基于尼科尔斯PID设计方法的负荷频率控制

为解决互联水电系统负荷频率控制(load frequencycontrol,LFC)问题,及保持互联电网系统频率、联络线功率及区域控制误差(area control error,ACE)的稳定,根据闭环系统谐振峰值与系统响应最大峰值之间的关系,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,针对水轮发电系统非最小相位特性,通过串加比例–微分(proportional-derivative,PD)控制方式降低系统阶次,设计尼科尔斯(Nichols)曲线的比例–积分–微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器。基于模型参数扰动和负荷干扰的仿真结果表明:尼科尔斯PID控制器能快速调整系统频率偏差、联络线功率偏差及ACE为0,具有良好的鲁棒性能和抗负荷干扰性能,系统过渡过程性能明显优于传统PID调节器结果。     

大型电力系统励磁比例–积分–微分调节器的闭环优化方法

采用传统频域方法进行发电机比例–积分–微分(proportional integral differential，PID) 励磁调节器的参数设计时只考虑本机组的运行，而忽视了电网的整体运行情况，且性能好坏取决于设计人员的经验。针对这种情况，提出了基于大型电力系统时域仿真曲线的励磁PID调节器闭环优化方法，既能综合考虑机组和电网的运行情况，又能克服传统设计过于依赖经验的不足。该方法使用时域积分性能指标来评价含有PID调节器的闭环电力系统的综合性能，运用Nelder-Mead单纯形方法来有效搜索最优的PID参数。在实际大型电网中的应用结果表明，该优化方法可有效提高大电网电压的动态调节能力，有很好的实际应用前景。     

水轮机调速器参数仿真寻优策略

针对不同工况下水轮机调节系统的控制要求,从计算机仿真的角度,讨论水轮机调速器参数优化的目标和意义。利用过渡过程和ITAE (integral of time-weighted absolute error) 准则,着重对单机工况下的参数优化策略进行研究。通过分析PID控制系统优化模式之间矛盾产生的机理,即扰动抑制性能和稳定性能在本质上的不相容性,确立了优先保证稳定性的参数优化策略,据此提出首先通过给定值跟随优化模式确定参数KP以保证稳定性,再通过扰动抑制优化模式确定参数KI、KD以优化扰动抑制性能的二次参数优化法,并对斯坦因经验公式进行了相应的修正。仿真结果证明该方法可很好地缓解该工况下稳定性与抗负荷扰动能力的矛盾,是可行和有效的。     

无旁路烟气脱硫系统的比例积分微分控制研究

介绍某电厂2×300 MW循环流化床机组无旁路烟气脱硫(flue gas desulfurization,FGD)系统中石灰石浆液箱液位、石灰石浆液密度、吸收塔浆液pH值的控制方案,阐述传递函数的求取和比例积分微分(proportional plus integral plus derivative,PID)控制参数的...     

并联PID型水轮机电液调速器微分环节参数探讨

并联ＰＩＤ型水轮机电液调速器微分环节参数探讨李晃，杨远生（天津电气传动设计研究所）ＩｎｑｕｉｒｅｉｎｔｏＰａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＬｉｎｋｆｏｒＰＩＤＰａｒａｌｌａｌＥｌｅｃｔｒｏ－ｈｙｄｒａｕｌｉｃＧｏｖｅｒｎｏｒ￥ＬｉＨｕａ...     

基于比例积分微分控制的微网协调控制建模仿真

针对微网协同控制建模仿真受到运行条件的影响,存在电压波动大、协调控制模式切换频繁等缺点,以提高微网协调控制稳定性为目的,提出了基于比例积分微分控制的微网协调控制建模仿真。根据比例积分微分控制是否影响微网系统的功率盈余,将微网的运行划分为4种模式,通过分析4种运行模式的原理,划分了微网运行模式。在微网协调控制建模仿真流程的基础上,根据微网系统中电源状态信息,计算每一个子微网的初始功率余量,结合每一个子微网实际承担的波动功率,实现了微网协调控制的建模仿真。仿真结果表明,基于比例积分微分控制的微网协调控制建模仿真方法不仅可以稳定微网协调控制的电压,还可以稳定微网协调控制的电流,从而提高了微网协调控制的稳定性。     

