一种西门子PSS3B模型参数整定方法与流程

技术特征：

1.一种西门子PSS3B模型参数整定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，利用梅森公式，根据西门子PSS3B模型框图得到传递函数表达式；

步骤二，将步骤一中的传递函数转化为超前-滞后环节串联传递函数形式；

步骤三，实测发电机励磁系统无补偿相频特性，并对本征点附近的相位大幅变化进行人工平滑后得到应用于工程实践中的励磁系统无补偿相频特性，然后据此得到PSS相频特性；

步骤四，基于非线性最小二乘法拟合步骤三中表达PSS相频特性的相频函数，然后串联超前-滞后相位补偿环节，最后得到补偿后的相频函数；

步骤五，根据步骤四中拟合结果与步骤二中转化过程的系数关系得到PSS3B整定参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤一中，传递函数表达式为：

$H\left(s\right)=K\frac{T_{D}s}{1+T_{D}s}\frac{s^4{K}_0+s^3\frac{K_1}{T_1}+s^2\frac{K_2}{T_1{T}_2}+s\frac{K_3}{T_1{T}_2{T}_3}+\frac{K_4}{T_1{T}_2{T}_3{T}_4}}{s^4+s^3\frac{1}{T_1}+s^2\frac{1}{T_1{T}_2}+s\frac{1}{T_1{T}_2{T}_3}+\frac{1}{T_1{T}_2{T}_3{T}_4}}$

其中，

s：传递函数自变量；

K：增益系数；

T_D:隔直环节时间常数；

K₀～K₄:移相环节比例系数；

T₁～T₄:移相环节时间常数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤二中，转化后的函数表达式为：

$H\left(s\right)=K\frac{T_{D}s}{1+T_{D}s}{\left(\frac{{T_2}^{\′}{T_4}^{\′}}{{T_1}^{\′}{T_3}^{\′}}\right)}^2{\left(\frac{1+{T_1}^{\′}s}{1+{T_2}^{\′}s}\right)}^2{\left(\frac{1+{T_3}^{\′}s}{1+{T_4}^{\′}s}\right)}^2$

转化中K₀＝1并存在系数关系：

$\begin{array}{cc}\left\{\begin{array}{c}{A}_1=\frac{2}{{T_1}^{\′}}+\frac{2}{{T_3}^{\′}}\\ A_2=\frac{1}{{T_1}^{\′2}}+\frac{1}{{T_3}^{\′2}}+\frac{4}{{T_1}^{\′}{T_3}^{\′}}\\ A_3=\frac{2}{{T_1}^{\′}{T_3}^{\′2}}+\frac{2}{{T_3}^{\′}{T_1}^{\′2}}\\ A_4=\frac{1}{{T_1}^{\′2}{T_3}^{\′2}}\end{array}\right.& \begin{array}{c}{B}_1=\frac{2}{{T_2}^{\′}}+\frac{2}{{T_4}^{\′}}\\ B_2=\frac{1}{{T_2}^{\′2}}+\frac{1}{{T_4}^{\′2}}+\frac{4}{{T_2}^{\′}{T_4}^{\′}}\\ B_3=\frac{2}{{T_2}^{\′}{T_4}^{\′2}}+\frac{2}{{T_4}^{\′}{T_2}^{\′2}}\\ B_4=\frac{1}{{T_2}^{\′2}{T_4}^{\′2}}\end{array}\\ \left\{\begin{array}{c}{T}_1=\frac{1}{B_1}\\ T_2=\frac{B_1}{B_2}\\ T_3=\frac{B_2}{B_3}\\ T_4=\frac{B_3}{B_4}\end{array}\right.& \begin{array}{c}{K}_1=\frac{A_1}{B_1}\\ K_2=\frac{A_2}{B_2}\\ K_3=\frac{A_3}{B_3}\\ K_4=\frac{A_4}{B_4}\end{array}\end{array}$

其中T1'～T4':转化后的传递函数的移相环节时间常数；

A₁～A₄:中间环节系数；

B₁～B₄:中间环节系数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步骤三中，发电机励磁系统无补偿相频特性为PSS相频特性为：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步骤四中，补偿后的相频函数表达式为：

F(f)＝90°-arctan(2πfT_D)+2[arctan(2πfT₁')-arctan(2πfT₂')+arctan(2πfT₃')-arctan(2πfT₄')]。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步骤五中，PSS3B整定参数为T_D，T₁、T₂、T₃、T₄、K₁、K₂、K₃、K₄、K₀，其中偏差放大系数K通过临界增益试验后确定。