水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制方法及系統(tǒng)，該方法包括：在監(jiān)測到系統(tǒng)進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式時(shí)，將當(dāng)前機(jī)組頻率值相對于上一周期機(jī)組頻率值的頻率變化量與設(shè)定的各機(jī)組頻率變化量閾值比較，確定所述頻率變化量所處的基于各機(jī)組頻率變化量閾值確定的頻率變化量閾值區(qū)間范圍；選取與所述頻率變化量所處的頻率變化量閾值區(qū)間范圍對應(yīng)的分組PID參數(shù)值作為當(dāng)前PID參數(shù)值；根據(jù)所述當(dāng)前PID參數(shù)值運(yùn)算出當(dāng)前周期的PID輸出值；采用所述PID輸出值進(jìn)行孤網(wǎng)運(yùn)行控制。本發(fā)明實(shí)施例的方案通過機(jī)組頻率的變化選取不同的分組PID參數(shù)值來實(shí)現(xiàn)調(diào)速器的孤網(wǎng)調(diào)節(jié)，從而可以針對不同大小的擾動(dòng)負(fù)荷選取不同的調(diào)節(jié)參數(shù)，可以快速準(zhǔn)確地自適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)組頻率，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【專利說明】
水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制方法及系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 水輪發(fā)電機(jī)組孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，通常采用固定的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。然而，網(wǎng)上負(fù)荷是 實(shí)時(shí)變化的，導(dǎo)致系統(tǒng)頻率也無規(guī)律變化，主要表現(xiàn)在頻率的變化幅值和變化率大小不一。 由于機(jī)組的水流慣性和機(jī)組慣性的時(shí)間常數(shù)大，在頻率變化的各個(gè)階段，如果用一套固定 的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，將很難達(dá)到快速穩(wěn)定的調(diào)節(jié)目的，甚至有可能使系統(tǒng)失去穩(wěn)定性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 基于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制方法及一 種水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制系統(tǒng)，其可以進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)控制，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用以下技術(shù)方案：
[0005] -種水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制方法，包括步驟：
[0006] 在監(jiān)測到系統(tǒng)進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式時(shí)，將當(dāng)前機(jī)組頻率值相對于上一周期機(jī)組頻率 值的頻率變化量與設(shè)定的各機(jī)組頻率變化量閾值比較，確定所述頻率變化量所處的基于各 機(jī)組頻率變化量閾值確定的頻率變化量閾值區(qū)間范圍；
[0007] 選取與所述頻率變化量所處的頻率變化量閾值區(qū)間范圍對應(yīng)的分組PID參數(shù)值作 為當(dāng)前PID參數(shù)值；
[0008] 根據(jù)所述當(dāng)前PID參數(shù)值運(yùn)算出當(dāng)前周期的PID輸出值；
[0009] 采用所述PID輸出值進(jìn)行孤網(wǎng)運(yùn)行控制。
