[发明专利]水电机组中调速器的优化控制方法及相关设备

说明书

本发明提供了一种水电机组中调速器的优化控制方法及相关设备，优化控制方法包括：根据预先获取的目标水电机组中调速器的传递函数及水轮机的传递函数，建立该目标水电机组的优化目标函数；根据目标水电机组的阻尼转矩系数的预设阈值及调速器的控制参数的预设取值范围，确定优化目标函数的约束条件；求解优化目标函数与约束条件组成的优化模型获得最优解，将该最优解对应的调速器的控制参数确定为目标水电机组的调速器优化控制参数；以及根据目标水电机组的调速器优化控制参数，对目标水电机组中的调速器进行优化控制。本发明能够可靠且有效的抑制水电机组运行中的超低频振荡，并满足水电机组运行安全及运行性能的要求。

技术领域

本发明涉及电力系统运行领域，具体涉及一种水电机组中调速器 的优化控制方法及相关设备。

背景技术

水力发电是一种将水能转换为电能的工程建设和生产运行等技术 经济问题的科学技术；水力发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位 能。为实现将水能转换为电能，需要兴建不同类型的大型水电机组； 然而目前，超低频振荡在实际电力系统中屡有发生，给电力系统的稳 定运行带来很大挑战。水电机组原动机及其调节系统阻尼为负是造成 振荡的主要原因之一。

目前，尽管技术人员能够获知通过对调速器的调节可以对原动机 及其调节系统的阻尼转矩进行控制，从而抑制超低频振荡，但尚未有 一种能够有效抑制超低频振荡、并能够同时满足水电机组运行安全性 及运行性能的要求的调速器的调节控制方式。

因此，如何设计一种能够满足上述要求的水电机组中调速器的优 化控制方法，是亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种水电机组中调速器的优 化控制方法及相关设备，能够可靠且有效的抑制水电机组运行中的超 低频振荡，并满足水电机组运行安全及运行性能的要求。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种水电机组中调速器的优化控制方法， 所述优化控制方法包括：

根据预先获取的目标水电机组中调速器的传递函数及水轮机的传 递函数，建立该目标水电机组的优化目标函数；

根据所述目标水电机组的阻尼转矩系数的预设阈值及调速器的控 制参数的预设取值范围，确定所述优化目标函数的约束条件；

求解所述优化目标函数与约束条件组成的优化模型，并在获得所 述优化模型的最优解后，将该最优解对应的调速器的控制参数确定为 所述目标水电机组的调速器优化控制参数；

以及，根据所述目标水电机组的调速器优化控制参数，对所述目 标水电机组中的调速器进行优化控制。

进一步地，所述根据预先获取的目标水电机组中调速器的传递函 数及水轮机的传递函数，建立该目标水电机组的优化目标函数，包 括：

根据预先获取的目标水电机组中调速器的传递函数及水轮机的传 递函数，确定所述目标水电机组在不同运行工况下的时间乘绝对误差 积分准则ITAE指标，并确定运行中的水电机组出现各运行工况的概 率；

以及，根据所述目标水电机组在不同运行工况下的时间乘绝对误 差积分准则ITAE指标及运行中的水电机组出现各运行工况的概率， 建立如公式一所示的目标水电机组的优化目标函数minJ_ITAE：