[发明专利]兼顾一次调频和超低频振荡抑制的调速器参数优化方法

摘要

本发明公开了兼顾一次调频和超低频振荡抑制的调速器参数优化方法，该方法建立包含被优化机组和等值无穷大电源的单机无穷大系统，在一次调频试验要求的频率阶跃信号激励下，以机组开度/功率响应曲线上升时间、稳定时间以及反调功率为一次调频的性能指标，以调速器和水轮机系统在超低频段的阻尼转矩系数作为超低频振荡阻尼性能指标，建立综合优化指标函数，得到的调速器参数同时兼顾一次调频性能和阻尼水平，为通过优化调速器参数抑制超低频振荡提供了技术手段。

主权项

兼顾一次调频和超低频振荡抑制的调速器参数优化方法，其特征在于：包括以下操作步骤：建立包含水轮机调速系统、原动机、发电机的单机模型，将所建立的单机模型并入无穷大系统，形成单机无穷大系统；定义调速器一次调频性能的指标函数J1(K)；J1(K)＝∑k3T0.9+k4Ts+k5Pfp  (1)其中，J1(K)表示在PID参数向量K＝[Kp,Ki,Kd]取值下一次调频指标函数，T0.9表示自频差超出一次调频死区开始至被优化机组有功功率达到90％目标值的上升时间，Ts表示自频差超出一次调频死区开始至被优化机组有功功率达到稳定所经历的时间，Pfp表示反调功率，k3表示上升时间权重系数，k4表示稳定时间权重系数，k5表示反调功率权重系数；定义调速器抑制超低频振荡能力阻尼水平指标函数J2(K)J2(K)=|D(f)|,D(f)≤01D(f),D(f)>0---(2)]]>式中，D(f)为调速器和原动机组成的开环系统G开环的阻尼系数代数和；定义抑制超低频振荡的调速器PID参数优化综合目标函数J(K)J(K)＝k1J1(K)+k2J2(K)  (3)式中，k1、k2分别是衡量调速器一次调频性能和阻尼水平指标的权重系数，采用优化算法对水轮机调速器PID参数进行优化，获得最优的PID参数，使得综合目标函数J(K)最小。