水轮机调节系统的动态过程特性

定义了水轮机调节系统受到大扰动（空载频率扰动、机组甩100%额定负荷和孤立电网运行）后动态过程的3种典型类型。通过水轮机调节系统仿真,详细分析了各个大扰动工况下3种类型的动态过程特性,并简要分析了动态过程特性类型与调速器比例-积分-微分（PID）参数的关系。     

水轮机调速器的PID调节规律

本文根据水轮机调节系统的特点分析了PID调节规律在水轮机调速器中的具体应用及PID参数的选择，指出现代水轮机调速器中的主导调节规律还是PID调节。     

计算机监控系统分段PID调节在水电站的应用

水电站机组负荷调节主要是以计算机监控系统给调速器发开出脉冲为主的开度调节模式。文中介绍了MB80系列可编程逻辑控制器的特点、机组PID调节的原理及要求,以及在调速器功率调节模式下进行机组负荷调节,分析了计算机监控系统2种不同的PID调节方式,通过调试,发现分段PID调节的调节效果较好。     

乐滩电站调速器系统介绍

介绍了乐滩电站改造后的调速器机械液压系统工作原理和电气智能控制功能。改造后的调速器解决了原调速器卡阻和窜油现象。带自复中功能的比例阀控制系统可保证在调速器比例阀失去外部控制信号和电源时无扰动地切换至自复中控制回路,从而保持住失电或者切换前的接力器开度值。电气智能控制功能使调速器在多种工况下以相应的最优参数和最佳控制结构参与机组的动态调控,并实现不同结构和参数下的平滑过渡。自适应式变参数控制方式解决了原调速器功率调节时波动幅度大的问题。改造后的调速系统静特性、动特性、稳定性等特性参数均满足或优于国标要求,可靠性也有很大提高。     

水力机组预测控制分析与研究

水轮机调节系统是一个具有非线性、时变性的非最小相位系统,目前水轮机调速器大多采用常规PI或PID控制策略,难以满足和提高大型水轮机组或孤立电网带负荷机组调节系统的控制品质和要求,变参数PID调节、自适应控制、模糊控制等复杂和更高级的控制策略得到进一步研究,本文通过研究水轮机调节系统特性,采用预测控制原理设计控制器,从对比分析中找出较合适的控制结构和策略.     

水轮机调速器调节算法分析与实践

本文分析了水轮机调速器主环改进并联PID和付环PI调节算法，参数优化和数字仿真结果表明，该算法具有更短的调节时间。现场试验表明，使用该算法，水轮机调节系统有良好的动态和静态特性。     

灵活运行空冷机组频域自适应背压控制与优化

在“双碳”目标驱动能源转型背景下，针对灵活运行空冷火电机组变工况频繁导致的汽轮机背压调节品质问题，提出一种频域自适应PID控制算法。考虑变工况模型的实用性与精确性，基于机组现场运行数据，采用改进粒子群算法对空冷机组多工况进行动态系统辨识，然后基于多工况运行被控对象的标称模型，采用传递函数组态方式自适应方法，实时计算PID控制器的优化参数，以适应灵活运行下被控对象模型参数的变化，克服了PID控制器结构以及参数固定导致的控制品质问题。仿真结果表明，频域自适应PID控制器可以很好地跟踪负荷不同工况点下模型参数的变化，使得背压控制一直保持良好的控制品质。     

数字式电液调速器的功率调节

数字式电液调速器中的功率调节模式适合与水电厂自动发电控制（AGC）系统接口并实现机组有功功率的全数字控制。文中分析了功率调节模式的直接式和间接式调节结构及其实现方法，并在此基础上描述了功率调节的适应式变参数策略及其在水电厂AGC系统中的应用情况。     

宽负荷区间PID比例自适应主动寻优技术

实际发电机组常处于变工况运行,工况改变前设置的PID控制器参数的控制效果无法满足 工况改变后的控制要求,出现控制系统调节能力变差的问题。为了提升变工况下机组的控制品质,本文提出宽负荷区间PID比例自适应主动寻优技术,通过过零点判断逻辑及选取并保持最值逻辑,自辨识变参数动态修正PID控制器的比例参数,对PID控制器的比例作用进行在线、实时、动态调整及优化,自动寻找最优控制参数。将该技术应用在某660 MW机组的锅炉主控PID的比例项中,应用结果表明,宽负荷区间PID比例自适应主动寻优技术能够更好地调节变负荷过程中主蒸汽压力的变化,动态调整比例参数,实现主蒸汽压力的良好控制。说明该技术能够提高变工况下控制器的调节品质,增强机组的自动控制水平。     

改善水电机组孤网运行稳定性的探讨

对不同工况下水轮机组的运行稳定性作了分析;探讨了实际运行中机组可能的运行工况、调速器参数的设置情况以及调速器参数对机组运行稳定性的影响;通过调速器动态特性试验进一步证实现有的调速器PID参数设置将使机组孤网带负荷运行出现失稳。笔者提出了解决办法,并介绍了具体实施措施。     

水轮机调速器与电网负荷频率控制

在现代电力系统中，水轮机调速器已成为水轮机控制系统的控制核心。文中叙述了水轮机调速器与电网负荷频率控制之间的关系，分析了调速器在电网一次调频、二次调频中的作用、静态特性和动态特性;通过建模、仿真及现场试验，提出了机组并联于大电网工况下的调速器PID参数整定范围和应有的机组功率控制模式。     

