[发明专利]一种水电机组调速系统PID参数整定方法及其装置

说明书

本发明公开了一种水电机组调速系统PID参数整定方法及其装置，其中，水电机组调速系统PID参数整定方法包括步骤：采用预设的仿真模型对水电机组进行仿真，确定达到临界稳定状态时的比例环节放大倍数和对应的振荡周期；根据达到临界稳定状态时的比例环节放大倍数和对应的振荡周期，计算PID参数中的比例环节放大倍数和微分环节放大倍数；根据所得的PID参数中的比例环节放大倍数和微分环节放大倍数，采用预设的仿真模型进行仿真，确定达到临界稳定状态的积分环节放大倍数，作为PID参数中的积分环节放大倍数；根据PID参数中的比例环节放大倍数、微分环节放大倍数以及积分环节放大倍数，采取预设的仿真模型进行仿真验证，完成所述PID参数的整定。

技术领域

本发明涉及电力系统机网协调技术领域，尤其涉及一种水电机组调速系统PID参数整定方法及其装置。

背景技术

水电机组调速系统参数配置对电力系统频率的动态特性有重要影响，不同规模的电力系统，需要配置不同的水电机组调速系统参数。大规模电网在实施异步联网后，原来属于大规模电网的某个地区电网将与大规模电网分离出来异步运行。异步运行后，如果地区电网与大规模电网相比，其装机和负荷等规模大幅减小，地区电网中水电机组原有的调速系统参数将无法适应异步运行后的地区电网，容易导致地区电网在异步联网运行后出现长时间、大幅度、超低频率的振荡现象。

目前对大规模电网中水电机组调速系统参数配置方法，以及单个水电厂带局部负荷的孤立电网中水电机组调速系统参数配置方法有相应研究和成果，但对中等规模电网中如何合理配置水电机组调速系统参数，优化电网频率的动态特性，避免出现超低频振荡问题还缺少相应的研究。

大规模电网中水电机组调速系统配置的PID参数，容易导致机组在中等规模电网运行处响应速度过快而出现超低频率振荡阻尼不足的问题；而单个水电厂带局部负荷的孤立电网中水电机组调速系统配置的PID参数，容易导致机组在中等规模电网运行处响应速度过慢而出现一次调频响应速度过慢的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种水电机组调速系统PID参数整定方法及其装置，能有效解决现有技术对中等规模电网中如何合理配置水电机组调速系统参数的问题，能有效优化电网频率的动态特性，避免出现超低频振荡的问题。

本发明一实施例提供一种水电机组调速系统PID参数整定方法方法，包括：

采用预设的仿真模型对水电机组进行时域仿真，确定所述水电机组达到临界稳定状态时的比例环节放大倍数和对应的振荡周期；

根据所述水电机组达到临界稳定状态时的比例环节放大倍数和对应的振荡周期，计算PID参数中的比例环节放大倍数和微分环节放大倍数；

根据计算所得的PID参数中的比例环节放大倍数和微分环节放大倍数，采用所述预设的仿真模型进行时域仿真，确定所述水电机组达到临界稳定状态的积分环节放大倍数，作为所述PID参数中的积分环节放大倍数；

根据所述PID参数中的比例环节放大倍数、微分环节放大倍数以及积分环节放大倍数，采取所述预设的仿真模型进行仿真验证，完成所述PID参数的整定。

作为上述方案的改进，所述仿真模型的构建包括步骤：

将所述PID参数中的KP＝0，KD＝0，KI＝0输入所述仿真模型进行甩负荷仿真；其中，KP为所述比例环节放大倍数，KD为所述微分环节放大倍数，KI为所述积分环节放大倍数；

以预设的负荷量设置甩负荷故障；其中，所述负荷量不大于所述水电机组额定功率的2％。

作为上述方案的改进，采用预设的仿真模型对水电机组进行时域仿真，确定所述水电机组达到临界稳定状态时的比例环节放大倍数和对应的振荡周期具体为：

通过所述仿真模型进行甩负荷仿真，逐步提高所述比例环节放大倍数的取值，以得到第一频率变化曲线；