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。     

姚河坝水电站水轮机调节系统小波动稳定性分析

本文根据南桠河姚河坝水电站的设计方案,对水轮机调节系统,按复杂管道、弹性水锤、调速器为PID调节规律,建立其小波动数学模型。并据此编制了源程序进行仿真计算。通过对该电站水轮机调节系统各种不同工况及参数组合的计算,可得出调速器最优参数组及其调整范围,保证系统小波动调节稳定。     

不同结构的并联PID型水轮机调速器的性能比较

利用计算机仿真技术,对由于调速器永态转差系数b_p的反馈点不同而构成不同结构的并联PID型水轮机调速器的调节性能进行了分析比较,得出了一些有益的结论,为今后设计并联PID型水轮机调速器提供了参考依据。     

非线性鲁棒控制调速器的混合仿真实验

研究了非线性鲁棒控制规律在微机水轮机调速器上的应用,并介绍了调速器的混合仿真实验情况,着重比较了非线性鲁棒控制和常规比例积分微分（PID）控制在短路实验、线路切除实验等不同情况下的调节效果。实验结果表明,非线性鲁棒控制在电力系统过渡过程动态调节中能起到较好的作用,较目前的常规PID控制具有一定的优越性。     

PID算法对水轮机调节系统的稳定域影响

本文提出一种改进的水轮机微机调速器PID控制算法,并建立了采用原始PID算法和改进PID算法的水轮机调节系统的离散数学模型,给出了调节系统的稳定域边界控制方程,并对两种PID算法的调节系统稳定域进行了分析比较。结果表明,改进PID算法消除了延时环节引起的误差,比原始PID算法的精度高,运算速度快;采用改进PID算法较采用原始PID算法的调节系统稳定域大。     

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.     

水轮机调速器调节算法分析与实践

本文分析了水轮机调速器主环改进并联PID和付环PI调节算法，参数优化和数字仿真结果表明，该算法具有更短的调节时间。现场试验表明，使用该算法，水轮机调节系统有良好的动态和静态特性。     

基于现代智能控制技术的水轮机自适应工况PID调速器研究

针对水轮机常规PID调速器不能根据系统的动态过程自动调整控制参数的缺点,提出一种新的基于现代智能控制技术的水轮机自适应工况PID调节方法。该方法根据水轮机模型综合特性曲线划分水轮机工况,采用一种改进遗传算法对水轮机的不同工况求取最优调节参数,利用神经网络做到运行工况与最优参数间的平滑切换。经过仿真表明,该控制方法具有良好的静态和动态性能,并具有很强的鲁棒性。     

基于现代智能控制技术的水轮机自适应工况PID调速器研究

针对水轮机常规PID调速器不能根据系统的动态过程自动调整控制参数的缺点,提出一种新的基于现代智能控制技术的水轮机自适应工况PID调节方法.该方法根据水轮机模型综合特性曲线划分水轮机工况,采用一种改进遗传算法对水轮机的不同工况求取最优调节参数,利用神经网络做到运行工况与最优参数间的平滑切换.经过仿真表明,该控制方法具有良好的静态和动态性能,并具有很强的鲁棒性.     

混流式水轮机组的模糊滑模控制

针对水轮机常规PID调速器不能有效利用调节系统内部信息的缺点,在分析水轮机调节系统数学物理模型的基础上,采用基于模糊规则的滑动模态控制器,并对某一水电站的混流式水轮机组调速模型进行MATALB仿真.证明了模糊滑模控制方法在此种水轮机调速控制方面的可行性以及良好的鲁棒性.     

基于线性与非线性模型的水轮机调速器PID参数优化比较

分别推导出了基于线性模型和非线性模型的水轮机调节系统闭环比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制的微分方程。以水轮发电机组转速偏差相对值的时间乘误差绝对值积分指标作为粒子群优化算法的适应度函数,分别实现了采用这2种不同数学模型的水轮机调速器PID参数的优化设计。计算结果表明,PSO优化算法对于非线性系统控制参数的优化设计是一种有效的方法;采用不同数学模型的水轮机调节系统,其PID参数的优化结果是不同的;水轮机调节系统采用非线性模型时的优化结果相对较好。     

水轮机尼科尔斯比例–积分–微分调速器设计

根据闭环系统谐振峰值 Mr 与系统响应最大峰值 Mp之间的关系,构建一个与系统参数及控制器参数都相关的优化问题,通过该问题的求解获得控制器参数与系统参数之间的数学关系.针对线性水轮机模型,设计了基于尼科尔斯曲线的 PID 控制器.系统负荷干扰及参数摄动的仿真结果表明:所设计的 PID 控制器对系统参数摄动及外部有界干扰信号具有很好的鲁棒性能,系统过渡过程性能明显优于传统PID 调节器结果.     

