基于测试系统频率特性的自适应水轮机调速器

本文首先讨论了一种以常规PID调节器为基础的水轮机极点配置调速器的设计问题,建立了希望极点、调节参数及水轮发电机组参数间的数学关系。然后以此为基础,引入了一种基于测试系统频率特性的自适应控制律。仿真和现场试验结果表明,系统在这种算法简单、实现容易的自适应控制律作用下,具有较好的参数自适应性。同时,当系统参数发生大范围变化时,该自适应控制律仍具有较强的镇定作用。     

水位调节模式下水轮机调节系统调节参数最优配置

本文在建立水位调节模式下的水轮机调节系统数学模型的基础上，采用基于最优状态调节器的综合主导极点配置方法，对水轮机调节系统在该模式下的极点进行最优配置，得出了调节对象与调节参数之间的最优函数关系。利用正交试验法，得出了研究对象在水位扰动工况下的调节参数的最优整定公式。仿真表明，利用该公式配置调节参数，可得到满意的动态性能。     

在线辨识及数字调节器设计

本文以水轮机调速器为例，讨论了非线性系统在线参数辨识及数字调节器参数自整定的一种方法，推导出参数辨识算法，最后通过计算机仿真展示了这种自适应数字调速器在不同工况点的调节性能，并与传统水轮机调速器的性能作了比较。     

对微机型水轮机调速器的一点探讨

仅半个世纪，水轮机调速器就已经历了机械式、电子管式、晶体管式、集成电路式的各个阶段，发展到今天的数字式微机型调速器。微机型水轮机调速器是以微型计算机和现代控制理论为基础而设计的一类新型的调速控制器，包括能实现全部调节规律和控制功能的电子调节器，以及只有随动放大功能的电液随动装置。本文将对微机型调速器作一些探讨。1微机型水轮机调速器调节原理水轮机调节系统由调速器和调节对象组成，调节对象包括水轮机、引水系统、发电机和电网。该系统的示意方框图如图1。图1水轮机调节系统闭环示意方框图从图l看出，当外负荷m。…     

水轮机调节系统极点分布域及调速器参数的整定

论述了水轮机调节系统极点在b_t—T_d参数平面上的分布特性,指出在通常的参数范围内在该参数平面上极点位置的不同使过渡过程具有四种特性域。进而给出了能计入水轮机调节特性和负荷特性的调速器参数的计算公式。     

水轮机微机调速器PSD-BPA模型及应用

为给电力系统暂态稳定分析提供适用于水轮机微机调速器的PSD-BPA模型,依照水轮机微机调速器的典型结构,选用4.15版PSD-BPA暂态稳定程序提供的调节系统模型4(GM卡)和电液伺服系统模型(GA卡)分别代表其2个组成部分——微机调节器和机械液压系统,给出了2个模型中参数的意义及其获取方法,并利用某水轮机微机调速器参数进行了仿真,不同幅值频率阶跃扰动下的调速器响应均与实际一致,表明所构成的水轮机微机调速器模型环节考虑周全,参数与实际相应且易于获取,能够准确仿真电力系统暂态过程中实际调速器的工作。     

水力机组预测控制分析与研究

水轮机调节系统是一个具有非线性、时变性的非最小相位系统,目前水轮机调速器大多采用常规PI或PID控制策略,难以满足和提高大型水轮机组或孤立电网带负荷机组调节系统的控制品质和要求,变参数PID调节、自适应控制、模糊控制等复杂和更高级的控制策略得到进一步研究,本文通过研究水轮机调节系统特性,采用预测控制原理设计控制器,从对比分析中找出较合适的控制结构和策略.     

水轮机调节系统的空载特性仿真

介绍了水轮机调节系统空载动态特性的仿真结果,给出了空载频率波动和空载扰动的仿真曲线。仿真结果有助于加深对水轮机调节系统基本原理的理解,也有助于了解被控制系统参数（调节对象）和水轮机控制系统（调速器）参数对水轮机调节系统空载动态特性的影响。     

水轮机的鲁棒调速器2自由度控制设计

水轮机调速系统，其控制对象具有不稳定零点，且结构复杂，难以建立精确模型，同时参数摄动和负荷扰动也很大，本文将２自由度控制和低敏感度法应用于水轮机调速器设计，设计出了能够克服模型化误差和参数及负荷度化的鲁棒调速器，仿真实验表明，这种调速器的鲁棒稳定性大大优于常规的ＰＩＤ控制器。     

水轮机调节系统最优鲁棒极点配置调速器的设计

极点配置方法是一种有效的设计调速器的方法特别适用于非最小相位系统的设计。但对于非线性和时变系统,这种方法鲁棒性较差,其应用也就受到限制。本文应用动态区间系统最优鲁棒极点配置方法,对常规极点配置方法进行了改进,对应用于水轮机系统的最优鲁棒控制器的设计。仿真试验表明,当对象参数的在其各自的区间变化时,闭环系统具有一定的鲁棒性。     

基于神经网络的水轮机调节系统自抗扰控制

本文针对水轮机调节系统的特点,提出基于神经网络的自抗扰控制策略,并应用于水轮机调节系统的控制;文中对神经网络的训练样本、方法及其与自抗扰控制器结合的方式进行了分析和讨论,并得出了有益的结论;仿真结果表明:基于神经网络的自抗扰控制器对具有强非线性和不确定强扰动的水轮机调节系统有较强的鲁棒性。     

