基于現(xiàn)代智能控制技術(shù)的水輪機控制系統(tǒng)研究.pdf

1、水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個典型的時變、非最小相位系統(tǒng)，而且也是一個參數(shù)隨工況點改變而變化的非線性系統(tǒng)。常規(guī)的水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)不能隨工況點的動態(tài)變化過程自動整定PID控制參數(shù)，導致被控機組轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，從而使電網(wǎng)頻率產(chǎn)生波動。為了解決上述問題，本課題深入研究了國內(nèi)外水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，以設(shè)計能夠根據(jù)現(xiàn)場運行工況自整定的水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)為研究主線，提出將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)、遺傳算法等現(xiàn)代智能控制理論應(yīng)用于水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并對水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的建模仿真、

2、參數(shù)分析等方面也進行了研究。 本課題在分析水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上，采用MATLAB中的Simulink模塊建立水輪發(fā)電機系統(tǒng)各子系統(tǒng)的多種精度模塊化模型，在此基礎(chǔ)上分別構(gòu)建水電機組非線性模型、線性化模型和經(jīng)典理想模型。通過與現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)相比較，研究了不同模型的適用范圍，驗證了仿真模型和算法的正確性，體現(xiàn)了模塊化建模在水電站仿真計算中的優(yōu)勢。 基于水輪發(fā)電機組剛性水擊模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)控制方法，在分析勵磁與導葉系統(tǒng)可

3、逆性的基礎(chǔ)上提出了一種新的水輪發(fā)電機組解耦控制器設(shè)計方法。理論分析和仿真結(jié)果表明該控制策略較好的解決了水輪發(fā)電機組控制時存在的多變量、非線性、強耦合問題；實現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)解耦控制，具有較好的適應(yīng)性和魯棒性，可有效增強輸電系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。 針對水輪機常規(guī)PID調(diào)速器不能根據(jù)系統(tǒng)的動態(tài)過程自動調(diào)整控制參數(shù)的缺點，提出一種新的基于現(xiàn)代智能控制技術(shù)的水輪機自適應(yīng)工況PID調(diào)節(jié)方法。該方法根據(jù)水輪機模型綜合特性曲線劃分水輪機工況，采用一