ狼的方向0-2间的随机向量，Xα表示α当前位置，Xβ表示β当前位置，Xδ表示δ当前位置，t表示当前迭代的次数，X表示灰狼的位置向量，X1表示狼群个体向α狼的方向的前进距离，X2表示狼群个体向β狼的方向的前进距离，X3表示狼群个体向δ狼的方向的前进距离，A1表示α狼的包围步长，A2表示β狼的包围步长，A3表示δ狼的包围步长，A为包围步长，C为0-2间的随机向量，a是收敛因子，max是最大迭代次数。5.根据权利要求4所述的一种发电机励磁系统参数辨识算法，其特征在于，所述方法还包括：对狼群进行更新；所述更新的算法如下：X＝(X1,...,Xw-1,μ,Xw+1...，XN)；其中，μ＝(p1,p2,...,pi,...,pdim)；2CN111539508A权利要求书2/2页pi＝li+λ(ui-li)；其中，μ为包围群中适应度最高的个体的位置信息，pi为狼群属性，ui和li为变量的上界和下界，λ为0和1间的随机数。6.根据权利要求1所述的一种发电机励磁系统参数辨识算法，其特征在于，所述原模型和实际系统模型在Matlab/Simlink环境下搭建。7.根据权利要求1所述的一种发电机励磁系统参数辨识算法，其特征在于，所述方法还包括：对原模型和实际系统模型同时施加小扰动信号，保证原模型和实际系统模型进入线性区；对原模型和实际系统模型同时施加大扰动信号，保证原模型和带入线性部分参数后的实际系统模型进入非线性区。8.一种发电机励磁系统参数辨识系统，其特征在于，所述系统包括：建模模块：用于建立空载状态下励磁系统的原模型和实际系统模型；第一辨识模块：用于通过改进灰狼算法对进入线性区的实际系统模型进行辨识，得到线性部分参数；输入模块：用于将所述线性部分参数输入实际系统模型；第二辨识模块：通过改进灰狼算法对进入非线性区的带入线性部分参数后的实际系统模型进行辨识，得到非线性部分参数。9.一种发电机励磁系统参数辨识系统，其特征在于，所述系统包括处理器和存储介质；所述存储介质用于存储指令；所述处理器用于根据所述指令进行操作以执