[发明专利]一种自适应的多机水电站调速器参数调控方法

说明书

一种自适应的多机水电站调速器参数调控方法，包括：1、采集所需参数；2、构建控制多机的水电站调速器的损失模型；3、初始化相关参数；4：对比例参数、积分参数以及微分参数进行更新；5、将计算的比例参数、积分参数以及微分参数输入当前系统进行模拟，采集系统相关参数并计算当前迭代的损失值；6、判定当前迭代的损失值是否达到迭代停止标准，如达到，则进入步骤7；否则进入步骤8；7、根据判定因子决定是否输出本轮迭代得到的参数结果，如否则进入步骤8；8、更新温度参数并返回步骤4。本发明过对模型、参数更新以及局部最优选值的优化，大大减小了多机调速器参数的寻优对所设定初始值的依赖，提高了参数更新速度以及准确性。

技术领域

本发明属于水力发电领域，具体涉及一种自适应的多机水电站调速器参数调控方法。

背景技术

当水电站电力需求发生变化时，需要将水电站内机组的输出频率通过PID控制中的调速器在最短时间内将其恢复至50Hz。由于水电站内的机组一般会相互关联相互影响，在对调速器参数进行调控优化时，不仅仅需考虑算法的准确性以及鲁棒性，还需兼顾每个机组的动静态性能以确保系统的稳定性。

现有技术中大多是对单机调速器进行参数调控，对于多机的调控也主要依赖于遗传算法、极点配置法、粒子群算法等。遗传算法计算量较大，所需时间长，对所设定参数有较大的依赖性。极点配置法则对所使用模型要求较高，收敛和寻优效率受初值设定的影响较大。粒子群算法虽然相对于遗传算法来说速度更快，但容易过早收敛陷入局部最优，因多样性的丢失导致寻优率不够，准确性不高。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种自适应的多机水电站调速器参数调控方法。

本发明采用如下的技术方案，一种自适应的多机水电站调速器参数调控方法，包括以下步骤：

步骤1：采集水电站电力系统中每个机组的相关参数；

步骤2：构建控制多机的水电站调速器的损失模型；

步骤3：初始化每个机组中所要调控的参数，对应参数的上、下界以及系统温度参数；所要调控的参数包括比例参数、积分参数以及微分参数；

步骤4：对比例参数、积分参数以及微分参数进行更新；

步骤5：将步骤4计算的比例参数、积分参数以及微分参数输入当前系统进行模拟，采集系统相关参数并计算当前迭代的损失值C(X)^t；

步骤6：判定当前迭代的损失值是否达到迭代停止标准，如达到，则进入步骤7；否则进入步骤8；

步骤7：从均匀分布中随机生成判定因子r，如r满足局部优化选取条件，则输出本轮迭代得到的参数结果，即为本方法对多机水电站调速器参数调控的最终结果；否则进入步骤8；

步骤8：更新温度参数，并返回步骤4。

在步骤1中，每个机组的相关参数包括每个机组的输出频率、控制信号的信号能量、系统下冲以及建立时间；建立时间指该机组从输出一个振荡信号到该信号趋于稳定所需要的时间，此处趋于稳定开始时间定义为系统输出信号幅值变化开始维持在2％至5％之间的时候。

在步骤2中，损失模型为：

C(X)＝w₁×SE+w₂×SCS+w₃×MU+w₄×ST+w₅×PI

其中，C(X)表示控制N个机组的损失值,w₁、w₂、w₃、w₄以及w₅分别为SE、SCS、MU、ST以及PI对应的权重；

SE表示N个机组的输出频率与基准频率50Hz之间的差和；