水力机组控制系数基于改进二次性能指标的调节参数最优整定

本文介绍了单输入控制系统误差函数为零阶系统时的二次性能指标损失函数的求解方法。在此基础上，推导出误差函数为一阶系统时二次性能指标损失函数的解析表达式。导出了装置PID型调整器和转桨式水力发电机组带孤立负荷运行，投入电网运行时含有22个影响调节品质的有关参数的损失函数解析表达式，以及理想PI型调速器和混流式水力发电机组控制系统调节参数最优整定值的解析表达式。根据水力发电机组控制的特点和电力系统对控制的性能要求，提出的确定水力发电机组控制系统实际调节参数最优整定值的方法，即改进二次性能指标法，对发展最优控制理论应用于水力发电机组的控制具有实用价值。     

三峡电站全数字式调速器适应式PID调节规律研究

三峡电站机组单机容量巨大，在系统中承担调峰、调频任务，水头和负荷变幅大，常规的PID调节规律无法适应实时变参数控制要求。由于三峡电站在电力系统中的重要地位，对其水轮机调速器控制系统的动态特性提出了较高的要求，本探讨了三峡电站调速器采用适应式变结构、变参数PID调节规律及其运行特性，仿真试验表明，机组可在整个运行工况进行最优参数控制，改善了调节系统的动态品质。     

水流弹性对调速器参数最优整定的影响

本文系统分析了调速器控制参数、水流弹性、机组自调节系数对系统增益裕量和相位裕量的影响;指出了系统相位交界频率和增益交界频域的存在区域;提出了用频域法设计调通器参数最优整定值的计算机程序;最后给出了调节系统过渡过程的计算机方法。     

巨型水轮机调速器的参数整定与试验

保持控制系统的稳定是电力系统对发电机调速器的基本要求。以二滩水电站的Hydro Vevey调速器为例，阐述巨型水轮机在系统中运行的特点，并根据这一特点来确定调速器调节参数的整定原则和试验过程。并证明按该原则整定调速器后，水轮机组运行可靠，试验指标满足规定。     

基于蜻蜓算法分数阶 PI 的 PMSM 矢量控制优化

针对永磁同步电机双闭环矢量控制系统中整数阶 PI 控制器存在动态响应速度慢、鲁棒性不强的问题,提出一种采用蜻 蜓算法与分数阶 PI 控制相结合,对系统的转速外环和电流内环进行参数离线整定的方法。 将待优化参数看作是蜻蜓在搜索空 间中搜寻食物源的最优个体所处的空间位置,并利用误差性能指标 ITAE 作为其目标适应度函数。 分别对传统工程经验整定 整数阶 PI、蜻蜓算法整定整数阶 PI、蜻蜓算法整定分数阶 PI 和粒子群算法整定分数阶 PI 的电机调速性能进行仿真和实验对 比。 结果表明,蜻蜓算法优化的分数阶 PI 控制器具有提高系统的动态响应性能,减小超调量和增强鲁棒性的优势,证明了优化 策略的优越性。     

凝结水节流模糊参数自整定PID控制器

常规火电机组协调控制系统在调节负荷过程中存在较大的惯性与迟延,凝结水节流技术实现了快速提升负荷响应速度,但存在过度调节的问题。模糊参数自整定PID控制器充分利用PID控制中各个环节,在误差和误差变化发生改变时,根据模糊规则对PID控制参数进行在线修正,提高被控对象的动、静态性能。本文结合600 MW火电机组协调控制状态下系统的运行特点,提出将模糊参数自整定PID控制器应用于具有凝结水节流技术的协调控制系统。仿真结果表明:模糊参数自整定PID控制器应用于凝结水节流协调控制系统后,既提高了机组负荷响应速度,又很大程度上缓解了凝结水的过度调节;火电机组的系统性能和经济效益得到了有效提升。     

调速器比例阀电气中位自适应技术研究与应用

调速器比例阀电气中位未整定准确是调速器系统出现主配频繁调节的主要原因之一.本文对调速器液压随动系统进行深入研究,提出了静态平衡理论和比例阀中位整定原理,探索出了比例阀电气中位自适应方法.通过开发调速器电气控制系统的自适应控制功能软件,实现了比例阀电气中位的自动诊断及整定功能,并通过真机测试验证了其具有良好效果,很好地解决了液压随动系统比例阀电气中位未整定准确导致的调速器系统主配频繁调节问题,保证了机组和电网安全稳定运行.     