姚河坝水电站水轮机调节系统小波动稳定性分析

本文根据南桠河姚河坝水电站的设计方案,对水轮机调节系统,按复杂管道、弹性水锤、调速器为PID调节规律,建立其小波动数学模型。并据此编制了源程序进行仿真计算。通过对该电站水轮机调节系统各种不同工况及参数组合的计算,可得出调速器最优参数组及其调整范围,保证系统小波动调节稳定。     

非线性鲁棒控制调速器的混合仿真实验

研究了非线性鲁棒控制规律在微机水轮机调速器上的应用,并介绍了调速器的混合仿真实验情况,着重比较了非线性鲁棒控制和常规比例积分微分（PID）控制在短路实验、线路切除实验等不同情况下的调节效果。实验结果表明,非线性鲁棒控制在电力系统过渡过程动态调节中能起到较好的作用,较目前的常规PID控制具有一定的优越性。     

水轮发电机组低频振荡机理与稳定特性

为深入探究水轮发电机组低频振荡机理,揭示系统稳定性规律,本文利用压力引水管道弹性模型、调速器模型和三阶发电机模型,建立水轮发电机组非线性数学模型。通过数值模拟来验证所建水轮发电机组模型与实际系统的一致性和正确性。进一步地,根据水轮发电机组阻尼特性,优化PID参数,系统分析了随调速器参数变化水轮发电机组的低频振荡机理及稳定特性。此外,为了定量探究关键参数对系统稳定性的影响规律,对处于稳定振荡模式下的系统进行阻尼灵敏度分析,得到了对系统稳定性影响较为显著的关键参数。研究成果为机组稳定运行提供理论依据和技术支撑。     

模糊自整定PID控制及其在过热汽温系统中的应用

在工业生产过程中,许多被控对象随着运行工况的变化,其对象特性参数或结构将发生很大改变,单一参数的控制器难以获得所需的调节效果。针对这种情况,基于模糊逻辑的智能性和PID控制器的简单实用性,提出了模糊自整定PID控制策略。PID控制器参数的整定被分为粗调和细调2个阶段,粗调阶段基于发电机组负荷进行模糊预整定,基本适应运行工况的大范围变化,细调阶段基于系统的被调性能指标进行再整定,以进一步适应运行工况的小范围变化并克服各种可能的干扰。对具有严重参数不确定性、多扰动以及大迟延的电厂主汽温度被控对象进行了仿真研究。仿真结果表明：所给出的控制策略能较好地适应对象动态模型的大幅度变化,保持较优的鲁棒调节性能。     

双微机双调节调速器的研究

本主要论述了双微机双调节调速器软件的研究。该软件采用模块结构，具有较强的灵活性，尤其采用适应式变优参数的ＰＩＤ调节规律，既可提高机组的运行稳定性，又可以保持转速调整的速动性。同时，诸如甩负荷，开机，停机等大波动工况，采用新的控制规律，可以降低轴向水推力和水压力。     

Design of a model reference adaptive stabilizer for the exciter andgovernor loops of power generators

The authors present a decentralized model reference adaptive control (DMRAC) scheme for the design of power system stabilizers (PSS) and a means for coordinating the generating unit excitation and governor control loops. In the excitation and governor control loops. In the proposed scheme, the state variables of the generating unit (GU) are to track those of an explicitly specified reference system which is designed to have desirable performance characteristics. The adaptive control law for coordinating the exciter-governor stabilizer signals is derived from a Lyapunov energy function, and thus assures system stability. Decentralized regulation and tracking tests on simulated one-machine infinite bus system show significant improvement in system performance     

水轮机参数在线辨识及调节器参数自整定

本语文以一般混流式水轮机的六参数模型为基础,推导了参数在线辨识的算法,研究了ＰＩ参数在线定的方法,利用仿真技术对整套方案的实现进行仿真,并对此自适应控制方案的性能进行了分析。     

水轮机调节系统非线性扰动解耦控制

该文针对水轮机调节系统非线性、时变、非最小相位的特点，采用微分几何非线性控制理论中的扰动解耦控制方法，设计了水轮机调节系统的非线性扰动解耦控制策略。在新控制策略中，除了机组转速偏差外，接力器行程偏差和有压引水系统水压力的变化也是控制信号的一部分。仿真结果表明该控制策略能有效的改善水轮机调节系统的动态性能，增强其鲁棒性和抗强干扰的能力。     

基于模糊反步自适应算法的飞机发电控制研究

随着多电化和全电化趋势的发展,飞机电气与电子设备大量增加,恒频系统已不能满足飞机用电需求。飞机供电体制需要由恒频系统向变频系统转变,而变频发电机是变频系统中尤为重要的设备。传统的PID控制采用固定参数,无法很好地在宽变频发电系统中工作,因此提出了基于模糊反步自适应控制算法的控制参数修正方法以提高调压系统适应性。结合三级式发电系统数学模型,设计了调压系统中不确定参数的自适应律分析方法,并建立了基于该算法的调压系统仿真模型。通过仿真验证了模糊反步自适应控制可以有效抑制工作条件变化对调压系统造成的影响,增强调压系统的稳定性和调节性能,为飞机发电机控制器的设计提供理论支持。