水轮机调速器系统抽动故障及其消除措施

因设计缺陷或运行环境因素的影响,水轮机调速器系统主配压阀阀芯会在平衡点随机上下抽动,引起机械液压系统抽动,严重影响了水轮发电机组的安全稳定运行。从水轮机调速器的原理、设备部件结构、软件优化等方面分析了水轮机调速器系统产生抽动的原因,提出了相应的防止抽动的措施,从工程上解决了水轮机调速器系统出现的不稳定问题。     

基于改进粒子群优化算法的比例-积分-微分控制器

粒子群优化算法自1995年问世以来得到了很大的发展,简要阐述了粒子群优化算法的基本原理,并提出了根据改进该算法而构成的比例—积分—微分控制器。比例—积分—微分控制器的3个参数可以得以优化。该控制器具有结构简单,易于实现,鲁棒性好的特点,仿真结果表明基于改进粒子群优化算法的比例—积分—微分控制器具有良好的性能。     

具有多性能指标的水轮机调速器非线性设计

根据水电站水力系统具体水工结构的不同,针对水库-引水涵洞-调压室-压力引水管-水轮发电机组水力发电系统,首次建立了用于水轮机调速系统研究的5阶非线性控制模型,利用多性能指标非线性控制设计方法对水轮机调速系统进行设计,通过调整输出函数系数矩阵的值来实现系统的零极点配置。仿真结果表明:多性能指标非线性控制(MINC)设计方法比完全精确线性化(EFL)设计方法具有更好的系统调节性能,在保证系统稳定性的同时能快速调整水轮机速度偏差为零,并且系统具有良好的抗负荷干扰性能,通过输出函数系数矩阵的调整实现协调系统动、静态性能,从而实现水轮机调速系统的高性能调节。     

可编程序控制器比例积分微分控制在油田站库生产中的应用

为实现油田五化建设,对联合站进行提升改造,提升信息化集成水平,实现提质增效,将可编程序控制器比例积分微分控制应用于油田站库生产。针对联合站可编程序控制器控制系统,提出联合站三相分离器液位调节的比例积分微分控制方案,实现分离器内液位恒定。通过在油田站库生产中应用可编程序控制器比例积分微分控制,实现了无人值守,降低了人工成本,提高了生产效率,对智能油田的发展建设起到推动作用。     

水轮机调速器的非线性PID控制

本文研究采用非线性PID控制来改善水轮机调速系统的性能。仿真结果表明：非线性PID控制具有响应速度快、超调量小的特点，可有效地改善水轮机调速系统的控制性能。     

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。     

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。     

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。     

水轮机调速器参数的测试

本文提出了水轮机PID调速器的各参数(暂态转差系数b_t、缓冲时间常数T_d、加速时间(?)数T_a及比例增益K_p、积分增益K_t、微分增益K_D)一种新的测试方法,并推算出当永态转差系数b_p=0时这些参数的数字关系,此测试方法较简便,测试结果准确,此测试方法的数字概念也较清晰。     

特大型冲击式水轮机微机调速器及应用

介绍了WCT-6/6-6.3-Stars型冲击式微机调速器在大型六喷六折冲击式机组的应用,叙述了田湾河大发冲击式水轮机组调速系统的结构和工作原理,以现场试验结果为基础,重点分析了调速器在机组并网后对各个喷针之间的切换控制的工作过程及特性。     

水轮机调速器调节参数对机组一次调频的影响

发电机组的一次调频功能对维持电网频率的稳定至关重要，水轮机调速器调节参数的不当设置将严重制约水电机组一次调频功能的发挥。本文对水轮机调速器各调节参数与机组一次调频的关系和对其影响进行了深入分析，并对各参数的合理设定提出了建议。     

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。     

容错式双微机水轮机调速器高可靠输出组件的研究

双微机容错系统可按功能分为输入、处理和输出三部分,其中对输出部分的有效检测与准确控制,消除双机间的争议,是保证整个系统可靠性的基础。本文提出了对输出部分的检测方法。并研究了如何根据硬软件检测结果,准确地控制输出开关。最后还讨论了如何用微机检测机械液压邵分、消除电液转换器卡涩的方法。