[0010] -種水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制系統(tǒng)，包括：
[0011]閾值比較模塊，用于在監(jiān)測到系統(tǒng)進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式時(shí)，將當(dāng)前機(jī)組頻率值相對 于上一周期機(jī)組頻率值的頻率變化量與設(shè)定的各機(jī)組頻率變化量閾值比較，確定所述頻率 變化量所處的基于各機(jī)組頻率變化量閾值確定的頻率變化量閾值區(qū)間范圍；
[0012] PID參數(shù)值選取模塊，用于選取與所述頻率變化量所處的頻率變化量閾值區(qū)間范 圍對應(yīng)的分組P ID參數(shù)值作為當(dāng)前P ID參數(shù)值；
[0013] 運(yùn)算模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前PID參數(shù)值運(yùn)算出當(dāng)前周期的PID輸出值；
[0014] 控制模塊，用于采用所述PID輸出值進(jìn)行孤網(wǎng)運(yùn)行控制。
[0015] 根據(jù)如上所述的本發(fā)明實(shí)施例的方案，其預(yù)先設(shè)置有多組的分組PID參數(shù)值，且設(shè) 置有多個(gè)機(jī)組頻率變化量閾值，其在監(jiān)測到進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式時(shí)，通過將當(dāng)前機(jī)組頻率值 與上一周期機(jī)組頻率值進(jìn)行比較，得到頻率變化量，并基于該頻率變化量選取適當(dāng)?shù)姆纸M PID參數(shù)值來運(yùn)算確定出PID輸出值，據(jù)此進(jìn)行孤網(wǎng)運(yùn)行控制。在網(wǎng)上負(fù)荷變化引起機(jī)組頻 率變化的情況下，通過機(jī)組頻率的變化選取不同的分組PID參數(shù)值來實(shí)現(xiàn)調(diào)速器的孤網(wǎng)調(diào) 節(jié)，從而可以針對不同大小的擾動(dòng)負(fù)荷選取不同的調(diào)節(jié)參數(shù)，可以快速準(zhǔn)確地自適應(yīng)調(diào)節(jié) 機(jī)組頻率，提尚系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0016] 圖1是一個(gè)實(shí)施例中的水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制方法的流程示意圖；
[0017] 圖2是一個(gè)具體示例中的水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制方法的流程示意圖；
[0018] 圖3是一個(gè)實(shí)施例中的水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本 發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明， 并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0020] 圖1中示出了一個(gè)實(shí)施例中的水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制方法。如圖1所示，該實(shí) 施例中的方法包括步驟：
[0021] 步驟S101:在監(jiān)測到系統(tǒng)進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式時(shí)，將當(dāng)前機(jī)組頻率值相對于上一周 期機(jī)組頻率值的頻率變化量與設(shè)定的各機(jī)組頻率變化量閾值比較，確定所述頻率變化量所 處的基于各機(jī)組頻率變化量閾值確定的頻率變化量閾值區(qū)間范圍；
[0022] 步驟S102 :選取與所述頻率變化量所處的頻率變化量閾值區(qū)間范圍對應(yīng)的分組 PID參數(shù)值作為當(dāng)前PID參數(shù)值；
[0023] 步驟S103:根據(jù)所述當(dāng)前PID參數(shù)值運(yùn)算出當(dāng)前周期的PID輸出值；
[0024] 步驟S104:采用所述PID輸出值進(jìn)行孤網(wǎng)運(yùn)行控制。
