水轮机调速器参数仿真寻优策略

针对不同工况下水轮机调节系统的控制要求,从计算机仿真的角度,讨论水轮机调速器参数优化的目标和意义。利用过渡过程和ITAE (integral of time-weighted absolute error) 准则,着重对单机工况下的参数优化策略进行研究。通过分析PID控制系统优化模式之间矛盾产生的机理,即扰动抑制性能和稳定性能在本质上的不相容性,确立了优先保证稳定性的参数优化策略,据此提出首先通过给定值跟随优化模式确定参数KP以保证稳定性,再通过扰动抑制优化模式确定参数KI、KD以优化扰动抑制性能的二次参数优化法,并对斯坦因经验公式进行了相应的修正。仿真结果证明该方法可很好地缓解该工况下稳定性与抗负荷扰动能力的矛盾,是可行和有效的。     

基于遗传算法的永磁同步电机调速系统PID参数优化

在分析永磁同步电机（PMSM）数学模型的基础上,针对传统PID整定方式存在的不足,引入了遗传算法对PMSM调速系统PID参数进行寻优。在迭代计算过程中采取最优保留策略,保证个体最终收敛于全局最优值。为了实现理想的电机转速控制效果,采用误差绝对值时间积分型目标函数,并在其中加入了超调惩罚项。仿真研究的结果表明,经过遗传算法优化后的PMSM控制系统具有超调量小、调节时间短、鲁棒性好的特点,与传统PID控制相比具有较高的动态品质和稳态精度。     

基于遗传算法的永磁同步电机调速系统PID参数优化

在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,针对传统PID整定方式存在的不足,引入了遗传算法对PMSM调速系统PID参数进行寻优。在迭代计算过程中采取最优保留策略,保证个体最终收敛于全局最优值。为了实现理想的电机转速控制效果,采用误差绝对值时间积分型目标函数,并在其中加入了超调惩罚项。仿真研究的结果表明,经过遗传算法优化后的PMSM控制系统具有超调量小、调节时间短、鲁棒性好的特点,与传统PID控制相比具有较高的动态品质和稳态精度。     

一种新型的水轮机调速器—单片机调速器

本文介绍一种由单片机为主体的性能优良的水轮机调速器，其中着重研究了实际微分和软件容错技术在离散数字控制中的应用。     

基于线性与非线性模型的水轮机调速器PID参数优化比较

分别推导出了基于线性模型和非线性模型的水轮机调节系统闭环比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制的微分方程。以水轮发电机组转速偏差相对值的时间乘误差绝对值积分指标作为粒子群优化算法的适应度函数,分别实现了采用这2种不同数学模型的水轮机调速器PID参数的优化设计。计算结果表明,PSO优化算法对于非线性系统控制参数的优化设计是一种有效的方法;采用不同数学模型的水轮机调节系统,其PID参数的优化结果是不同的;水轮机调节系统采用非线性模型时的优化结果相对较好。     

水轮机微机调速系统中人工频率死区控制

提出了水轮机微机调速器中的人工频率死区控制的新技术，它能有效地保证机组进行死区的稳定性和死区内调节功能的正确性，避免机组出死区时调速器输出跳动，从而大大提高微机调速器的调节性能。     

水轮机调速系统的PID参数模糊整定

提出用一种智能的模糊PID控制器代替常规的PID控制器，并试图应用于 水轮机发电机组的调速系统。这种方法结合模糊控制和传统PID控制的优点，以获得良好的 静态、动态特性为目标。大量的仿真实验表明这是一种有效的控制策略，且具有良好的稳定性。     

基于模糊小脑模型的水轮机调速控制

水轮机调速器是控制水轮机输出机械功率的关键设备,是水轮发电机组控制的重要内容。针对非线性复杂时变水轮机调速器,研究了一种模糊小脑模型关节控制器,该智能控制器是一种模糊逻辑与小脑模型关节控制器的结合,集中了二者的优点和长处。分析了该控制器的结构、具体实现以及学习优化。仿真实验表明该智能控制器的实际效果良好     

超低频振荡阻尼控制中的水轮机调速系统参数双层优化策略

该文针对水电集中外送系统中的超低频振荡问题,提出兼顾阻尼振荡和频响动态性能的水轮机调速系统参数优化策略.首先,基于复转矩法分析超低频振荡的机理及影响因素,验证了通过调整调速系统参数来抑制超低频振荡的可行性;其次,基于信息熵制定了抑制超低频振荡并确保调速系统调节能力的综合性能指标;然后,构建基于综合性能指标的鲁棒优化模型...     

