功率模式一次调频开度目标值计算叠加方法技术

本发明专利技术公开了一种功率模式一次调频开度目标值计算叠加方法，包括：初始化控制参数以及水头

【技术实现步骤摘要】
功率模式一次调频开度目标值计算叠加方法


[0001]本专利技术涉及水电站自动控制
，特别是一种功率模式一次调频开度目标值计算叠加方法
。

技术介绍

[0002]水力发电过程中，水轮机调节系统需要精准完成机组的转速调节
、
开度调节及功率调节等重要核心任务，调速器通常具有频率模式
、
开度模式
、
功率模式三种控制模式
。
传统调速器功率模式一次调频控制模型结构采用并联
PI
调节规律，它根据频率给定与机组实采频率之间的差值
(
考虑频率死区
)
换算成一次调频功率目标值，然后与功率给定值与实际功率值之间偏差叠加，考虑功率死区后作为
PID
控制器输入，由
PID
控制器计算出
PID
导叶开度给定值
Y
pid
，通过液压随动系统将导叶调节到功率目标值
(
一次调频功率目标值和机组功率给定值之和
)
对应的开度
。
传统调速器功率模式一次调频控制模型结构如图1所示，调速器功率模式一次调频功率目标值和机组功率给定值的闭环调节共用一个
PID
模块，采用同样的
PID
参数，导致二者调节的性能相同
。
而电网对二者的调节性能要求有所不同，特别是对一次调频调节性能有特别的要求，通常要求调节速度更快，调节过程贡献的积分电量要满足标准要求，而对通常的机组有功功率调节要求不能调节速度太快，以避免导致电网低频振荡
。
电网对二者的调节性能要求有所不同，与共用一个
PID
模块，采用同样的
PID
参数，调节的性能相同产生了矛盾，必须进行研究优化，解决这个问题
。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种功率模式一次调频开度目标值计算叠加方法，本专利技术避免了调节速度太快导致电网低频振荡
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种功率模式一次调频开度目标值计算叠加方法，包括：
[0005]通过机组水头
、
有功功率与导叶开度一一对应数据表，采用一次调频开度目标值计算叠加方法，计算出一次调频开度目标值，并在
PID
模块计算出的
PID
导叶开度给定值
Y
pid
上，叠加一次调频开度目标值
。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，具体包括以下步骤：
[0007]S1、
初始化控制参数
E
p
、E
f
，以及初始化水头
、
有功功率与导叶开度一一对应表数据；其中，
E
p
为频率差值转换为功率差值的系数，
E
f
为频率死区；
[0008]S2、
调速器控制器采集机组功率
P
g
，功率给定
P
c
，机组频率
f
g
，频率给定
f
c
，机组水头
w
；
[0009]S3、
调速器控制器检测调速器是否处于功率模式，若是，进入
S4
；否则，继续检测；
[0010]S4、
调速器控制器计算一次调频功率目标值
P
yctp
，将一次调频功率目标值
P
yctp
叠加到功率给定
P
c
和机组功率
P
g
的差值上，进入
PID
运算；
[0011]S5、
调速器控制器根据机组功率
P
g
，一次调频功率目标值
P yctp
和当前机组水头
w
查
水头
、
有功功率与导叶开度一一对应数据表，计算一次调频开度目标值
Y
yctp
，将一次调频开度目标值
Y
yctp
叠加到
PID
模块计算出的
PID
导叶开度给定值
Y
pid
上，输出给液压随动系统，返回
S2。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，在步骤
S4
中，计算一次调频功率目标值
P
yctp
方法如下：
[0013]若
f
c
‑
f
g
>E
f
，则
P
yctp
＝
(f
c
‑
f
g
‑
E
f
)/E
p
；
[0014]若
f
c
‑
f
g
<
‑
E
f
,
则
P
yctp
＝
(f
c
‑
f
g
+E
f
)/E
p
；
[0015]若
|f
c
‑
f
g
|≤E
f
，则
P
yctp
＝
0。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，在步骤
S1
中，水头
、
有功功率与导叶开度一一对应表如下：
[0017] W1W2…
W
x
‑1W
x
…
W
p
‑1W
p
G1D
1,1
D
2,1
…
D
x
‑1，1D
x
，1…
D
p
‑
1,1
D
p
，1G2D
1,2
D
2,2
…
D
x
‑1，2D
x
，2…
D
p
‑
1,2
D
p
，2………………………
G
y
‑1D1，
y
‑1D2，
y
‑1…
D
x
‑1，
y
‑1D
x
，
y
‑1…
D
p
‑
1,y
‑1D
p
，
y
‑1G
y...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种功率模式一次调频开度目标值计算叠加方法，其特征在于，包括：通过机组水头
、
有功功率与导叶开度一一对应数据表，采用一次调频开度目标值计算叠加方法，计算出一次调频开度目标值，并在
PID
模块计算出的
PID
导叶开度给定值
Y
pid
上，叠加一次调频开度目标值
。2.
根据权利要求1所述的功率模式一次调频开度目标值计算叠加方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、
初始化控制参数
E
p
、E
f
，以及初始化水头
、
有功功率与导叶开度一一对应表数据；其中，
E
p
为频率差值转换为功率差值的系数，
E
f
为频率死区；
S2、
调速器控制器采集机组功率
P
g
，功率给定
P
c
，机组频率
f
g
，频率给定
f
c
，机组水头
w
；
S3、
调速器控制器检测调速器是否处于功率模式，若是，进入
S4
；否则，继续检测；
S4、
调速器控制器计算一次调频功率目标值
P
yctp
，将一次调频功率目标值
P
yctp
叠加到功率给定
P
c
和机组功率
P
g
的差值上，进入
PID
运算；
S5、
调速器控制器根据机组功率
P
g
，一次调频功率目标值
P
yctp
和当前机组水头
w
查水头
、
有功功率与导叶开度一一对应数据表，计算一次调频开度目标值
Y
yctp
，将一次调频开度目标值
Y
yctp
叠加到
PID
模块计算出的
PID
导叶开度给定值
Y
pid
上，输出给液压随动系统，返回
S2。3.
根据权利要求2所述的功率模式一次调频开度目标值计算叠加方法，其特征在于，在步骤
S4
中，计算一次调频功率目标值
P
yctp
方法如下：若
f
c
‑
f
g
>E
f
，则
P
yctp
＝
(f
c
‑
f
g
‑
E
f
)/E
p
；若
f
c
‑
f
g
<
‑
E
f
,
则
P
yctp
＝
(f
c
‑
f
g
+E
f
)/E
p
；若
|f
c
‑
f
g
|≤E
f
，则
P
yctp
＝
0。4.
根据权利要求2所述的功率模式一次调频开度目标值计算叠加方法，其特征在于，在步骤
S1
中，水头
、
有功功率与导叶开度一一对应表如下：
W1W2…
W
x
‑1W
x
…
W
p
‑1W
p
G1D
1,1
D
2,1
…
D
x
‑1，1D
x
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D
p
‑
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p
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1,2
D
2,2
…
D
x
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‑
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G
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‑1D1，
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D
x
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y
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x
，
y
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‑
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‑1D
p
，
y
‑1G
y
D1，
y
D2，
y
…
D
x
‑1，
y
D
x
，
y
…
D
p
‑
1,y
D
p
，
y
………………………
G
q
‑1D1，
q
‑1D2，
q
‑1…
D
x
‑1，
q
‑1D
x
，
q
‑1…
D
p
‑
1,q
‑1D
p
...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂勇，
申请(专利权)人：三峡金沙江川云水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：