[发明专利]一种水电机组功率模式参数现场优化方法

权利要求书

1.一种水电机组功率模式参数现场优化方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1）机组开机并网带60%到80%额定负荷，避开机组运行振动区，当试验机组与其他机组共用尾水隧洞或压力引水隧洞时，关闭公用引水系统的其余机组；

2）由录波仪录取机组有功功率、导叶开度、蜗壳进口水压、机组频率的实时数据；

3）先根据引水系统及机组型式，参考空载、负载开度模式及一次调频参数粗选一组PID调节参数作为初始参数；

4）进行阶跃扰动试验，通过调速器功率模式现地直接给定或上位机直接给定的方式进行，阶跃信号发出后回到初始值，同时用录波仪录取调节过程曲线；

5）通过试验录波读取有功功率的响应时间、调节速率、调节时间、调节振荡次数，若响应时间大于4秒，逐渐增大比例增益，反之响应时间小于2秒，则逐渐减小比例增益；若调节速率低于（额定负荷/180）/秒，逐渐增大积分项积分增益，反之若调节速率大于2×（额定负荷/180）/秒和调保计算中的任一值，减小积分增益；超调量若超过5%，减小积分项积分增益；若振荡次数超过1次时，减小积分项积分增益，同时增加微分增益；当调节时间超过40秒时，应增大积分项积分增益；若调节曲线连续性不好，应调整比例增益和积分增益，使其大小相适应；

6）每次参数调整后应重复（4）和（5）项试验，直到满足要求为止；

7）完成第（5）步试验后，进行小负荷阶跃扰动试验，扰动量为全厂功率死区定值的2倍，试验方法与第（4）步、第（5）步相同；

8）若步骤7）中试验结果满足要求，则进行大负荷阶跃扰动试验，扰动量为额定负荷的20-25%，试验方法与第（4）步、第（5）步相同；

9）若上述试验结果均满足要求则试验结束，若第（7）步不满足要求，则重新按照步骤（7）进行试验，直到试验结果满足要求为止，然后按照第（4）（5）步进行试验验证，如满足要求，则进行第（8）步进行试验，若均满足要求，则试验结束；

10）若第（7）步不满足要求，且与第（6）步试验结果差别较大，不能同时满足小负荷和大负荷阶跃试验结果时，应采取步骤11）中的变参数方法；

11）变参数方法包括设定两组PID参数；

变参数方法包括如下两种情况：

①当负荷变化量小于3倍全厂功率死区时，按照第一组参数调节，按照第7）步试验结果进行设定；

②当负荷阶跃变化量大于3倍全厂功率死区定值时，分段进行调节，每段调节过程分别设置一组参数，在临界点处进行参数变换，按照第8）步试验结果进行设定；

12）参数按照第11）步设定后，分别进行第7）步的小负荷阶跃扰动试验和第8）步的大负荷阶跃扰动试验验证，满足要求后，试验结束。

2.根据权利要求1所述的一种水电机组功率模式参数现场优化方法的诊断方法，其特征在于：在各个试验过程中，如出现功率周期性波动，应立即停止试验，将调速器切为手动运行，振荡消失后，调整参数，重新进行试验。

3.根据权利要求1所述的一种水电机组功率模式参数现场优化方法的诊断方法，其特征在于：当机组运行水头变化较大，长时间运行水位与试验水头差值超过10米时，应在不同水头下进行试验。

4.根据权利要求1所述的一种水电机组功率模式参数现场优化方法的诊断方法，其特征在于：情况②中分段包括起始至负荷阶跃变化量减去2倍全厂功率死区定值为第一段调节，其余为第二段调节。

5.根据权利要求1所述的一种水电机组功率模式参数现场优化方法的诊断方法，其特征在于：步骤4）中阶跃扰动试验的负荷范围为10%-15%额定负荷。

6.根据权利要求1所述的一种水电机组功率模式参数现场优化方法的诊断方法，其特征在于：步骤4）中阶跃信号发出后稳定80-100秒后回到初始值。

7.根据权利要求1所述的一种水电机组功率模式参数现场优化方法的诊断方法，其特征在于：步骤5）中调节曲线连续性不好为：以比例为主要特性的曲线部分向以积分为主的曲线部分过渡过程中，出现折线、跳跃现象，过渡曲线不平顺。