伴随着我国大区域电网间互联工程建设的完成,大区域电网运行的实时动态监控成为了确保电网安全稳定运行必须考虑的问题,全球定位系统(GPS)的出现与计算机通信技术的迅速发展为开展全电网运行状态的实时监测提供了极大的便利和保障。相量测量单元(PMU)为电力系统的安全稳定运行提供了一种关键的测量装置,其可在电力系统的广域范围内对发电机功角与母线电压相量进行实时监测,进而能够观测整个电网的真实运行状态。PMU在电力系统发电机组的安全监控和合理调度、电网的正常及异常状态的监测与发电机动态过程的控制等方面起到了至关重要的作用。本文围绕同步发电机参数辨识这一课题,简述了同步发电机参数辨识的基本原理以及参数辨识的基本流程。列写了同步发电机的基本电压方程和磁链方程,以其为基础给出了工程实际应用中同步发电机的几种实用模型。考虑到实际工况对电机模型的高精度需求,选用了同步发电机六阶模型进行参数辨识;为确保选定模型的有效可辨识性,在参数辨识前对模型做出了可辨识性分析。介绍了求解高阶微分方程的一般方法,确定使用具有四阶精度的改进Euler法作为求解电机模型微分方程的数值求解法;针对辨识过程中参数寻优方法判断标准的选择问题,说明了基于最小二乘法的目标函数在参数辨识中的应用。以MATLAB为工具搭建仿真平台的Simulink模块,建立励磁电压模型模拟多种扰动下同步发电机的动态运行过程,基于非线性规划的改进遗传算法对发电机模拟运行状态进行参数辨识,通过分析辨识结果验证辨识方案的可行性和通用性。以仿真平台下同步发电机的仿真设计值为基础,分别利用传统参数辨识方案和基于非线性规划的改进遗传算法的参数辨识方案进行参数辨识,之后对两种方案的辨识结果进行分析,总结两种方案的异同之处。说明了PMU数据在参数辨识中的应用及处理过程。并以两家电厂发电机PMU实测数据为基础,使用基于非线性规划的改进遗传算法进行参数辨识,通过分析辨识结果,验证了该方案的可行性、稳定性和精确性;之后再利用传统辨识方案进行参数辨识,通过比较分析两种方案的参数辨识结果,表明了基于非线性规划的改进遗传算法参数辨识方案的优越性;同时得出改进遗传算法辨识方案具有辨识目标函数较小、对同步发电机的动态描述更贴近于实际运行工况的结论。