[0025]根據(jù)如上所述的本發(fā)明實(shí)施例的方案，其預(yù)先設(shè)置有多組的分組PID參數(shù)值，且設(shè) 置有多個(gè)機(jī)組頻率變化量閾值，其在監(jiān)測到進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式時(shí)，通過將當(dāng)前機(jī)組頻率值 與上一周期機(jī)組頻率值進(jìn)行比較，得到頻率變化量，并基于該頻率變化量選取適當(dāng)?shù)姆纸M PID參數(shù)值來運(yùn)算確定出PID輸出值，據(jù)此進(jìn)行孤網(wǎng)運(yùn)行控制。在網(wǎng)上負(fù)荷變化引起機(jī)組頻 率變化的情況下，通過機(jī)組頻率的變化選取不同的分組PID參數(shù)值來實(shí)現(xiàn)調(diào)速器的孤網(wǎng)調(diào) 節(jié)，從而可以針對不同大小的擾動(dòng)負(fù)荷選取不同的調(diào)節(jié)參數(shù)，可以快速準(zhǔn)確地自適應(yīng)調(diào)節(jié) 機(jī)組頻率，提尚系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0026] 在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，在上述步驟S103之前，還可以包括：
[0027]步驟S1021:根據(jù)所述當(dāng)前機(jī)組頻率值與所述上一周期機(jī)組頻率值的大小關(guān)系，選 取與所述頻率變化量所處的頻率變化量閾值區(qū)間范圍對應(yīng)的開環(huán)增量值作為當(dāng)前開環(huán)增 量值。
[0028]此時(shí)，在上述步驟S103中，是根據(jù)所述當(dāng)前PID參數(shù)值、所述當(dāng)前開環(huán)增量值運(yùn)算 出所述當(dāng)前周期的PID輸出值。
[0029] 從而，通過結(jié)合開環(huán)增量值來確定PID輸出值，可以加快調(diào)節(jié)速度。
[0030] 上述系統(tǒng)進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式的條件，可以結(jié)合實(shí)際需要來設(shè)置，據(jù)此，在一個(gè)實(shí)施 例中，如圖1所示，在上述步驟S101之前，還可以包括：
[0031] 步驟S100:在監(jiān)測到所述當(dāng)前機(jī)組頻率值與機(jī)組額定頻率的差值大于預(yù)定頻率死 區(qū)值、且所述頻率變化量大于孤網(wǎng)判斷頻率變化量閾值時(shí)，判定系統(tǒng)進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式。
[0032] 圖2中示出了一個(gè)具體示例中的水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制方法的流程示意圖。
[0033]在該具體實(shí)例中，在執(zhí)行上述方法時(shí)，可先進(jìn)行程序的初始化，設(shè)定好上述方法在 運(yùn)行過程中可能設(shè)定好的各種參數(shù)值。包括：
[0034]預(yù)定頻率死區(qū)值Ef，該預(yù)定頻率死區(qū)值Ef可以設(shè)置成為一個(gè)絕對值；
[0035] 孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的η組分組PID參數(shù)(Kpl、Ku、Kdi，……，Kpn、K in、Kdn)，其中，Kpl……Kpn表 示PID參數(shù)中的比例增益，Ku……K in表示PID參數(shù)中的積分增益，Kdi……Kdn表示PID參數(shù)中 的微分增益，Kpl、Ku、Kdi構(gòu)成第1組分組PID參數(shù)，K pn、Kin、Kdn構(gòu)成第η組分組PID參數(shù);η的具 體取值可以根據(jù)現(xiàn)場負(fù)荷變化的情況劃分等級來確定，Κ ρ1、Κη、Κ<η，……，Kpn、Kin、Kdn的各自 的具體取值可以結(jié)合現(xiàn)場情況結(jié)合實(shí)際技術(shù)經(jīng)驗(yàn)來確定；
[0036] PID 的開環(huán)增量值 ΔΚ!，……，ΔΚη，其中 0< ΔΚη，ΔΚ!，……，ΔΚη 的各 自的具體取值可以結(jié)合現(xiàn)場情況結(jié)合實(shí)際技術(shù)經(jīng)驗(yàn)來確定；
