[发明专利]一种水轮机调节系统用电子调节器模型

权利要求书

1.一种水轮机调节系统用电子调节器模型，所述水轮机调节系统用电子调节器模型用于电力系统稳定分析计算；其特征在于，所述电子调节器模型包括大网控制系统和孤网控制系统；

所述大网控制系统中设有PID调节模块；

所述大网控制系统根据频率偏差值与所述孤网控制系统自动切换；

所述大网控制系统包括开度控制系统与功率控制系统；

所述功率控制系统与开度控制系统分别设有相互独立的所述PID调节模块；

所述孤网控制系统与开度控制系统具有相同结构的所述PID调节模块；

所述开度控制系统用于为所述电子调节器模型提供开度控制模式；

所述功率控制系统用于为所述电子调节器模型提供功率控制模式；

所述孤网控制系统用于为所述电子调节器模型提供孤网控制模式；

所述开度控制模式与所述功率控制模式手动切换、且所述开度控制模式和所述功率控制模式均与所述孤网控制模式自动切换；

所述开度控制模式和所述功率控制模式均与所述孤网控制模式自动切换的切换原则包括：

当频率变化满足ω-ω₀≥ω_c+或ω-ω₀≤ω_c-且持续时间大于T_dy1时，所述功率控制模式或开度控制模式自动切换为孤网控制模式；

当ω_c-≤ω-ω₀≤ω_c+且持续时间大于T_dy2时，所述孤网控制模式自动切换回所述功率控制模式或开度控制模式；

其中，ω_c+为孤网大网模式切换频率正边界值；ω_c-为孤网大网模式切换频率负边界值；T_dy1为开度控制模式或功率控制模式切换孤网控制模式延时；T_dy2为孤网控制模式切换开度控制模式或功率控制模式延时；ω为机组转速；ω₀为转速给定；

所述功率控制模式根据功率偏差量的大小，进行PID参数切换，且其切换原则包括：

当abs(ΔP_e)＞dP₁+dP₂时，功率控制模式的PID参数由当前运行参数切换为另一套PID参数；

当abs(ΔP_e)＜dP₁时，功率控制模式的PID参数切换回初始PID参数；

其中，ΔP_e＝ΔP_E+Δω/e_p且dP₁，dP₂均为功率控制模式PID参数切换门槛值；e_p为永态转差系数；ΔP_E为发电机功率偏差；Δω为转速偏差。

2.如权利要求1所述的模型，其特征在于，所述开度控制系统与功率控制系统均包括一组频率测量模块、死区设定模块、所述PID调节模块及速率限制模块；

所述开度控制系统还包括导叶开度测量模块；

所述功率控制系统还包括功率测量模块；

所述开度控制系统中的所述频率测量模块、第一死区设定模块及所述PID调节模块依次连接，所述导叶开度测量模块、第二死区设定模块及所述PID调节模块依次连接；

所述功率控制系统中的所述频率测量模块、所述死区设定模块及所述PID调节模块依次连接，所述功率测量模块、所述死区设定模块及所述PID调节模块依次连接；

所述开度控制系统中所述PID调节模块的输出侧与输入侧均连接有所述速率限制模块。

3.如权利要求2所述的模型，其特征在于，所述频率测量模块，所述导叶开度测量模块及所述功率测量模块均包括滞后单元和连接至所述滞后单元的延时单元；

所述PID调节模块包括PID环节。

4.如权利要求1所述的模型，其特征在于，当所述电子调节器模型处于所述开度控制模式时，负反馈信号的开度偏差经PID调节模块的积分环节输入所述开度控制系统中的所述PID调节模块，或经PID调节模块的PID环节输入所述开度控制系统中的所述PID调节模块。