一种基于改进遗传算法的水轮机调节系统PID参数优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于改进遗传算法的水轮机调节系统PID参数优化方法，包括：根据水轮机的参数建立水轮机调节系统非线性模型，并搭建仿真平台；定义目标优化函数；利用自适应萤火虫遗传算法优化所述水轮机调节系统非线性模型的PID参数，以获得所述目标优化函数最优解；本发明专利技术能够明显提高调水轮机调节系统PID参数全局搜索最优解的能力和寻优效率，提升机组负荷调节过渡过程性能，对机组的稳定运行及改善调节品质起到了很好的作用。改善调节品质起到了很好的作用。改善调节品质起到了很好的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进遗传算法的水轮机调节系统PID参数优化方法


[0001]本专利技术涉及水轮发电机组调节系统的
，尤其涉及一种基于改进遗传算法的水轮机调节系统PID参数优化方法。

技术介绍

[0002]水轮发电机组调节系统是由引水系统、水轮机、发电机和调速器等组成的水机电综合控制系统，不仅本身复杂，其被控对象也具有特殊性和不易控制性。在水电厂的实际生产中，已经确定了被控对象和调速器结构，主要依靠调整调速器PID参数来改善调节系统的稳定性、提高调节系统控制性能。传统的水轮发电机组调速器PID参数优化方法通常是电力测试人员在现有的经验公式基础上，通过现场不断调整、测试，分析调节系统特性，确定一个最优的PID参数。这种方法依赖测试人员经验、耗时且判断准确度有限。

技术实现思路

[0003]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改进遗传算法的水轮机调节系统PID参数优化方法，其特征在于，包括：根据水轮机的参数建立水轮机调节系统非线性模型，并搭建仿真平台；定义目标优化函数；利用自适应萤火虫遗传算法优化所述水轮机调节系统非线性模型的PID参数，以获得所述目标优化函数最优解。2.如权利要求1所述的一种基于改进遗传算法的水轮机调节系统PID参数优化方法，其特征在于，所述水轮机调节系统非线性模型包括：水轮发电机组调节系统由调速器和调节对象组成一个闭环控制系统；所述水轮机调节系统非线性模型包括调速器模块、机械液压系统模块、引水系统模块、水轮机模块、发电机模块。3.如权利要求1所述的基于改进遗传算法的水轮发电机组调节系统PID参数优化方法，其特征在于，所述目标优化函数包括：机组转速误差e(t)为：e(t)＝x(t)
‑
c其中，x(t)为发电机转速，c为转速给定信号；将水轮发电机组转速偏差的ITAE指标作为目标优化函数J
ITAE
：其中，t为时刻，t
s
为积分上限时刻。4.如权利要求1所述的一种基于改进遗传算法的水轮机调节系统PID参数优化方法，其特征在于，所述自适应萤火虫遗传算法包括：初始化所述PID参数，产生初始种群N，设置迭代次数；利用所述目标优化函数计算适应度函数，以计算种群中每个个体的适应度；判断迭代次数，达到最大即可输出最优解，结束程序；否则进行选择、交叉遗传和萤火虫变异，生成子种群，重新计算适应度，直至达到最大迭代次数。5.如权利要求4所述的一种基于改进遗传算法的水轮机调节系统PID参数优化方法，其特征在于，所述PID参数包括：所述PID参数包括比例增益K
P
、积分增益K
i
和微分增益K
d
；单个PID参数为个体，PID参数组成的群体为种群，染色体为对所述个体进行二进制编码后所得到的编码串。6.如权利要求4所述的一种基于改进遗传算法的水轮机调节系统PID参数优化方法，其特征在于，所述适应度函数包括：7.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏祥，漆智鹏，黄斌斌，高晓光，黄学然，李泽，汪智斌，
申请(专利权)人：贵州乌江水电开发有限责任公司思林发电厂华电电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：