[0037] 孤網(wǎng)判斷頻率變化量閾值faQ，機(jī)組頻率變化量閾值fal，……，fn，其中，0 <fa〇 < ...<fan-i，其中，faQ，……，匕^的各自的具體取值可以結(jié)合現(xiàn)場情況結(jié)合實(shí)際技術(shù)經(jīng)驗(yàn) 來確定。
[0038]然后，在具體運(yùn)行過程中，獲取當(dāng)前機(jī)組頻率值Fj，并將前機(jī)組當(dāng)頻率值Fj賦值給 上一次（即上一周期)機(jī)組頻率值。
[0039]啟動(dòng)定時(shí)器，在定時(shí)時(shí)間到時(shí)，計(jì)算當(dāng)前機(jī)組頻率值Fj與機(jī)組額定頻率Fg的差值e (n) =Fj_Fg，計(jì)算當(dāng)前機(jī)組頻率值相對于上一周期機(jī)組頻率值的頻率變化量Δ F。
[0040]其中，在計(jì)算頻率變化量AF時(shí)，可以采用兩種不同的方式進(jìn)行。
[0041 ]在其中一種方式中，頻率變化量可以為當(dāng)前機(jī)組頻率值Fj與上一周期機(jī)組頻率值
[0042]在另外一種方式中，頻率變化量可以為當(dāng)前機(jī)組頻率值Fj與上一周期機(jī)組頻率值 Fj-i的差值與機(jī)組額定頻率FC的比例值
[0043] 然后用計(jì)算出的e(n)與AF判斷是否滿足孤網(wǎng)條件。在本實(shí)施例中的一個(gè)具體示 例中，可以是在當(dāng)前機(jī)組頻率值Fj與機(jī)組額定頻率Fg的差值e(n)大于預(yù)定頻率死區(qū)值E f、且 頻率變化量△ F大于孤網(wǎng)判斷頻率變化量閾值匕〇時(shí)，判定滿足孤網(wǎng)運(yùn)行條件，否則判定不滿 足孤網(wǎng)運(yùn)行條件。
[0044] 如果不滿足孤網(wǎng)運(yùn)行條件，則復(fù)位孤網(wǎng)標(biāo)志，復(fù)位定時(shí)器，返回上述過程，將前機(jī) 組當(dāng)頻率值Fj賦值給上一次（即上一周期）機(jī)組頻率值巧^后，進(jìn)入新一輪的定時(shí)器定時(shí)時(shí) 間的處理過程。
[0045] 如果滿足孤網(wǎng)運(yùn)行條件，進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式后，計(jì)算當(dāng)前機(jī)組頻率值相對于上一 周期機(jī)組頻率值的頻率變化量A F。并將頻率變化量△ F與設(shè)定的各機(jī)組頻率變化量閾值比 較，確定頻率變化量A F所處的基于各機(jī)組頻率變化量閾值確定的頻率變化量閾值區(qū)間范 圍，并選取與所述頻率變化量所處的頻率變化量閾值區(qū)間范圍對應(yīng)的分組PID參數(shù)值作為 當(dāng)前PID參數(shù)值。并結(jié)合當(dāng)前機(jī)組頻率值Fj與上一周期機(jī)組頻率值的大小關(guān)系，選取與 頻率變化量A F所處的頻率變化量閾值區(qū)間范圍對應(yīng)的開環(huán)增量值作為當(dāng)前開環(huán)增量值。
[0046] 舉例來說，結(jié)合上述設(shè)定的機(jī)組頻率變化量閾值fal，……、開環(huán)增量值Δ Κι,......，ΑΚη為例：
[0047] 如果| AF|彡fal，則選取第1組分組PID參數(shù)Kpl、Ku、Kdi作為當(dāng)前PID參數(shù)值;如果同 時(shí)Λ F<0，則將Δ h作為當(dāng)前開環(huán)增量值，而如果Δ F>0，則將-Δ心作為當(dāng)前開環(huán)增量值； [0048] 如果fal< | AF|彡fa2，則選取第2組分組PID參數(shù)Kp2、Ki2、Kd2作為當(dāng)前的PID參數(shù) 值;如果同時(shí)A F< 0，則將Δ K2作為當(dāng)前開環(huán)增量值，而如果△ F> 0，則將-△ K2作為當(dāng)前開 環(huán)增量值；
[0049] 依此類推；
[0050] 如果fan-!< | AF|，則選取第η組分組PID參數(shù)Kpn、Kin、Kdn作為當(dāng)前PID參數(shù)值;如果 同時(shí)Δ F<0，則將Δ 1作為當(dāng)前的開環(huán)增量值，而如果Δ F>0，則將-Δ Kn作為當(dāng)前開環(huán)增量 值。