基于改进粒子群算法的水轮机调速器参数优化

PSO（粒子群算法）是一种随机全局优化技术.该算法简单,易实现,且功能强大.文章研究了水轮机PID调节器参数的优化问题,利用改进PSO对系统所处的不同状态和工况进行了PID参数寻优.仿真结果表明,此种PID控制器比常规PID有更好的动态调节特性和鲁棒性,不失为一种具有较好实用价值的PID参数优化方法.     

用于稳定计算的水轮机调速系统原动机模型

水轮机调速系统模型中,水轮机原动机（包括水轮机和过水系统）的强非线性对稳定计算结果有着重要影响。水轮机原动机的主要特点是强非线性以及水击,尤其在导叶开度大于50%的区间,在该区间范围内增大相同的导叶开度导致增加的功率小。通过水轮机原动机理论建模研究,并以现场试验修正理论模型,建立了适用于电力系统稳定计算的水轮机调速系统原动机模型,即“机组导叶开度与出力关系曲线加理想水轮机”的非线性模型;根据水轮机真机与模型机组的相似性,进一步提出了利用水轮机模型综合特性曲线和现场试验得出最大水头和最小水头下该曲线的方法,以满足电力系统稳定计算的不同需要。     

一种满意控制的水轮机调速系统参数优化方法

水轮机调速器比例积分微分(proportion-integration- differentiation,PID)参数优化是经久不衰的研究课题,目前研究较多的是基于最优化理论的参数设计。提出一种基于水轮机转速性能指标满意度参数优化的新方法,该方法直接计算系统响应的上升时间、超调量、调整时间、稳态误差和反调量等性能指标,籍此得到各性能指标的满意度函数,并以系统总体满意度作为适应度函数,利用遗传算法进行参数优化,得到总体满意度符合设计要求的PID参数。该方法设计目标更实际、具体,尽管参数不一定最优,但能满足系统响应要求,且代价较小,更具实用性。应用至刚性水击模型和弹性刚性水击模型水力系统的PID参数优化设计,仿真结果表明满意度控制方法在水轮机调速系统参数优化中的有效性和实用性。     

SIMULATION FOR SMALL DISTURBANCE STABILITY STUDIES USING FREQUENCY DOMAIN SEPARATION TECHNIQUE

ABSTRACT

This paper describes an application of 2-dimensional frequency domain separation technique for predicting the small disturbance stability for a hydro power system. The stability results were obtained in terms of the two unknown AVR gain control parameters. The effects of two kinds of hydro speed governor–turbine controls on the system's stability limits have been carried out in detail. The system's stability is found greatly affected by different governor–turbine models.     

一种新型微机水轮机调速器的现场试验

一种新型微计算机水轮机调速器继工业试验后通过了专家鉴定。该调速器以高可靠性和高性能为目标，在控制策略和故障检测、诊断及处理中采用智能技术，取得良好的控制性能和较强的容错能力。本简要介绍了其控制策略及容错技术，并给出现场试验结果。     

基于PLC的抽水蓄能双调整调速器

抽水蓄能机组工况多,转换复杂、频繁,其控制更加复杂.基于可编程控制器(PLC)的抽水蓄能双调整调速器,以PLC为调速器电气部分的核心单元,用步进电机作为电-液转换部件,与液压放大部分一起构成调速系统.该系统具有导叶、轮叶双重调节功能,控制策略采用变参数PID控制,在水轮机调节和水泵控制两方面都具有良好的调节品质,安全可靠,维护工作量小.     

已投运水轮机调节系统油压装置改造新方法及应用

针对水轮机调节系统油压装置技术改造情况,提出计算与试验实测相结合的设计新方法,在广西麻石水电厂1号机油压装置技术改造中应用,收到好的效果。