水轮机调速器电液随动系统建模及其辨识方法

为了在保持简便性的条件下尽量减小水轮机调速器电液随动系统的模型误差,从电液随动系统内部各主要状态变量的相互关系出发,建立了电液随动系统线性模型并用斐波那契法辨识其线性参数;经分析可知其模型误差主要来源于接力器速度限制,进而在该线性模型的基础上加入限速环节,以此建立电液随动系统非线性模型并用粒子群算法辨识其非线性参数。仿真试验表明,该非线性模型的模型误差较小,且结构较为简单,参数较好获取。     

650 MW水轮机调节系统非线性模型研究

近年来随着水电的快速发展,各水电站都以大型机组为主,但现有的大部分水轮机调速系统的模型都是针对小机组建立的.重点分析了液压随动系统、引水系统及水轮机存在的非线性因素,建立了650 MW机组的非线性模型.在Matlab/Simulink中搭建了相应的水轮机调节系统非线性仿真模型,并根据云南省某水电厂650 MW机组进行了参数设置,通过仿真实验验证了该模型的准确性.     

水轮机调速器液压随动系统精细化建模研究

本文分析了当前电力系统仿真所采用的液压随动系统模型的不足,通过对其电液转换单元、液压放大单元、执行机构的内部结构分析,以及试验测试,获得了各环节的传递函数和准确参数.并通过MATLAB Simulink建立了随动系统的准确模型.然后接入PID控制器和各环节反馈进行了闭环测试,通过大、小两种阶跃扰动,开展了实际物理设备的...     

非线性水轮机调节系统的Hopf分岔分析

水力发电系统具有非线性特性,利用线性模型分析水轮机调节系统会导致仿真结果不准确。为此,在考虑水轮机调节系统各部分非线性情况下建立了水轮机调节系统的非线性模型。基于Hopf分岔理论对建立的非线性调节系统模型进行分析和仿真,比较线性模型与非线性模型动态特性。结果表明,非线性系统模型能更准确地反映系统大扰动情况下的本质特性,PID参数变化会引起非线性系统拓扑结构的变化。     

水轮机及其调速系统建模与参数辨识方法

介绍了时域法、频域法和遗传算法等常用的电力系统模型辨识方法。以现场试验数据为基础,分别用PLPF法和遗传算法对水轮机及调速系统进行了参数辨识,结果表明遗传算法能较准确地辨识出系统各个环节的数学模型,仿真曲线更接近实际,体现了遗传算法在非线性模型辨识方面的优越性。     

配出中性导体的IT系统带非线性负载研究

阐述了配出中性导体的IT系统应用于船舶岸电的条件及优越性,综合考虑电压畸变率、中性导体电流等因素,分析了配出中性导体的IT系统带非线性负载时谐波电流规律。在Simulink／MATLAB中建立了系统仿真模型,并搭建了原型系统进行试验,结果表日月,配出中性导体的IT系统带非线性负载时满足现行国标对低压配电系统电能质量的相关要求。     

考虑导叶分段关闭特性的水轮机调速系统改进模型

针对电力系统分析软件PSD-BPA中水轮机调速系统的执行机构模型不能有效反映实际特征且混流式水轮机模型仿真精度不高的问题,提出了考虑导叶分段关闭特性的执行机构模型,设置不同的分段点对机组甩负荷进行了仿真分析,并对计及功率与开度间非线性关系的混流式水轮机解析非线性模型进行研究。仿真及实测分析结果表明,考虑导叶分段关闭特性的水轮机调速系统改进模型能准确仿真混流式水轮机组导叶分段关闭规律,比BPA模型的开度及功率响应更切合实际,更能体现其有效性。     

摆式波能发电装置在不规则波中的性能分析

通过建立Matlab/Simulink仿真模型求解Cummins方程,计算摆式波能发电装置在不规则波中的瞬时功率和平均功率,同时考虑线性和非线性动力摄取系统的影响.线性假设下的数值结果与试验数据的对比验证目前数值模型的精度.进一步使用摆板-液压系统联合仿真模型研究液压式转换装置中不同影响因素对发电功率的影响,发现液压系...     

H∞优化设计应用于水轮机调速系统的试验研究

本文以水轮机调速系统为对象对H~∞优化设计进行了试验研究。首先建立了水轮发电机组和电液随动系统的数学模型,以此为基础在水轮机调速器实时动态试验装置上进行实时仿真试验,结果表明采用H~∞优化设计的系统具有良好的性能。     

660 MW超临界火电机组汽轮机及其调速系统精细化模型研究和应用

为了解决典型模型适用性差的问题,针对某660 MW超临界火电机组,通过优化调速系统模型,并考虑机组流量特性和主蒸汽压力变化对一次调频特性的影响,搭建了汽轮机及其调速系统的精细化数学模型。采用典型模型和精细化模型对机组20%,40%,50%额定负荷下的一次调频响应过程进行仿真,将仿真结果与实测数据进行对比。结果表明：在不同工况下,精细化模型能更准确地反映机组一次调频功率的响应特性、机组流量指令响应特性和主蒸汽压力响应特性,并提出判断模型是否能正确反映机组一次调频特性的原则,对汽轮机及其调速系统模型的优化和改进具有一定的指导意义。     

