[发明专利]一种抑制超低频振荡的水轮机调速系统参数设置方法

摘要

本发明公开了一种抑制超低频振荡的水轮机调速系统参数设置方法，首先依据复转矩系数法设置频域性能指标，再依据改进型ITAE准则设置时域性能指标；然后基于信息熵理论对于频域性能指标和时域性能指标进行加权求和，形成综合性能指标；最后再以综合性能指标为目标函数，通过粒子群优化算法进行寻优，得到综合性能最优的调速器参数。

主权项

1.一种抑制超低频振荡的水轮机调速系统参数设置方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、基于复转矩系数法设置水轮机调速系统超低频振荡的频域性能指标(1.1)、将产生超低频振荡的水轮机调速系统等值为单机单负荷系统；其中，Gmi(s)为等值前系统第i台发电机的调速系统传递函数，n为等值前系统的调速器数目；(1.2)、利用复转矩系数法设置频域性能指标(1.2.1)、令s＝j2πf，并带入至式(1)，得到发电机的电磁转矩的增量：其中，KmdΔω为阻尼转矩，KmsΔδ为同步转矩；Kmd与Kms分别为阻尼转矩系数以及同步转矩系数；Δω和Δδ分别为相对于同步旋转坐标系的功率角增量以及角速度增量；(1.2.2)、根据阻尼转矩系数Kmd设置频域性能指标其中，h＝(fmax‑fmin)/Δf，fmin和fmax为频率域的极值，当Δf取值足够小时，将频率域进行离散化处理，得到离散化后的频率总点数h，fλ表示第λ个点的频率；(2)、基于改进ITAE准则设置水轮机调速系统的调速器时域性能指标设置系统在第k种扰动情形下的时域性能指标Js‑k其中，ek(t)为t时刻第k种扰动情形下机组的转速偏差；tc为调节时间；c1、c2为常数；σ为系统的超调量，λ(σ)函数满足：同理，可以设置系统中其它扰动情形下的时域性能指标，用集合Js‑all表示为：Js‑all＝[Js‑1,Js‑2…Js‑k]；(3)、对步骤(1)得到的频域性能指标和步骤步骤(2)得到的时域性能指标进行加权求和，得到综合性能指标J；其中，α为频域性能指标对应的权重值，β1,β2,…,βk为时域性能指标对应的权重值，T表示转置；(4)、根据综合性能指标J，结合粒子群优化算法对调速器参数进行优化，得到即可兼具抑制超低频振荡能力又能确保调速器调节性能的参数。