水电机组调速系统参数优化配置方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种水电机控制技术领域，是一种水电机组调速系统参数优化配置方法、装置，水电机组调速系统参数优化配置方法，包括：构建水电机组调速系统模型；结合曲线图分析获得水电机组调速系统模型的各个参数配置指导指标；结合参数配置指导指标完成水电机组调速系统参数的配置。本发明专利技术利用历史数据绘制曲线图，利用曲线图分析获取参数配置指导指标，分析过程简单，有效降低了对于工作人员的专业要求，且还可不断利用历史数据进行更新修正，有效提高了水电机组调速系统参数优化配置的准确性、合理性、适配性，对机组的稳定运行及改善调节品质起到了很好的作用，为水电能源安全稳定送出提供技术支撑和保障。定送出提供技术支撑和保障。定送出提供技术支撑和保障。

【技术实现步骤摘要】
水电机组调速系统参数优化配置方法、装置


[0001]本专利技术涉及一种水电机控制
，是一种水电机组调速系统参数优化配置方法、装置。

技术介绍

[0002]水电是可再生能源中最主要的组成部分，也是中国能源供应体系中的不可或缺的组成部分。同时，水电能源也是我国当今能源领域的优先选择之一。轮机调速系统快速发展，原动机调节系统的动态特性、响应速度得到极大的提高，水轮机调速系统从结构形式，控制规律等方面都有了较大变化，在复杂的交直流电力系统运行方式下，必须深入研究调速系统新的结构形式、新的控制规律对电力系统动态稳定、频率稳定的影响。掌握水电调速系统控制规律，改善水电调速系统动态性能，保证水电能源安全稳定送出提供技术支撑和保障。
[0003]传统的水轮发电机组调速系统运行优化方法多是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，分析调速系统特性，确定最优参数。该方法依赖测试人员经验、易出错、且耗时且判断准确度有限。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种水电机组调速系统参数优化配置方法、装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决水轮发电机组调速系统运行优化方法存在依赖测试人员经验、易出错、耗时长的问题。
[0005]本专利技术的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种水电机组调速系统参数优化配置方法，包括：
[0006]构建水电机组调速系统模型；
[0007]结合曲线图分析获得水电机组调速系统模型的各个参数配置指导指标；
[0008]结合参数配置指导指标完成水电机组调速系统参数的配置。
[0009]下面是对上述专利技术技术方案的进一步优化或/和改进：
[0010]上述水轮机及其调速系统模型包括调速器、机械液压系统、水头水流扰动、引水系统及水轮机、发电机和负荷。
[0011]上述结合曲线图分析获得水电机组调速系统模型的参数配置指导指标，包括：
[0012]选取历史数据形成不同数字控制放大倍数下的相频特性曲线、幅频特性曲线、阻尼与频率的关系曲线，分析获取数字控制中放大倍数与相频特性、幅频特性、阻尼特性之间的关系；
[0013]选取历史数据形成不同液压系统放大倍数下发电机出口瞬间短路故障后发电机有功功率的仿真曲线和液压系统积分系数下发电机出口瞬间短路故障后发电机有功功率的仿真曲线，分析获取液压执行机构中液压系统放大倍数、液压系统积分系数与幅频特性、相频特性、阻尼特性之间的关系；
[0014]选取历史数据形成PID参数中比例系数、积分系数、微分系数变化下的特征根曲线图和阻尼比曲线图，分析获取数字控制PID参数中比例系数、积分系数、微分系数的变化与振荡频率、阻尼比之间的关系；
[0015]选取历史数据形成液压执行机构放大倍数变化下的特征根曲线图和阻尼比曲线图，分析获取液压执行机构放大倍数与振荡频率、阻尼比之间的关系；
[0016]选取历史数据形成水轮机水锤效应时间常数变化下的特征根曲线图和阻尼比曲线图，分析获取水轮机水锤效应时间常数与振荡频率、阻尼比之间的关系；
[0017]结合上述分析结果形成水电机组调速系统模型的参数配置指导指标。
[0018]本专利技术的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种水电机组调速系统参数优化配置装置，包括：
[0019]模型构建单元，构建水电机组调速系统模型；
[0020]指标形成单元，结合曲线图分析获得水电机组调速系统模型的各个参数配置指导指标；
[0021]参数配置单元，结合参数配置指导指标完成水电机组调速系统参数的配置。
[0022]下面是对上述专利技术技术方案的进一步优化或/和改进：
[0023]上述指标形成单元包括：
[0024]第一分析模块，选取历史数据形成不同数字控制放大倍数下的相频特性曲线、幅频特性曲线、阻尼与频率的关系曲线，分析获取数字控制中放大倍数与相频特性、幅频特性、阻尼特性之间的关系；
