[发明专利]基于多变量动态矩阵的水轮机调速控制方法、装置及系统

说明书

本申请涉及一种基于多变量动态矩阵的水轮机调速控制方法、装置及系统，在进行水轮机调速控制时，采用比例积分微分调节可以达到转动频率快速趋近给定的标准频率的目的，在转动频率接近标准频率时，转用多变量动态矩阵调节，可以使得转动频率逐渐调整至标准频率，防止出现超调的情况，从而提高控制可靠性和稳定性。

技术领域

本申请涉及水轮机控制技术领域，特别是涉及一种基于多变量动态矩阵的水轮机调速控制方法、装置及系统。

背景技术

水轮机是一种把水流能量转换为旋转机械能的动力机械，是充分利用清洁可再生能源实现节能减排、减少环境污染的重要水电设备。随着电网系统的智能化发展，对于中大型水轮机组的控制可靠性和稳定性的要求愈加严格。

水轮机的转动速度(转动频率)是水轮机控制的一个重要部分，现有技术中，通常单独采用PID(Proportion-Integral-Differential，比例积分微分)控制系统来进行水轮机的调速控制，然而，PID控制系统的调速器输出量存在一定的惯性，对于中大型水轮机组来说，在水轮机渐进阶段容易引起超调情况，从而降低水轮机组调速控制的可靠性和稳定性。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术存在的问题，提供一种有助于提高控制可靠性和稳定性的基于多变量动态矩阵的水轮机调速控制方法、装置及系统。

一种水轮机调速控制方法，包括：

监测待控制的水轮机的转动频率；

当所述转动频率与标准频率的差值大于预设值时，通过比例积分微分控制器控制所述水轮机的转动频率；

当调速后的转动频率与标准频率的差值小于或者等于所述预设值时，通过多变量动态矩阵控制器控制所述水轮机的转动频率。

一种水轮机调速控制装置，包括：频率检测模块以及调速控制模块；

所述频率检测模块用于监测待控制的水轮机的转动频率；

所述调速控制模块用于当所述转动频率与标准频率的差值大于预设值时，通过比例积分微分控制器控制所述水轮机的转动频率；

所述调速控制模块还用于当调速后的转动频率与标准频率的差值小于或者等于所述预设值时，通过多变量动态矩阵控制器控制所述水轮机的转动频率。

一种水轮机调速控制系统，包括：测频传感器、比例积分微分控制器以及多变量动态矩阵控制器；所述测频传感器分别与所述比例积分微分控制器以及所述多变量动态矩阵控制器通信连接；

所述测频传感器用于监测待控制的水轮机的转动频率，并发送至所述比例积分微分控制器以及所述多变量动态矩阵控制器；

所述比例积分微分控制器用于当所述转动频率与标准频率的差值大于预设值时，控制所述水轮机的转动频率；

所述多变量动态矩阵控制器用于当调速后的转动频率与标准频率的差值小于或者等于所述预设值时，控制所述水轮机的转动频率。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

上述水轮机调速控制方法、装置及系统，在进行水轮机调速控制时，采用比例积分微分调节可以达到转动频率快速趋近给定的标准频率的目的，在转动频率接近标准频率时，转用多变量动态矩阵调节，可以使得转动频率逐渐调整至标准频率，防止出现超调的情况，从而提高控制可靠性和稳定性。

附图说明

图1为一个实施例中水轮机调速控制方法的流程示意图；