[0051]隨后，即可根據(jù)當(dāng)前PID參數(shù)值、當(dāng)前開環(huán)增量值、上一周期的PID輸出值、當(dāng)前周 期的頻率偏差值、相鄰的前兩個(gè)周期的頻率偏差值運(yùn)算出所述當(dāng)前周期的PID輸出值。 [0052]在一個(gè)具體實(shí)例中，確定PID輸出值的具體的運(yùn)算公式可以為：
[0053] Υ(κ)=Υ(κ-i)+KPj( (e(n)-e(n-l) )+Kije(n)+Kdj(e(n)-2e(n-l)+e(n_2)))+ Δ Kj
[0054] 其中，Y〇〇表示計(jì)算出的當(dāng)前周期的PID輸出值，Yow)表示上一周期的PID輸出值，e (η)表示當(dāng)前周期的頻率偏差值，e(n-l)表示上一周期的頻率偏差值，e(n-2)表示上上周期 的頻率偏差值，Kpj、Kij、Kdj為當(dāng)前的分組PID參數(shù)值，ΔΚ」表示當(dāng)前的開環(huán)增量值。本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以理解，j的取值為
[0055] 隨后，復(fù)位定時(shí)器，復(fù)位定時(shí)器，返回上述過程，將前機(jī)組當(dāng)頻率值Fj賦值給上一 次（即上一周期)機(jī)組頻率值行^后，進(jìn)入新一輪的定時(shí)器定時(shí)時(shí)間的處理過程。
[0056] 其中，上述開環(huán)增量值△ &在具體應(yīng)用時(shí)，可以是每進(jìn)入一次孤網(wǎng)運(yùn)行模式，Δ Kj 作用于Y〇〇的輸出一次，然后不再作用于Y〇〇,直到本次孤網(wǎng)模式結(jié)束，進(jìn)入正常調(diào)節(jié)模式。 [0057]以孤網(wǎng)運(yùn)行兩組參數(shù)的選取為例，設(shè)定好預(yù)定頻率死區(qū)值E f (例如0.5Hz)、
[0058] 兩組分組PID參數(shù):Κρ1、Κη、Κ<η和^、{^、^，兩個(gè)開環(huán)增量值六仏和六^孤網(wǎng)判斷 頻率變化量閾值€ aQ、機(jī)組頻率變化量閾值f al。
[0059] 將前機(jī)組當(dāng)頻率值Fj賦值給上一次（即上一周期）機(jī)組頻率值打^后，假設(shè)啟動(dòng) 200ms定時(shí)器，計(jì)算當(dāng)前周期的頻率偏差值e(n) =當(dāng)前機(jī)組頻率值Fj-機(jī)組額定頻率FC，并計(jì) 算頻率變化量△ F=當(dāng)前機(jī)組頻率值Fj-上一周期機(jī)組頻率值，或者計(jì)算頻率變化量Δ F =(當(dāng)前機(jī)組頻率值Fj-上一周期機(jī)組頻率值F^)/機(jī)組額定頻率Fc。
[0060] 如果|e(n)|>Ef且| AF|>faQ，則判定滿足孤網(wǎng)運(yùn)行條件，設(shè)置孤網(wǎng)運(yùn)行標(biāo)志。否 則判定不滿足孤網(wǎng)運(yùn)行條件，復(fù)位孤網(wǎng)運(yùn)行標(biāo)志，復(fù)位定時(shí)器，返回上述過程，將前機(jī)組當(dāng) 頻率值Fj賦值給上一次（即上一周期)機(jī)組頻率值巧^后，進(jìn)入新一輪的定時(shí)器定時(shí)時(shí)間的 處理過程。
[0061] 進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式后：
[0062] (1)如果| AF|彡fal，選取第1組分組PID參數(shù)Kpl、Ku、Kdi作為當(dāng)前PID參數(shù)值；
[0063] a、若AF<0,則將Δ&作為當(dāng)前開環(huán)增量值，本次的PID輸出值為：
[0064] Y(k) = Y(k-i)+KPi( (e(n)-e(n-l) )+Kiie(n)+Kdi(e(n)-2e(n-l)+e(n_2)))+ Δ Kib、若 A F>0，則將-Δ h作為當(dāng)前開環(huán)增量值，本次的PID輸出值為：
[0065] Y(k)=Y(k-i)+Kpi( (e(n)-e(n-l) )+Kiie(n)+Kdi(e(n)-2e(n-l)+e(n-2)))- Δ Κι
[0066] (2)如果I AF| >fal，選取第2組分組PID參數(shù)Kp2、Ki2、Kd2作為當(dāng)前PID參數(shù)值；
[0067] a、若AF<0,則將ΔΚ2作為當(dāng)前開環(huán)增量值，本次的PID輸出值為：