基于蚁狮优化算法分数阶PI的PMSM矢量控制

针对永磁同步电机(PMSM)双闭环矢量控制系统中传统工程经验比例积分(PI)参数整定易出现超调、振荡、鲁棒性不强等问题,提出采用分数阶PI(FOPI)控制器应用于系统的转速外环,并利用蚁狮优化(ALO)算法对FOPI控制器进行参数优化.该算法利用自然界中蚁狮狩猎蚂蚁的过程,将待优化的参数看作蚁狮个体所处空间位置,并利用误差性能指标ITAE作为目标函数,搜索待求参数的全局最优解.为满足电机驱动控制的实时性要求,采用ALO算法离线整定待求参数.实验结果表明,ALO算法优化的转速外环FOPI控制器具有减小调节时间、提高响应速度和增强系统抗干扰能力的优势,证明了优化策略的可行性和有效性.     

融合SparkSQL的系统误差性能评价技术指标研究

提出了一种融合SparkSQL技术的系统误差性能评价方案,解决了在工业控制系统存在大量数据时往往需 要对数据进行分析、处理的问题,通过对数据的统计分析得到当前控制系统的性能指标,由性能指标决定是否对控制过程方案做出相应调整,从而达到更好的控制效果.通过 SparkSQL数据分析技术,使用Java语言和 SparkSQL集成的 API函数以及SQL语句,结合误差积分性能指标的函数表达式进行算子程序开发.对确定性指标中时间平方误差积分ITSE进行了详细的开发论述,包括数据的读取、数据的处理及结果数据的获取,开发的ITSE算子能够对测量得到的工业控制系统数据进行分析处理,结合图像算子可以得到直观的系统性能指标变化趋势,以便运行人员了解控制系统性能,及时对系统控制方案做出调整。     

水轮机最优控制系统研究

本文应用现代状态反馈控制理论，结合水轮机(转速)调节系统的恒值调节要求，从水轮机控制系统状态反馈模型出发，给出了与常规水轮机调节系统相似的系统框图。并对二次型性能指标最优化控制参数与传统推荐最佳调节参数进行比较分析，得到这两种方法所对应的最优调节参数有较大差别，二次型最优控制效果明显优于常规PID控制。仿真结果表明：两者动态过程明显不同，前者的动态过程呈现完全的非周期快速稳定特点，而后者的动态过程则为衰减振荡过程。因此，在水轮机调速器中直接输入控制系统权矩阵代替常规的PID调节参数，能够根据人为要求实现期望的时域性能指标。     

云广直流孤岛系统机组调相运行分析

孤岛运行作为云广特高压直流输电工程的设计运行方式之一,能够有效提高南方电网的稳定水平,但是存在较严重的机组间相互作用引起的小湾机组调相运行问题。建立了将电厂调速器控制系统、励磁系统、监控系统接入RTDS实时仿真系统形成云广直流孤岛分析的仿真试验平台,该仿真平台具有较高的仿真可信度,从调速器控制逻辑与参数在直流双极闭锁甩负荷后的调节规律的角度分析了小湾电厂机组调相运行的机理。     

基于最优开环截止频率学习的永磁伺服系统PI控制器参数整定方法

提出一种基于最优开环截止频率学习的永磁伺服系统PI控制器参数整定方法。针对永磁同步电机转速/电流级联的双PI控制系统,基于同步旋转坐标系下电机频域数学模型,推导出电流环和速度环PI控制器参数的解析表达式。根据期望的系统要求,从时域分析入手,对电流环和速度环分别构建性能评价函数,通过迭代给定激励信号下的最小评价函数值,学习性能最优的开环截止频率,从而实现电流环和速度环PI控制器参数整定。对拖伺服平台上的实验结果验证了所提方法的正确性和可行性。     

微型水力发电机组的新型稳速装置电子负荷调节器

电子负荷调节器是用于孤立运行的微型水力发电机组转速控制的一种新型稳速装置。它不同于机械调速器的调节方式,不需要调节进水量,在外负载变化或水头流量改变等扰动使机组力矩失去平衡时,靠调节平衡负载来保持机组转速稳定。四川省机械研究设计院研制的DFT-1-1型单相1kW和DFT-3-26型三相26kW电子负荷调节器近三年来的实际运行表明,该类装置与机械调速器相比有如下特点: 1.由于调节器采用了电子控制技术,能够快     

