[发明专利]汽轮发电机组中控制参数的优化方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，特别是涉及汽轮发电机组中控制参数的优化方法和汽轮发电机组中控制参数的优化装置。

背景技术

传统对电力系统动态稳定性的研究主要集中在励磁调节控制参数对系统阻尼的影响，为了解决这个问题，在系统中引入电力系统稳定器(Power System Stabilizer，简称PSS)，通过向系统提供正向阻尼来提高系统的动态稳定性。

现代电力系统广泛采用大容量机组，同时电网的负荷峰谷差日益增加，为了满足电网的负荷要求与频率稳定，大型机组需要具有较强的一次调频能力。然而随着数字电液控制系统(Digital Electric-Hydraulic Control System，DEH)的普及，调速系统的响应速度得到很大的提高，对系统动态稳定性的影响也越来越显著。然而，在通过改变DEH的控制参数来提高一次调频性能的同时，也有可能会引发系统产生低频振荡。此外，在汽轮机自动控制运行中，机炉协调控制系统以及调速器的负荷参考值及其变化率同样会对系统的一次调频性能和动态稳定性产生影响。

基于此，对于汽轮发电机组多控制系统而言，为了保证汽轮发电机组的安全稳定运行，如何优化控制参数成为了亟待解决的问题。

发明内容

基于此，本发明实施例提供了汽轮发电机组中控制参数的优化方法和装置，能够有效确定出系统控制参数全局最优解，避免因参数设置不当而引发的低频振荡。

本发明一方面提供汽轮发电机组中控制参数的优化方法，包括：

基于汽轮发电机组中各控制系统的工作特性，构建各控制系统的系统模型；

根据所述系统模型确定待优化控制参数，建立对应的协调优化目标函数，所述协调优化目标函数以汽轮发电机组的辅助调节性能指标和动态稳定性能指标作为目标约束，并以待优化控制参数的全局最优解为输出；

采用全局迭代寻优算法对所述协调优化目标函数进行求解，得到所述待优化控制参数的全局最优解。

本发明另一方面提供一种汽轮发电机组中控制参数的优化装置，包括：

模型构建单元，用于基于汽轮发电机组中各控制系统的工作特性，构建各控制系统的系统模型；

目标函数确定单元，用于根据所述系统模型确定待优化控制参数，建立对应的协调优化目标函数，所述协调优化目标函数以汽轮发电机组的辅助调节性能指标和动态稳定性能指标作为目标约束，并以待优化控制参数的全局最优解为输出；

迭代求解单元，用于采用全局迭代寻优算法对所述协调优化目标函数进行求解，得到所述待优化控制参数的全局最优解。

上述技术方案，基于汽轮发电机组中各控制系统的工作特性，构建各控制系统的系统模型；根据所述系统模型确定待优化控制参数，建立对应的协调优化目标函数，所述协调优化目标函数以汽轮发电机组的辅助调节性能指标和动态稳定性能指标作为目标约束，并以待优化控制参数的全局最优解为输出；采用全局迭代寻优算法对所述协调优化目标函数进行求解，得到所述待优化控制参数的全局最优解。通过本发明实施例的方案，有利于优化汽轮发电机组中的控制系统，使得汽轮发电机组的辅助调节性能和动态稳定性能得到提升。

附图说明

图1为一实施例的汽轮发电机组中控制参数的优化方法的示意性流程图；

图2为一实施例的汽轮发电机组中控制参数的优化方法的示意性原理图；

图3为一实施例的汽轮发电机组中励磁系统工作特性的示意性原理图；

图4为一实施例的汽轮发电机组中PSS系统工作特性的示意性原理图；

图5为一实施例的汽轮发电机组中CCS负荷指令系统工作特性的示意性原理图；

图6为一实施例的汽轮发电机组中CCS汽轮机主控与锅炉主控系统工作特性的示意性原理图；

图7为一实施例的采用禁忌搜索算法对所述协调优化目标函数进行求解的示意性流程图；

图8为一实施例的汽轮发电机组初始状态对应的系统实际调频量的响应曲线图；

图9为一实施例的汽轮发电机组的控制参数优化后的系统实际调频量的响应曲线图；

图10为一实施例的汽轮发电机组中控制参数的优化装置的示意性结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。