[发明专利]一种大型水电机组调速器参数优化方法

说明书

本申请实施例示出一种大型水电机组调速器参数优化方法，所述方法包括：对待优化机组建立单机带负荷模型；根据所述单机带负荷模型，计算出所述优化机组的额定功率；在所述额定功率条件下，逐个调节系统的PID参数，得到稳定条件下的优化参数，所述PID参数包括：比例增益K_P，积分增益K_I，以及，微分增益K_D，本申请实施例示出的技术方案通过充分利用机组阻尼系数，使待优化机组的调速系统参数PID参数达到临界稳定，在不向系统提供负阻尼的约束条件下，最大限度提高机组的一次调频性能。

技术领域

本发明涉及电力系统稳定控制技术领域，特别涉及一种大型水电机组调速器参数优化方法。

背景技术

中国的水能资源居世界首位，随着不断加大对水电资源的开发与利用，中国已经成为世界上水电装机容量最大的国家。相对于火力发电，水力发电更加清洁环保，符合中国可持续发展的国家战略；而相比于其他清洁能源，水电的成本较低，相关技术成熟，建设大型水电机组是我国开发利用水电的主要形式，保持水电机组在电网中稳定运行是中国电力发展的必然要求。

电力系统数字仿真已成为电力系统运行、规划和科研的主要工具。电力系统各元件的数学模型是仿真工作的基础，模型的失真将直接影响运行、规划的决策方案，对系统构成潜在危险或造成不必要的资源浪费。目前，发电机控制和输电网络模型已相对成熟，但是负荷仿真模型仍较简单，对电力系统仿真结果准确性影响巨大。

负荷是众多用电设备和用户的综合，具有非线性、时变性、随机性等特点，在不同电压、频率激励下响应未知，使得其相较于发电机、输电线路等模型更为复杂，需要辨识的参数较多，而传统算法存在解空间复杂，收敛速度慢，极易陷入局部最优解等问题。

为解决以上问题，负荷建模应采用新算法以提高负荷建模工作效率，同时更准确提取负荷特征量，更真实的反映负荷的动态特性。

大型水电机组调速器的PID参数(PID参数为：P为比例增益KP、I为积分增益KI、D为微分增益KD)影响机组一次调频的暂态过程。PID参数设置不同，调节品质差别很大。若调速器的调节参数设置不合理有可能导致调机调节缓慢或产生大的超调、反调，一次调频性能低劣。

云南电网和南方主网同步运行时，南网主网中的负荷和火电机组比重大，提供正阻尼较多，稳定性好，水电机组调速器的PID参数对系统频率影响未有明显表现，水电机组产生的负阻尼问题没有引起振荡问题。但云南电网和南网主网异步以后，云南电网中水电机组比重大，负阻尼问题呈现明显，由于负阻尼问题已引起多起超低频振荡事故。

为解决以上问题，只有选择合适的大型水电机组调速器的PID调节参数，使调节系统具有优良的动态品质和优良的一次调频性能，才能够为云南电网提供较多正阻尼，防止由于阻尼问题引起系统频率振荡的事故再次发生。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种大型水电机组调速器参数优化方法，使调节系统具有优良的动态品质和优良的一次调频性能，才能够为云南电网提供较多正阻尼，防止由于阻尼问题引起系统频率振荡的事故再次发生。

本申请实施例第一方面示出一种大型水电机组调速器参数优化方法，所述方法包括：

对待优化机组建立单机带负荷模型；

根据所述单机带负荷模型，计算出所述优化机组的额定功率；

在所述额定功率条件下，逐个调节系统的PID参数，得到稳定条件下的优化参数，所述PID参数包括：比例增益K_P，积分增益K_I，以及，微分增益K_D。

可选择的，所述在额定功率条件下，逐个调节系统的PID参数，得到稳定条件下的优化参数的步骤包括：