[发明专利]一种同步逆变器阻尼系数和转动惯量在线辨识方法

权利要求书

1.一种同步逆变器阻尼系数和转动惯量在线辨识方法，其特征在于，包括同步逆变器有功功率遍历法得到平均同步功率系数；建立平均同步功率系数，阶跃响应有功功率需求允许变化值和最大辨识误差的数学模型；利用最小二乘法和有功环离散模型辨识阶跃响应试验中同步逆变器输出功率的变化数据。

2.根据权利要求1所述的同步逆变器有功功率遍历法得到平均同步功率系数，其特征在于，有功功率遍历法是将同步逆变器有功功率需求设置为斜波函数形式输入，同时遍历的最大值可设置为额定功率（包含）以下，最小值可设置为0（包含）以上在遍历过程中，瞬时有功功率由电流和电压传感器采样实时数据，并计算得到，瞬时功角通过构建观测器或传感器测量，最终由瞬时有功功率和功角得到平均同步功率系数。

3.根据权利要求1所述的建立平均同步功率系数，阶跃响应有功功率需求允许变化值，和最大辨识误差的数学模型，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：使用平均同步功率系数定义功角特性非线性的最大误差，其表达式为：

式中为阶跃响应同步逆变器有功功率需求变化值，为阶跃响应同步逆变器功角变化值；

步骤2：为了保证线性化模型的有效性，使用平均同步功率系数引起的误差可用同步逆变器有功功率需求的变化值衡量，其表达式为：

式中n为线性化模型的误差度，满足100n0；

步骤3：根据步骤1和步骤2，阶跃响应试验中，同步逆变器的有功功率需求允许变化值的范围为：

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4.根据权利要求1所述的利用最小二乘法和有功环离散模型辨识阶跃响应试验中同步逆变器输出功率的变化数据，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：同步逆变器输出有功功率和有功功率需求的传递函数映射至离散域的表达式为：

式中D为阻尼系数，J为转动惯量，ω_N为额定角频率，，，为采样时间；

步骤2：由步骤1的表达式以及差分方程的定义可知，同步逆变器当前的输出功率可以由功率需求与历史的输出功率的线性和表示，其矩阵形式为：

式中；

步骤3：将步骤2的矩阵形式简化为其中矩阵H包含需要辨识的信息，设对应的估计矩阵为，则其表达式为：

步骤4：建立误差矩阵e，该误差矩阵用来表示实际矩阵P与估计矩阵的误差，即，通常经过数次迭代，将e的二次方作为最小二乘法迭代的指标，从而确定估计矩阵;

步骤5：由步骤4辨识得到估计矩阵的元素，从而得到估计值和，而估计值和、与转动惯量的辨识值和阻尼系数的辨识值的关系为：

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