[0025]第二分析模块，选取历史数据形成不同液压系统放大倍数下发电机出口瞬间短路故障后发电机有功功率的仿真曲线和液压系统积分系数下发电机出口瞬间短路故障后发电机有功功率的仿真曲线，分析获取液压执行机构中液压系统放大倍数、液压系统积分系数与幅频特性、相频特性、阻尼特性之间的关系；
[0026]第三分析模块，选取历史数据形成PID参数中比例系数、积分系数、微分系数变化下的特征根曲线图和阻尼比曲线图，分析获取数字控制PID参数中比例系数、积分系数、微分系数的变化与振荡频率、阻尼比之间的关系；
[0027]第四分析模块，选取历史数据形成液压执行机构放大倍数变化下的特征根曲线图和阻尼比曲线图，分析获取液压执行机构放大倍数与振荡频率、阻尼比之间的关系；
[0028]第五分析模块，选取历史数据形成水轮机水锤效应时间常数变化下的特征根曲线图和阻尼比曲线图，分析获取水轮机水锤效应时间常数与振荡频率、阻尼比之间的关系；
[0029]指导指标综合模块，结合上述分析结果形成水电机组调速系统模型的参数配置指导指标。
[0030]本专利技术利用历史数据绘制曲线图，利用曲线图分析获取参数配置指导指标，分析过程简单，有效降低了对于工作人员的专业要求，且还可不断利用历史数据进行更新修正，有效提高了水电机组调速系统参数优化配置的准确性、合理性、适配性，对机组的稳定运行及改善调节品质起到了很好的作用，为水电能源安全稳定送出提供技术支撑和保障。
附图说明
[0031]附图1为本专利技术的方法流程示意图。
[0032]附图2为本专利技术中水电机组调速系统模型的结构示意图。
[0033]附图3为本专利技术中调速器的仿真结构示意图。
[0034]附图4为本专利技术中不同放大倍数下的相频特性曲线图。
[0035]附图5为本专利技术中不同放大倍数下的幅频特性曲线图。
[0036]附图6为本专利技术中不同放大倍数下的附加阻尼与频率的关系曲线图。
[0037]附图7为本专利技术中五组不同Kep参数的时域仿真结果(局部放大)图。
[0038]附图8为本专利技术中三组不同Kei参数的时域仿真结果(局部放大)图。
[0039]附图9为本专利技术中比例系数变化下的特征根曲线图。
[0040]附图10为本专利技术中比例系数变化下的阻尼比曲线图。
[0041]附图11为本专利技术中积分系数变化下的特征根曲线图。
[0042]附图12为本专利技术中积分系数变化下的阻尼比曲线图。
[0043]附图13为本专利技术中微分系数变化下的阻尼比曲线图。
[0044]附图14为本专利技术中微分系数变化下的阻尼比曲线图。
[0045]附图15为本专利技术中液压系统放大倍数变化下的特征根曲线图。
[0046]附图16为本专利技术中液压系统放大倍数变化下的阻尼比曲线图。
[0047]附图17为本专利技术中TW变化下的特征值曲线图。
[0048]附图18为本专利技术中TW变化下的阻尼比曲线图。
[0049本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水电机组调速系统参数优化配置方法，其特征在于，包括：构建水电机组调速系统模型；结合曲线图分析获得水电机组调速系统模型的各个参数配置指导指标；结合参数配置指导指标完成水电机组调速系统参数的配置。2.根据权利要求1所述的水电机组调速系统参数优化配置方法，其特征在于，所述水轮机及其调速系统模型包括调速器、机械液压系统、水头水流扰动、引水系统及水轮机、发电机和负荷。3.根据权利要求1或2所述的水电机组调速系统参数优化配置方法，其特征在于，所述结合曲线图分析获得水电机组调速系统模型的参数配置指导指标，包括：选取历史数据形成不同数字控制放大倍数下的相频特性曲线、幅频特性曲线、阻尼与频率的关系曲线，分析获取数字控制中放大倍数与相频特性、幅频特性、阻尼特性之间的关系；选取历史数据形成不同液压系统放大倍数下发电机出口瞬间短路故障后发电机有功功率的仿真曲线和液压系统积分系数下发电机出口瞬间短路故障后发电机有功功率的仿真曲线，分析获取液压执行机构中液压系统放大倍数、液压系统积分系数与幅频特性、相频特性、阻尼特性之间的关系；选取历史数据形成PID参数中比例系数、积分系数、微分系数变化下的特征根曲线图和阻尼比曲线图，分析获取数字控制PID参数中比例系数、积分系数、微分系数的变化与振荡频率、阻尼比之间的关系；选取历史数据形成液压执行机构放大倍数变化下的特征根曲线图和阻尼比曲线图，分析获取液压执行机构放大倍数与振荡频率、阻尼比之间的关系；选取历史数据形成水轮机水锤效应时间常数变化下的特征根曲线图和阻尼比曲线图，分析获取水轮机水锤效应时间常数与振荡频率、阻尼比之间的关系；结合上述分析结果形成水电机组调速系统模型的参数配置指导指标。4.一种应用如权利要求1至3中任意一项所述方法的水电机组调速系统参数优化配置装置，其特征在于，包括：模型构建单元，构建水电机组调速系统模型；指标形成单元，结合曲线图...

【专利技术属性】
技术研发人员：克帕依吐，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：