[0068] Υ(κ) = Υ(κ-i)+KP2( (e(n)-e(n-l) )+Ki2e(n)+Kd2(e(n)-2e(n-l)+e(n_2)))+ Δ K2b、若 AF>0,則將_ΔΚ2作為當(dāng)前開環(huán)增量值，本次的PID輸出值為：
[0069] Y(k) = Y(k-i)+KP2( (e(n)-e(n-l) )+Ki2e(n)+Kd2(e(n)-2e(n_l )+e(n_2)))_ Δ K2如果 下一次的程序周期仍然為孤網(wǎng)運(yùn)行模式，則Y〇0的輸出不附加開環(huán)增量值A(chǔ)Kn，直到本次孤 網(wǎng)運(yùn)行模式退出后，下次重新進(jìn)入孤網(wǎng)模式時(shí)，再附加對應(yīng)的開環(huán)增量值A(chǔ) Κη。
[0070] 基于與上述方法相同的思想，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控 制系統(tǒng)。圖3中示出了一個(gè)實(shí)施例中的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0071] 如圖3所示，該實(shí)施例中的系統(tǒng)包括：
[0072]閾值比較模塊301，用于在監(jiān)測到系統(tǒng)進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式時(shí)，將當(dāng)前機(jī)組頻率值相 對于上一周期機(jī)組頻率值的頻率變化量與設(shè)定的各機(jī)組頻率變化量閾值比較，確定所述頻 率變化量所處的基于各機(jī)組頻率變化量閾值確定的頻率變化量閾值區(qū)間范圍；
[0073] PID參數(shù)值選取模塊302,用于選取與所述頻率變化量所處的頻率變化量閾值區(qū)間 范圍對應(yīng)的分組PID參數(shù)值作為當(dāng)前PID參數(shù)值；
[0074]運(yùn)算模塊303,用于根據(jù)所述當(dāng)前PID參數(shù)值運(yùn)算出當(dāng)前周期的PID輸出值；
[0075]控制模塊304,用于采用所述PID輸出值進(jìn)行孤網(wǎng)運(yùn)行控制。
[0076] 根據(jù)如上所述的本發(fā)明實(shí)施例的方案，其預(yù)先設(shè)置有多組的分組PID參數(shù)值，且設(shè) 置有多個(gè)機(jī)組頻率變化量閾值，其在監(jiān)測到進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式時(shí)，通過將當(dāng)前機(jī)組頻率值 與上一周期機(jī)組頻率值進(jìn)行比較，得到頻率變化量，并基于該頻率變化量選取適當(dāng)?shù)姆纸M PID參數(shù)值來運(yùn)算確定出PID輸出值，據(jù)此進(jìn)行孤網(wǎng)運(yùn)行控制。在網(wǎng)上負(fù)荷變化引起機(jī)組頻 率變化的情況下，通過機(jī)組頻率的變化選取不同的分組PID參數(shù)值來實(shí)現(xiàn)調(diào)速器的孤網(wǎng)調(diào) 節(jié)，從而可以針對不同大小的擾動(dòng)負(fù)荷選取不同的調(diào)節(jié)參數(shù)，可以快速準(zhǔn)確地自適應(yīng)調(diào)節(jié) 機(jī)組頻率，提尚系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0077] 在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，該實(shí)施例的系統(tǒng)還可以包括：
[0078]開環(huán)增量值選取模塊3021，用于根據(jù)所述當(dāng)前機(jī)組頻率值與所述上一周期機(jī)組頻 率值的大小關(guān)系，選取與所述頻率變化量所處的頻率變化量閾值區(qū)間范圍對應(yīng)的開環(huán)增量 值作為當(dāng)前開環(huán)增量值。
[0079]此時(shí)，上述運(yùn)算模塊303,是根據(jù)所述當(dāng)前PID參數(shù)值、所述當(dāng)前開環(huán)增量值運(yùn)算出 所述當(dāng)前周期的PID輸出值。
[0080] 從而，通過結(jié)合開環(huán)增量值來確定PID輸出值，可以加快調(diào)節(jié)速度。
