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　　測功法甩負荷試驗是在機組不解列的情況下人為觸發汽輪機超速保護系統，使得汽輪機進汽閥門突然關閉，測得此后的發電機有功功率變化過程，據此換算在等價條件下“假想”的常規甩負荷的最高飛升轉速，而機組實際上并不會超速，因此具有安全、簡便、經濟的優點近幾年我國在改善測功法甩負荷試驗精度方面進行了不少卓有成效的研究工作>4，最近己經提出換算整個轉速飛升過程的高精度算法這些研究成果為測功法甩負荷試驗方法的推廣應用奠定了基礎機組甩負荷試驗工況變化較為劇烈，足以激發系統的主要動態響應為此，本文結合汽輪發電機組系統模型的己有研究成果，提出利用測功法甩負荷試驗可以提供的關鍵測量數據，辨識汽輪發電機組的主要動態特性參數辨識得到的汽輪發電機組動態特性參數可用于轉速飛升過程等動態特性分析，對提高測功法甩負荷試驗的技術水平和經濟效益具有實際意義1利用測功法甩負荷試驗辨識汽輪發電機組的主要動態特性參數1.1測功法甩負荷試驗模型參數分析測功法甩負荷試驗在機組并網狀態下進行，描述這一過程的數學模型包括汽輪機轉子汽缸容積以及發電機等部分，均有較為成熟的模型可供引甩給出了一個汽輪發電機組測功法甩負荷試驗的數學模型，其中考慮了發電機功角特性這一非線性環節。

　　PC*指令如高壓缸Ph中低壓缸電機模型晡節級壓力、汽功率、電功率、轉速；如為標么網頻；6為發電機功角（帶量綱）；乃h，分別為高、中壓油動機時間常數；分別為高壓to和中低壓缸的容積時間常數，叫分別為高壓te和中低壓缸的功率系數；ra為轉子時間常數；為阻尼轉矩系數。

　　測功法甩負荷試驗的數學模型可見，汽輪發電機組屬于一種“灰箱”系統，它的一些動態特性參數可以采用參數估計方法求取，具體分析如下在一定的加速功率（汽功率和電功率之差）下，轉子時間常數Ta是影響轉速飛升過程的決定因素測功法甩負荷試驗方法的一個基本條件是必須己知轉子時間常數TaTa可以根據設計計算得到，也可以通過同臺或同型機組的首次常規甩負荷試驗測出因此本文研究中認為Ta己知。

　　時間常數T*和「表征了高、中壓油動機對OPC指令的響應快慢，關系到OPC指令發出后還有多少蒸汽進入汽輪機做功，對機組甩負荷后的轉2001i27；修回2001r0al*leeepublish速飛升過程有著直接的影響高h中壓油動機的輸入bookmark3 33.研制與開發。于達仁等基于測功法甩負荷試驗的汽輪發電機組主要動態特性參數的辨識（OPC指令）和輸出（高中壓汽門開度）都是可測的參量，據此可辨識出時間常數Tsh和Tm，而且該辨識過程可以獨立進行，相對比較容易，因此不作為本文的研究重點。

　　高中低壓汽缸容積時間常數7，「汽缸容積是一個蓄能環節，在常規甩負荷時即使汽門能夠立刻完全關閉，汽缸容積儲存的蒸汽仍會繼續做功，使機組產生超速隨著機組容量的大，轉子時間常數有減小的趨勢，另外，油動機關閉速度也在提高，所以汽缸容積時間常數對轉速飛升過程影響的比重在相對力口。

　　由于汽輪機結構的復雜性，通過設計計算求取汽缸容積時間常數比較困難，也不夠精確目前一般將各汽缸等效為一個集中容積，通過常規甩負荷試驗確定其容積時間常數在所示的模型中將汽輪機等效為高壓缸和中低壓缸2個集中容積，能夠更為精確地描述汽輪機的動態特性汽缸容積時間常數和7是待辨識的2個重要參數，它們對分析汽輪機及調節系統的動態特性有實際意義阻尼轉矩系數Cd及發電機初始功角W汽輪發電機組測功法甩負荷試驗時，汽門關閉過程中的進汽以及汽缸容積蓄汽產生的軸功率對電網做功，對應的電磁轉矩主要由與功角W司相的同步轉矩和與轉速差（k -k）同相的阻尼轉矩（異步轉矩）2部分組成阻尼轉矩的強弱對發電機的動態行為，特別是低頻振蕩、異步運行和再同期等過程有明顯影響討論了Cd的計算公式，但形式比較復雜，涉及的影響因素很多。考慮到測功法甩負荷試驗可以充分激勵發電機的動態響應，如果利用試驗測量數據辨識出Cd，將具有實際意義另外，由于同步轉矩是功角W的非線性函數，因此分析發電機的動態行為時有必要知道W的大小，將它也作為一個待辨識的參數1.2待辨識參數可分離性討論系統辨識一般為輸入、輸出關系的特性辨識，在參數辨識過程中，可能出現辨識參數不惟一或者參數不可分離的現象，而只有待辨識參數是可分離性的，辨識結果才有實際意義。以下從物理概念上對待辨識參數的可分離性進行討論首先，試驗所測的輸入、輸出數據是系統辨識的基礎，測功法甩負荷試驗提供的關鍵試驗數據有：高、中壓汽門開度二h，M；調節級壓力pe；由功率變送器測量的發電機有功功率Pe.發電機有功功率P*的測量值與真實值Pe之間有一個動態環節，即：其中，Tm為功率變送器的慣性時間常數，可以通過一個附加的離線試驗辨識出來，在此將其作為己知參數由可見，對于高壓缸容積這一慣性環節，其輸入二h和輸出Ph均為試驗測量數據，因此可以惟一地估計出容積時間常數T，h.輸入高中壓汽門開度二h，二Mt的激勵下，其信息己經體現在系統輸出發電機有功功率測量值>e中，如所示。

