確的依據(jù)，進(jìn)而保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0052] 與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果：
[0053] 1、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案中，電子調(diào)節(jié)器開(kāi)度控制模式中，開(kāi)度偏差反饋的輸 出點(diǎn)有兩個(gè)，可手動(dòng)選擇，一個(gè)疊加在PID模塊前，一個(gè)疊加在PID模塊的積分環(huán)節(jié)輸入前， 提高了開(kāi)度控制模式模型的通用性。
[0054] 2、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，電子調(diào)節(jié)器功率控制模式中，將頻率偏差經(jīng)永泰轉(zhuǎn) 差系數(shù)轉(zhuǎn)換成功率偏差，疊加在功率給定和功率反饋上，經(jīng)過(guò)PID模塊后形成導(dǎo)葉開(kāi)度指 令，實(shí)現(xiàn)功率模式的一次調(diào)頻功能。該控制邏輯是對(duì)現(xiàn)有功率控制模式控制邏輯的補(bǔ)充，符 合現(xiàn)有的大型水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)電子調(diào)節(jié)器的實(shí)際情況;是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行的補(bǔ)充，可準(zhǔn)確 模擬實(shí)際控制功能。
[0055] 3、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，在開(kāi)度控制模式和功率控制模式兩種常用的并網(wǎng)后 大網(wǎng)控制方式基礎(chǔ)上，增加了孤網(wǎng)控制方式。根據(jù)頻差變化的大小，可以使水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 在大網(wǎng)控制方式和孤網(wǎng)控制方式間進(jìn)行切換。孤網(wǎng)控制方式和開(kāi)度控制方式具有相同的控 制模塊。由大網(wǎng)控制方式切換到孤網(wǎng)控制方式后對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行切換，包括一次調(diào)頻死區(qū)， PID控制參數(shù)，永泰轉(zhuǎn)差系數(shù)，一次調(diào)頻限幅等。符合水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)電子調(diào)節(jié)器的實(shí)際控 制邏輯;提供了多種可供選擇的模型結(jié)構(gòu)，提高了模型應(yīng)用的通用性
[0056] 4、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，在功率控制模式中，增加了PID參數(shù)切換功能。根據(jù) 功率偏差值的大小，可實(shí)現(xiàn)兩套功率控制模式PID參數(shù)的切換，以滿足水輪機(jī)調(diào)節(jié)特性的需 要。符合水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)功率控制模式的實(shí)際控制邏輯;控制參數(shù)意義明確，便于通過(guò)現(xiàn)場(chǎng) 試驗(yàn)獲取，具有實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。
[0057] 5、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，電子調(diào)節(jié)器在開(kāi)度控制模式下，在頻率偏差后增加 了速率限制;在功率控制模式下，在一次調(diào)頻功率和功率給定的功率偏差后增加了速率限 制;在電子調(diào)節(jié)器輸出后增加了速率限制；為電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析計(jì)算提供了可靠且準(zhǔn)確的 依據(jù)，進(jìn)而保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0058] 6、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，應(yīng)用廣泛，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0059]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中PSD-BPA暫態(tài)穩(wěn)定程序中提供的水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)電子調(diào)節(jié)器模 型框圖；
[0060]圖2是本發(fā)明水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)電子調(diào)節(jié)器開(kāi)度(孤網(wǎng))控制模塊模型框圖；
[0061 ]圖3是本發(fā)明水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)電子調(diào)節(jié)器功率控制模塊模型框圖；
[0062]圖4是本發(fā)明水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)電子調(diào)節(jié)器模型框圖；
[0063]圖5是本發(fā)明的具體應(yīng)用例中的頻率測(cè)量模塊框圖；
[0064]圖6是本發(fā)明的具體應(yīng)用例中的死區(qū)設(shè)定模塊框圖；