[0081] 在一個(gè)具體實(shí)例中，上述運(yùn)算模塊303,還可以是根據(jù)所述當(dāng)前PID參數(shù)值、所述當(dāng) 前開環(huán)增量值、上一周期的PID輸出值、當(dāng)前周期的頻率偏差值、相鄰的前兩個(gè)周期的頻率 偏差值運(yùn)算出所述當(dāng)前周期的PID輸出值。從而可以結(jié)合之前周期的頻率變化情況，綜合確 定PID輸出值，以增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0082] 上述系統(tǒng)進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式的條件，可以結(jié)合實(shí)際需要來設(shè)置，據(jù)此，在一個(gè)具體 示例中，如圖3所示，本實(shí)施例中的還可以包括：
[0083]孤網(wǎng)監(jiān)測模塊300,用于在監(jiān)測到所述當(dāng)前機(jī)組頻率值與機(jī)組額定頻率的差值大 于預(yù)定頻率死區(qū)值、且所述頻率變化量大于孤網(wǎng)判斷頻率變化量閾值時(shí)，判定系統(tǒng)進(jìn)入孤 網(wǎng)運(yùn)行模式。
[0084]其中，在計(jì)算頻率變化量時(shí)，可以采用兩種不同的方式進(jìn)行。
[0085] 在其中一種方式中，頻率變化量可以為當(dāng)前機(jī)組頻率值與上一周期機(jī)組頻率值的 差值。
[0086] 在另外一種方式中，頻率變化量可以為當(dāng)前機(jī)組頻率值與上一周期機(jī)組頻率值的 差值與機(jī)組額定頻率的比例值。
[0087] 以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí) 施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存 在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
[0088] 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來 說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù) 范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制方法，其特征在于，包括步驟： 在監(jiān)測到系統(tǒng)進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式時(shí)，將當(dāng)前機(jī)組頻率值相對于上一周期機(jī)組頻率值的 頻率變化量與設(shè)定的各機(jī)組頻率變化量閾值比較，確定所述頻率變化量所處的基于各機(jī)組 頻率變化量閾值確定的頻率變化量閾值區(qū)間范圍； 選取與所述頻率變化量所處的頻率變化量閾值區(qū)間范圍對應(yīng)的分組PID參數(shù)值作為當(dāng) 前PID參數(shù)值； 根據(jù)所述當(dāng)前PID參數(shù)值運(yùn)算出當(dāng)前周期的PID輸出值； 采用所述PID輸出值進(jìn)行孤網(wǎng)運(yùn)行控制。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制方法，其特征在于： 還包括步驟:根據(jù)所述當(dāng)前機(jī)組頻率值與所述上一周期機(jī)組頻率值的大小關(guān)系，選取 與所述頻率變化量所處的頻率變化量閾值區(qū)間范圍對應(yīng)的開環(huán)增量值作為當(dāng)前開環(huán)增量 值； 根據(jù)所述當(dāng)前PID參數(shù)值、所述當(dāng)前開環(huán)增量值運(yùn)算出所述當(dāng)前周期的PID輸出值。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制方法，其特征在于，根據(jù)所述當(dāng)前 PID參數(shù)值、所述當(dāng)前開環(huán)增量值、上一周期的PID輸出值、當(dāng)前周期的頻率偏差值、相鄰的 前兩個(gè)周期的頻率偏差值運(yùn)算出所述當(dāng)前周期的PID輸出值。