一种基于哈密顿模型的抑制压力脉动诱发有功振荡的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于哈密顿模型的抑制压力脉动诱发有功振荡的方法，属于水轮机稳定性分析控制技术领域。将压力脉动特征引入水电机组哈密顿模型，采用哈密顿结构修正理论设计等效控制律，通过控制输入阻尼，抑制有功振荡幅值；将尾水管压力脉动水头诱发的水轮机功率波动作为附加激励，得到含尾水管压力脉动影响的哈密顿模型；修改哈密顿阻尼矩阵元素，采用哈密顿结构修正设计理论，导出控制律，利用控制注入阻尼，对水电机组输出进行控制。在传统水轮发电机组控制结构基础上增加哈密顿附加控制单元，构成新的得到机械和电气部分耦合关联的控制结构，通过控制注入阻尼抑制有功振荡，依此对水电机组输出进行控制，可有效抑制机组的有功振荡幅值。的有功振荡幅值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于哈密顿模型的抑制压力脉动诱发有功振荡的方法


[0001]本专利技术涉及一种基于哈密顿模型的抑制压力脉动诱发有功振荡的方法，属于水轮机稳定性分析控制


技术介绍

[0002]混流式水轮机尾水管压力脉动诱发机组有功振荡问题，是机组不能在振动区运行的限制因素之一。然而，双碳背景下，在新能源高占比的电力系统中，水电机组作为调节电源，为增加水电机组的有功调节范围，将运行区扩展到振动区可能是不可避免的，部分负荷区有功振荡抑制问题成为亟待解决的关键技术之一。
[0003]混流式水轮机部分负荷运行出现的机组有功波动影响机组运行稳定性问题，在国内外均有文献报道。早期的解决方法主要是从水轮机及尾水管结构优化设计，减小尾水管压力脉动的角度进行研究。尽管从水轮机及尾水管结构设计、以及工程措施方面取得了一些有效的成果，但是，这一问题并未得到很好的解决。近年来，根据部分负荷区有功振荡特性，从控制策略设计的角度研究抑制有功振荡问题，可以在一定程度上减小有功振荡幅值，提高部分负荷区水电机组运行的稳定性。以控制策略作为水轮机运行区扩展的辅助手段已引起各方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于哈密顿模型的抑制压力脉动诱发有功振荡的方法，其特征在于：将压力脉动特征引入水电机组哈密顿模型，采用哈密顿结构修正理论设计等效控制律，通过控制输入阻尼，抑制有功振荡幅值；具体包含以下步骤：步骤一：将尾水管压力脉动水头诱发的水轮机功率波动作为附加激励，得到含尾水管压力脉动影响的哈密顿模型；步骤二：修改哈密顿阻尼矩阵元素，采用哈密顿结构修正设计理论，导出控制律，利用控制注入阻尼，对水电机组输出进行控制。2.根据权利要求1所述的一种基于哈密顿模型的抑制压力脉动诱发有功振荡的方法，其特征在于：所述步骤一的具体步骤为尾水管压力脉动的诱发的水轮机机械功率波动Δp为：Δp＝A
t
h
pre
(q
‑
q
nl
)sin(2πf
pre
t)其中，A
t
为系数、h
pre
是尾水管压力脉动水头幅值标幺值，q、q
nl
分别是水轮机流量、空载流量标幺值；将尾水管压力脉动水头诱发的水轮机功率波动Δp作为附加激励，得到含尾水管压力脉动影响的哈密顿模型如下：取x＝[x
1 x
2 x
3 x
4 x5]
T
＝[q yδω1E
′
q
]，机组的哈密顿函数为：其中，T
y
为接力器时间常数，q
nl
为空载流量，ω为机组角速度；A
t
为水轮机增益系数；U
s
是母线电压，X
d
′
∑
是d轴瞬变电抗，X
q∑
是q轴同步电抗，X
f
是励磁绕组电抗，X
ad
是d轴电枢反应电抗；哈密顿方程为：哈密顿方程为：哈密顿方程为：其中代数方程有：
F(x)是输入激励，该项...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾云，李想，钱晶，于诗歌，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：