二次型性能指标优化的多机电力系统负荷频率控制

为了提高电能质量、确保电力系统经济稳定的运行,本文针对多机的负荷频率控制系统的结构特点,提出了基于二次型动态优化的自抗扰控制器(ADRC)参数设计方法,并在此基础上提出了多机电力系统负荷频率控制的方法。利用最优控制的二次型性能指标思想进行ADRC的非线性反馈控制器(NLSEF)参数的自整定,达到系统的最优调节。而二次型优化与ADRC融合解决了ADRC参数整定难的问题。实例仿真分析验证了ADRC在负荷频率控制系统应用的可行性,与传统PID控制比较,所设计的控制器在不消耗过多的能量下,实现负荷频率的最优控制,系统无超调鲁棒性强,达到了更为理想的控制效果。     

遗传优化同步电机分数阶PID预测函数励磁控制器

为提高同步电机励磁调节器的控制性能,提出一种基于遗传算法优化同步电机分数阶PID预测函数励磁控制器的设计方法。将同步电机的励磁系统进行线性化处理,在分数阶系统理论的基础上用预测函数控制推导出同步电机励磁调节器的分数阶传递函数模型,并根据所得到的系统性能综合指标评价函数再用遗传算法对分数阶PID预测函数控制器的参数进行优化整定。经仿真实验验证,与传统分数阶PID控制和预测函数控制相比,不仅减小了调节时间,增强了系统抗干扰能力,无稳态误差。并且在参数整定方面,遗传算法的收敛速度和寻优能力也明显优于模糊控制和粒子群算法。     

集合式并联电容器开口三角电压保护的一种实用公式

本文推导了集合式并联电容器单星形接线采用开口三角电压保护整定值的关键参数k值的表达式。表达式中相关的参数因便于了解,使整定公式更趋实用化。     

基于Fuzzy-PID控制的柴油发电机调频研究

频率稳定性是柴油发电机组运行的重要指标。传统柴油机电子调速仅依靠调速器控制频率,很难保证频率达到最优调节。本文采用Fuzzy-PID控制器,参数自整定为基础的复合控制,仿真结果表明,该控制器能够大大提高系统稳定性和鲁棒性。     

功率闭环改造对水电机组性能的影响

机组功率闭环系统中的调速器在“开度调节”模式下运行时,负荷调节稳定性及AGC调节速率达不到电网要求。调速器改为“功率调节”模式后,机组增减负荷比“开度调节”模式更加稳定,功率实发值与功率给定值相差较小,AGC调节速率也能满足电网要求。     

基于转子储能的全功率变速水电机组低电压穿越控制策略研究

全功率变速水力发电机组是水力发电机组变速运行主要方式之一,能更快速度响应电网功率变化需求,对间歇性与随机性强的新能源消纳具有重要意义,其机组的低电压穿越能力是保障机组稳定并网运行的关键。提出了一种基于机组转子储能的低电压穿越控制策略,充分利用水力发电机组转子储能能力强和机组输入功率可以调节的特点,采用转子储能和调速器调节吸收控制电网电压跌落期间的机组不平衡能量,并根据电网电压跌落幅值通过网侧变流器向电网提供无功电流支撑。建立了系统各部件的数学模型,通过仿真比对了提出的控制策略与传统的策略,仿真结果表明提出的控制策略能有效抑制直流母线过电压,并向电网提供无功电流支撑,提高了全功率变速水力发电机组的低电压穿越能力。     

超临界660MW机组协调控制系统优化及定值扰动试验分析

某超临界660MW机组经过A级检修后,机组物理特性发生改变,需要对协调控制系统进行参数整定优化。本文采用高负荷工况下设置煤量减缓回路、锅炉前馈曲线修正、主蒸汽压力的控制与滑压速率的调整以及通过主蒸汽压力设定值释放更多蓄热等手段对该机组协调控制系统进行优化,并通过负荷、炉膛压力和主蒸汽温度定值扰动试验对优化后机组的调节品质、负荷响应速率进行分析。结果表明,该机组控制系统优化后参数稳定,具有较好的动态控制品质,能够满足机组安全稳定运行的要求。