　　a電功率測量值Pe初始階段的延遲和下降變化過程與汽門關閉過程中的進汽量汽缸容積蓄汽量以及測功慣性有關，涉及到的動態特性參數有Tsh，TsMl，Toh，ToMl 4個參數可以分離估計出來，因此參數ra可分離Pe后一階段衰減振蕩的幅值變化過程集中反映了Cd的信息初始功角W與測功法甩負荷后一階段P*衰減振蕩的周期有密切關系綜上所述，利用測功法甩負荷試驗辨識汽輪發電機組的主要動態特性參數是切實可行的1.3基于遺傳算法辨識主要動態特性參數汽輪發電機組是一個非線性系統，傳統的系統辨識技術如最小二乘估計、卡爾曼濾波等行之有效的方法，多數適用于線性系統，而對非線性系統，仍只能采取線性化一類的近似方法，容易產生多解及收斂問題遺傳算法作為一種自適應全局優化概率搜索算法，具有良好的全局收斂性，它所確定的參數具有全局最優的特點，并具有較好的魯棒性其辨識求解過程如下：a確定待辨識參數及其約束條件：在汽輪發電機組模型中，待辨識參數T，根據先驗知識可得約束條件XmiS Xmax確定目標函數：J（X）=，其中Z= T，為測功法甩負荷試驗實測數據，W為權矩陣，N為采樣點數確定表示可行解的染色體編碼方法：采用二進制編碼方法，該方法優點為能包含最大的模式數，從而使得遺傳算法在確定規模的群體中能夠處理最多的模式，且編碼、解碼操作簡單易行，交叉、變異等遺傳操作易于實現確定由目標函數到個體適應度的轉換規則：個體適應度F（X）=-J（X）應度之間大小關系進行選擇，每次選取幾個個體之中適應度最高的一個個體遺傳到下一代群體中。在選擇操作中，個體適應度間只有比較運算，無算術運算所以相對于一般的選擇算子，更容易避免“早期收斂”現象確定交叉算子：采用單點交叉（one-pointcrossover）方法，是一種比較常用的交叉算子，即在個體編碼串中只隨機設置1個交叉點，然后在該點相互交換2個配對個體的部分染色體。它的特點是個體適應性較高的個體更容易保持影響確定變異算子：采用基本位變異（simplemutation）方法，即在個體編碼串中以一定的變異概率隨機指定某一位或某幾位基因座上的基因值進行變異運算確定遺傳算法的有關運行參數：群體大小M終止進化代數T交叉概率pc及變異概率卜。

　　2汽輪發電機組動態特性參數辨識算例本文基于汽輪發電機組測功法甩負荷試驗仿真數據做了大量的辨識算例，表1給出了部分辨識結果表1汽輪發電機組動態特性參數辨識結果辨識結果例1真實值估計值例2真實值估計值例3真實值估計值例4真實值估計值由先驗知識可得：Xmin= t，Xmax=T，另外選取遺傳算法運行參數：M=大量辨識算例表明，基于測功法甩負荷試驗的測量數據、利用遺傳算法辨識汽輪發電機組主要動態特性參數可行，且算法精度高，對噪聲不敏感3結論a對汽輪發電機動態特性參數進行了討論，并由大量算例得出參數辨識可分離的結論。

　　用辨識的方法求取汽輪發電機動態特性參數，并將遺傳算法應用于參數辨識，效果良好。

　　基于測功法甩負荷試驗辨識汽輪發電機組的主要動態特性參數，充分利用了測功法甩負荷試驗的寶貴資源，對分析汽輪發電機組的動態特性具有實際意義。