水轮机调速器的非线性PID控制

本文研究采用非线性PID控制来改善水轮机调速系统的性能。仿真结果表明：非线性PID控制具有响应速度快、超调量小的特点，可有效地改善水轮机调速系统的控制性能。     

大型水轮发电机组水门开度控制零动态设计方法

针对一类非线性非最小相位系统,利用微分几何控制理论,首先通过引入动态反馈对其扩维以获得稳定的零动态,然后采用标准的线性系统方法设计非线性控制器;进一步利用哈密顿 — 雅可比 — 贝尔曼方程和中心流形理论分别证明所设计控制律的最优性以及闭环系统的稳定性。结合水轮机调速系统模型,求得大型水轮发电机组水门开度非线性最优控制律。对川渝—华中电网的仿真结果表明,与常规控制器相比,所设计的调速系统控制律能够显著提高电力系统的暂态稳定性。     

水轮机调速系统的非线性自适应控制

水门开度控制不仅对电力系统暂态稳定性的改善有极其重要的作用,而且对抑制电力系统低频振荡、改善动态品质也有不可低估的作用。国内外水轮机调速器的控制器设计通常是基于具有准确参数的理想水轮机模型。论文考虑了水轮发电机固有的非线性以及水轮机参数的不确定性,基于微分几何理论和自适应控制方法推导了水轮机调速的非线性自适应控制律(NAC)。数字仿真试验表明,所设计的调速器控制律具有较强的参数自适应能力,在改善系统动态特性和提高系统大干扰稳定性方面优于未考虑参数不确定的非线性控制律(CNGC)。     

电-机转换器控制问题的探讨

分析了具有自动复中功能的步进式和交流伺服式电-机转换器的控制问题,提出了新的控制策略;针对实际应用情况,给出了电-机转换器安装和反馈的选型方案,分析、比较了电-机转换器的速动性,推出了一种新的对称冗余型电-机转换器,适合大型和巨型水轮机组的控制。     

水轮机调速器的极点配置法设计及自适应控制

本文重点阐述了水轮机调速器的极点配置法设计原理与方法，给出了按极点配置原理导出的ＰＩＤ调节器的参数优化公式。同时，介绍了以极点配置调节器为基础的水轮机自适应调节系统的结构。仿真及现场试验结果表明，按极点配置法设计的水轮机调速器能较好地兼顾频率扰动和负荷扰动的性能。而以极点配置调节器为基础的水轮机自适应调速器，不仅具有良好的参数自适应性，而且能使调节系统获得更优良的动态品质。     

基于协同进化算法的水轮机模糊PID调节系统研究

针对常规遗传算法在优化水轮机模糊PID调节系统的模糊规则时，对于模糊PID整定公式中的三个比例因子的确定采用手动调整的不科学性，本文提出了一种新的基于协同进化算法的参数自整定模糊PID控制算法，该方法采用协同进化算法同时优化模糊PID控制的模糊规则和模糊PID整定公式中的三个比例因子，通过模糊推理的方法求解PID参数的变化量，对PID参数进行自动整定，为了避免优化得到的模糊规则之间发生跳变，在目标函数中引入一光滑因子。仿真结果表明，该控制算法具有良好的静态、动态性能和很强的鲁棒性。     

带调压阀控制的水轮机微机调速器的应用

介绍了YWT-SC型带调压阀控制的水轮机微机调速器的系统结构及其在宣平溪二级水电站的应用。钢管压力和蜗壳压力作为控制变量之一被引入调速系统,使水轮发电机组的运行更加安全可靠。该型调速器的成功投运有助于中小型水电站用调压阀替代调压井,具有一定工程有效性。     

模糊控制器在水轮机调节中的应用

本文探讨了基于模糊控制规律的水轮机调速器,以此作为改善水轮机调节系统性能的有效手段之一,并考虑到普通模糊控制器的固有缺点,在具体设计模糊控制器时采取了相应的改进措施。仿真试验结果表明,根据这种方法所构造的水轮机调速器确实能傍整个调节系统获得令人满意的综合性能。     

ASIC-PLC型水轮机调速器研究

本文报告了基于PLC和专用集成电路(ASIC)的新型水轮机调速器的研制进展,讨论了调速系统引入PLC的原因和技术关键,介绍了一种可编程专用集成电路(FPGA)的技术构成和在调速器中的应用,绐出了同内首台ASIC-PLC调速器样机的总体结构和试验结果。     

大型水轮机微机调速器的研究与实践

为满足对大型水轮机调速器日益增长的高可靠性，高性能的要求，经多年的研究与实践，开发了“Ｉｎｔｅｌ ８０８６双微机容错水轮机调速器”。本文全面介绍了该调速器的硬件和软件结构，容错模式，可靠性技术及调节控制规律，并给出了现场试验结果。