大型水轮发电机组水门开度控制零动态设计方法

针对一类非线性非最小相位系统,利用微分几何控制理论,首先通过引入动态反馈对其扩维以获得稳定的零动态,然后采用标准的线性系统方法设计非线性控制器;进一步利用哈密顿 — 雅可比 — 贝尔曼方程和中心流形理论分别证明所设计控制律的最优性以及闭环系统的稳定性。结合水轮机调速系统模型,求得大型水轮发电机组水门开度非线性最优控制律。对川渝—华中电网的仿真结果表明,与常规控制器相比,所设计的调速系统控制律能够显著提高电力系统的暂态稳定性。     

水轮机调节系统非线性扰动解耦控制

该文针对水轮机调节系统非线性、时变、非最小相位的特点，采用微分几何非线性控制理论中的扰动解耦控制方法，设计了水轮机调节系统的非线性扰动解耦控制策略。在新控制策略中，除了机组转速偏差外，接力器行程偏差和有压引水系统水压力的变化也是控制信号的一部分。仿真结果表明该控制策略能有效的改善水轮机调节系统的动态性能，增强其鲁棒性和抗强干扰的能力。     

大型水轮发电机调速控制器的自适应控制

针对大型水轮发电机调速控制器,提出了非线性自适应控制设计方法。首先．建立含有未知参数的非线性数学模型,其次通过递推设计方法得到了自适应控制策略,而且在策略中包含了对未知参数的动态估计,最后获得了水轮机调速器的自适应分散镇定控制策略。在控制策略中所有的变量都是可量测的,并且控制策略具有分散性和适应性。计算机仿真研究结果证明了水轮发电机调速控制器的自适应控制策略的有效性。     

基于Hartley变换的水轮机调速器参数辨识

在辨识水轮机调速器参数时,传统的辨识方法所需测量的信号可能不可测,或者辨识连续时间系统时需要先将系统离散化,从而引入各种误差.针对该系统参数辨识中存在的问题,提出了基于Hartley变换的调速器参数辨识方法.该方法利用Hartley调制函数的优越性质,运用Harfley变换测量系统输入输出的微分项,进而建立系统的最小二乘模型,最后用最小二乘法直接辨识系统物理参数.分析建立了调速器辨识模型,用本文提出的方法进行了调速器参数辨识,设计了两组对比试验,其中一组加入高斯白噪声.试验表明该方法不仅辨识精度较高,而且对噪声有较强的抑制能力,验证了本文提出的水轮机调速器参数辨识方法在工程应用中有较高的可行性与有效性.     

水电机组超低频振荡贡献度排序及抑制方法研究

文章分析了超低频振荡产生机理,构造了哈密顿能量函数,研究了水电机组注入系统能量变化量,将水电机组对超低频振荡的贡献度排序。文中提出一种基于调速器附加阻尼控制的超低频振荡抑制方法,利用TLS-ESPRIT辨识算法和改进的混沌粒子群算法对附加阻尼控制器参数进行优化,实现了对水电机组调速器的相位补偿,抑制了超低频振荡。最后,在改进的四机两区域模型中进行了仿真验证,结果表明所提出的方法能有效评价水电机组对超低频振荡的贡献度,抑制超低频振荡。     

基于软件传感器和FMECA的调速系统故障诊断

针对设备进行状态检修的需求,在建立故障诊断的信息模型基础上,设计了一种软件传感器,用于获取在动态过程中不能直接测量的特征参数,结合故障模式、影响及危害分析故障诊断模型实现了状态监测、性能检测和故障诊断的协同工作;提出了水轮机调速器故障诊断系统的体系结构和诊断流程。实例表明,该方法能够解决硬件传感器获取系统性能特征指标的问题,为实现调速器状态检修打下基础。     

一种新型水轮发电机组智能模糊控制系统

本文提出了一种新型的水轮发电机组智能模糊控制系统。它充分利用一有水轮机调速器的硬件资源,在进行智能模糊实时控制的同时,以神经网络贯穿对水轮机系统的和学习,从而圆满地解决了以往智能控制学习时由于模型未知而无法求反向传播误差的问题。     

非线性汽门控制器的自适应鲁棒逆推设计

针对带有内部及外部扰动的汽轮机调速系统，使用自适应逆推方法构造出调速系统的存贮函数，进而同时获得非线性L2增益干扰抑制控制器及参数替换律。该控制器在内部扰动中重点考虑了输电线路参数的不确定性，因此不仅能够抑制干扰对系统输出的影响，而且对系统参数变化也具有很强的鲁棒性。同时，基于该方法的设计过程系统、简明，易为工程人员所接受。仿真结果表明该自适应逆推方法设计的控制器拥有优越的性能。     

水轮机参数在线辨识及调节器参数自整定

本语文以一般混流式水轮机的六参数模型为基础,推导了参数在线辨识的算法,研究了ＰＩ参数在线定的方法,利用仿真技术对整套方案的实现进行仿真,并对此自适应控制方案的性能进行了分析。