[发明专利]一种基于特征参数的水电机组调速系统控制参数整定方法

摘要

本发明公开了一种基于特征参数的水电机组调速系统控制参数整定方法，属于水轮机调速器优化技术领域。本发明包括以下步骤(1)通过无量纲化处理得到水电机组无量纲特征方程；(2)应用劳斯‑赫尔维茨稳定判据和根轨迹法求取调速系统最优控制参数；(3)利用线性回归法和曲线拟合技术获得调速系统控制参数的最优值。本发明具有整定过程简单、计算量小、易于实现等优点，能够根据水电机组的五个特征参数(水流惯性时间常数、机组惯性时间常数、接力器反应时间常数、永态转差系数和发电机综合自调节系数)直接整定出调速系统最优控制参数。

主权项

一种基于特征参数的水电机组调速系统控制参数整定方法，其特征在于，包括：步骤1根据水电机组模型建立所述水电机组的闭环特征方程，引入无量纲参数λi代入所述闭环特征方程，得到所述水电机组的无量纲特征方程，其中，i＝1,2,…,6，定义无量纲时间常数τ和无量纲拉普拉斯算子q如下：τ=ΔtTw,q=Δddτ=Tws]]>其中，t表示时间；Tw表示水流惯性时间常数无量纲特征方程；s表示拉普拉斯算子；步骤2对所述无量纲特征方程应用劳斯‑赫尔维茨稳定判据，得到系统稳定条件，整定无量纲参数λ3的最优值；步骤3根据所述无量纲参数λ3的最优值，应用根轨迹法对所述无量纲特征方程进行分析，整定无量纲参数λ1和λ2的最优值；所述步骤3包括以下子步骤：(3‑1)根据根轨迹图，设置极点的最优阻尼比ζopt；(3‑2)根据所述最优阻尼比ζopt获得适合的(λ1,λ2)组合值，在所述水电机组模型中定义基于转速偏差e(t)的泛函积分指标将各组(λ1,λ2)值逐一代入所述水电机组模型中仿真阶跃负荷扰动响应过程；选取令所述泛函积分指标J值最小的(λ1,λ2)组合值作为λ1和λ2的最优整定值；步骤4根据所述无量纲参数λ1、λ2和λ3的最优值，利用线性回归法和曲线拟合技术获得所述水电机组调速系统控制参数的最优值。