电力系统仿真水轮机模型研究

目前电力系统仿真计算中水轮机模型均采用简化模型,难以准确反映水电机组的实际特性。通过分析水轮机调节系统数学模型,提出了一种递推水轮机线性模型,给出了其计算框图,并利用MATLAB/Simulink进行递推水轮机线性模型、非线性水轮机模型、IEEE推荐水轮机模型的仿真试验和对比分析。结果表明,递推水轮机线性模型可较好地描述水轮机的非线性与动态特性,计算结果与非线性模型及现场试验结果具有高度一致性。递推水轮机线性模型计算速度快、计算精度高,可作为电力系统动态仿真用模型。     

水轮发电机组改进型非线性广义预测控制器设计

为提高水轮发电机组调速器的鲁棒性和稳定性,设计了一种基于瞬时线性化模型的水轮发电机组改进型非线性广义预测控制器(JNGPC)。为了使初始状态的建模误差最小,依据机组历史运行数据,采用遗忘因子递推增广最小二乘法辨识控制系统的初始参数。在此基础上,引入一种改进广义预测控制算法,并对控制系统在每个采样时刻进行瞬时线性化,设计了一种基于控制系统CARIMA模型瞬时线性化的改进的非线性广义预测控制器。以我国某水电站为试验对象,对水轮发电机组调节系统不同水头下开机启动进行仿真试验,并与PID、FOPID、GPC控制器进行比较。结果表明,与PID、FOPID控制器相比,所设计的JNGPC能有效抑制开机启动工况下的转速振荡,具有更强的鲁棒性和稳定性;与GPC控制器相比,JNGPC具有更高的计算效率,更符合工业现场实时性要求。     

Control design for mechanical hardware‐in‐the‐loop operation of dynamometers for testing full‐scale drive trains

Advanced testing methods are becoming more and more prevalent to increase the reliability of wind turbines. In this field, dynamometers that allow for system level tests of full‐scale nacelles will play an important role. Operating these test benches in a hardware‐in‐the‐loop (HiL) set‐up that emulates realistic drive train modes is challenging because of the relatively low stiffness of the load machines' drive trains. This paper proposes a control method for enabling the said operation mode. It is based on the idea that the HiL‐controller overrides the present unrealistic dynamics and directly imposes desired realistic dynamics on the test bench. A solution for the control problem is given and applied in a design study with a generic wind turbine and a test bench model obtained from construction data of a real test bench. In the design study, the HiL‐controller robustly imposes desired drive train dynamics on the test bench model. Despite measurement noise, unmodelled parametric uncertainty, and unmodelled delays, the first drive train mode is correctly reproduced. This is confirmed by a comparison with simulation results from a full servo‐aero‐elastic code. Furthermore, an implementation of the test bench model on a programmable logic controller showed the real‐time feasibility of the proposed method. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

考虑实时SOC与动态循环效率的电池损耗评估及储能定容策略

笔者提出一种高精度电池寿命损耗评估模型,该模型能充分挖掘厂家提供数据中的有效信息,从而建立起动态循环效率、放电深度（DOD）与实时荷电状态（SOC）应力等因素之间的映射关系。同时,针对采用更精细化的储能模型所引入的非线性项,提出一种基于滚动McCormick松弛方法的优化求解算法,该算法可将原本包含混合整数非线性规划问题转化为混合整数线性规划问题,从而实现优化问题的数值化求解。最后,通过算例证明所提出的精细化电池寿命模型与滚动McCormick求解算法的合理性和优越性。     

AERMOD模型系统中点源参数敏感性影响规律分析

通过模拟计算,采用正交试验法和回归分析法对点源参数敏感性在AERMOD模型系统中的影响规律进行分析,得出,各参数敏感性影响规律的排序：排气筒几何高度H〉污染源强Qs=排气筒出口内径d〉烟气出口温度Ts〉烟气出口流量Qv。分析结果对于环境影响评价工作中有目的地收集参数资料具有指导意义,对于数据不准确的参数可以估算其导致的误差,并为工程设计提供依据,进而优化环境影响评价中的大气影响预测工作。     

一种用于柴油机电控系统开发的实时仿真系统

开发了一种新型电控柴油机实时仿真系统。建立了基于循环的离散平均值模型以保证仿真系统的实时性和精确性 ,该模型可以仿真柴油机的动态过程。此外针对具体类型的发动机建立了部分基于试验数据的图表模型 ,以在不影响实用性的同时进一步提高仿真精度。系统硬件基于个人计算机和通用的工业接口板卡设计 ,具有较好的通用性和扩展性。测试及应用结果表明 ,该系统具有很好的实时性和较高的精确性。