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制方法，其特征在于， 在監(jiān)測到所述當(dāng)前機(jī)組頻率值與機(jī)組額定頻率的差值大于預(yù)定頻率死區(qū)值、且所述頻 率變化量大于孤網(wǎng)判斷頻率變化量閾值時(shí)，判定系統(tǒng)進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制方法，其特征在于， 包括下述兩項(xiàng)中的任意一項(xiàng)： 所述頻率變化量為當(dāng)前機(jī)組頻率值與上一周期機(jī)組頻率值的差值； 所述頻率變化量為當(dāng)前機(jī)組頻率值與上一周期機(jī)組頻率值的差值與機(jī)組額定頻率的 比例值。6. -種水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，包括： 閾值比較模塊，用于在監(jiān)測到系統(tǒng)進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行模式時(shí)，將當(dāng)前機(jī)組頻率值相對于上 一周期機(jī)組頻率值的頻率變化量與設(shè)定的各機(jī)組頻率變化量閾值比較，確定所述頻率變化 量所處的基于各機(jī)組頻率變化量閾值確定的頻率變化量閾值區(qū)間范圍； PID參數(shù)值選取模塊，用于選取與所述頻率變化量所處的頻率變化量閾值區(qū)間范圍對 應(yīng)的分組PID參數(shù)值作為當(dāng)前PID參數(shù)值； 運(yùn)算模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前PID參數(shù)值運(yùn)算出當(dāng)前周期的PID輸出值； 控制模塊，用于采用所述PID輸出值進(jìn)行孤網(wǎng)運(yùn)行控制。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于： 還包括步驟:開環(huán)增量值選取模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前機(jī)組頻率值與所述上一周期機(jī) 組頻率值的大小關(guān)系，選取與所述頻率變化量所處的頻率變化量閾值區(qū)間范圍對應(yīng)的開環(huán) 增量值作為當(dāng)前開環(huán)增量值； 所述運(yùn)算模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前PID參數(shù)值、所述當(dāng)前開環(huán)增量值運(yùn)算出所述當(dāng)前周 期的PID輸出值。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)算模 塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前PID參數(shù)值、所述當(dāng)前開環(huán)增量值、上一周期的PID輸出值、當(dāng)前周期 的頻率偏差值、相鄰的前兩個(gè)周期的頻率偏差值運(yùn)算出所述當(dāng)前周期的PID輸出值。9. 根據(jù)權(quán)利要求6至8任意一項(xiàng)所述的水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于， 還包括孤網(wǎng)監(jiān)測模塊，用于在監(jiān)測到所述當(dāng)前機(jī)組頻率值與機(jī)組額定頻率的差值大于 預(yù)定頻率死區(qū)值、且所述頻率變化量大于孤網(wǎng)判斷頻率變化量閾值時(shí)，判定系統(tǒng)進(jìn)入孤網(wǎng) 運(yùn)行模式。10. 根據(jù)權(quán)利要求6至8任意一項(xiàng)所述的水輪機(jī)調(diào)速器孤網(wǎng)運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于， 包括下述兩項(xiàng)中的任意一項(xiàng)： 所述頻率變化量為當(dāng)前機(jī)組頻率值與上一周期機(jī)組頻率值的差值； 所述頻率變化量為當(dāng)前機(jī)組頻率值與上一周期機(jī)組頻率值的差值與機(jī)組額定頻率的 比例值。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK106026183SQ201610605939
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月28日
【發(fā)明人】汪曉兵, 劉偉, 周沙, 董查迎, 熊躍華, 蘇誠
【申請人】華自科技股份有限公司