[0065] 圖7是本發(fā)明的具體應(yīng)用例中的開(kāi)度控制(孤網(wǎng)控制)模式中的PID調(diào)節(jié)模塊框圖；
[0066] 圖8是本發(fā)明的具體應(yīng)用例中的導(dǎo)葉開(kāi)度測(cè)量模塊框圖；
[0067] 圖9是本發(fā)明的具體應(yīng)用例中的速率限制模塊框圖；
[0068] 圖10是本發(fā)明的具體應(yīng)用例中的功率控制模式中的PID調(diào)節(jié)模塊框圖；
[0069]圖11是本發(fā)明的具體應(yīng)用例中的功率測(cè)量模塊框圖；
[0070] 圖12是本發(fā)明的具體應(yīng)用例中的開(kāi)度模式一次調(diào)頻機(jī)頻上階躍仿真與實(shí)測(cè)功率 對(duì)比曲線；
[0071] 圖13是本發(fā)明的具體應(yīng)用例中的開(kāi)度模式一次調(diào)頻機(jī)頻下階躍仿真與實(shí)測(cè)功率 對(duì)比曲線；
[0072] 圖14是本發(fā)明的具體應(yīng)用例中的功率模式一次調(diào)頻機(jī)頻上階躍仿真與實(shí)測(cè)功率 對(duì)比曲線；
[0073]圖15是本發(fā)明的具體應(yīng)用例中的功率模式一次調(diào)頻機(jī)頻下階躍仿真與實(shí)測(cè)功率 對(duì)比曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0074]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí) 施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0075] 如圖4所示，本發(fā)明提供一種水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)用電子調(diào)節(jié)器模型，水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 用電子調(diào)節(jié)器模型用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析計(jì)算；電子調(diào)節(jié)器模型包括大網(wǎng)控制系統(tǒng)和孤網(wǎng) 控制系統(tǒng)；
[0076] 大網(wǎng)控制系統(tǒng)中設(shè)有PID調(diào)節(jié)模塊;大網(wǎng)控制系統(tǒng)根據(jù)頻率偏差值與孤網(wǎng)控制系 統(tǒng)自動(dòng)切換。
[0077] 其中，大網(wǎng)控制系統(tǒng)包括開(kāi)度控制系統(tǒng)與功率控制系統(tǒng)；
[0078] 功率控制系統(tǒng)與開(kāi)度控制系統(tǒng)分別設(shè)有相互獨(dú)立的PID調(diào)節(jié)模塊；
[0079] 孤網(wǎng)控制系統(tǒng)與開(kāi)度控制系統(tǒng)具有相同結(jié)構(gòu)的PID調(diào)節(jié)模塊；
[0080] 開(kāi)度控制系統(tǒng)用于為電子調(diào)節(jié)器模型提供開(kāi)度控制模式；
[0081] 功率控制系統(tǒng)用于為電子調(diào)節(jié)器模型提供功率控制模式；
[0082] 孤網(wǎng)控制系統(tǒng)用于為電子調(diào)節(jié)器模型提供孤網(wǎng)控制模式；
[0083] 開(kāi)度控制模式與功率控制模式手動(dòng)切換、且開(kāi)度控制模式或功率控制模式均與孤 網(wǎng)控制模式自動(dòng)切換。
[0084] 其中，開(kāi)度控制系統(tǒng)與功率控制系統(tǒng)均包括一組頻率測(cè)量模塊、死區(qū)設(shè)定模塊、 PID調(diào)節(jié)模塊及速率限制模塊；
[0085] 開(kāi)度控制系統(tǒng)還包括導(dǎo)葉開(kāi)度測(cè)量模塊；
[0086] 功率控制系統(tǒng)還包括功率測(cè)量模塊；
[0087] 開(kāi)度控制系統(tǒng)中的頻率測(cè)量模塊、死區(qū)設(shè)定模塊及PID調(diào)節(jié)模塊依次連接，導(dǎo)葉開(kāi) 度測(cè)量模塊、死區(qū)設(shè)定模塊及PID調(diào)節(jié)模塊依次連接；
[0088] 功率控制系統(tǒng)中的頻率測(cè)量模塊、死區(qū)設(shè)定模塊及PID調(diào)節(jié)模塊依次連接，功率測(cè) 量模塊、死區(qū)設(shè)定模塊及PID調(diào)節(jié)模塊依次連接；
[0089] PID調(diào)節(jié)模塊的輸出側(cè)與輸入側(cè)均連接有速率限制模塊。
[0090] 其中，頻率測(cè)量模塊，導(dǎo)葉開(kāi)度測(cè)量模塊及功率測(cè)量模塊均包括滯后單元和連接 至滯后單元的延時(shí)單元；
[0091] PID調(diào)節(jié)模塊包括并聯(lián)的PID單元。
[0092] 其中，當(dāng)電子調(diào)節(jié)器模型處于開(kāi)度控制模式時(shí)，負(fù)反饋信號(hào)的開(kāi)度偏差經(jīng)積分環(huán) 節(jié)輸入開(kāi)度控制系統(tǒng)中的PID調(diào)節(jié)模塊，也可經(jīng)PID環(huán)節(jié)輸入開(kāi)度控制系統(tǒng)中的PID調(diào)節(jié)模 塊。
[0093] 開(kāi)度控制系統(tǒng)中的PID調(diào)節(jié)模塊計(jì)算調(diào)節(jié)器輸出Ypidqut包括：
[0094] (1)當(dāng)PID調(diào)節(jié)模塊選擇PID調(diào)節(jié)模塊輸出Ypidqut來(lái)計(jì)算開(kāi)度偏差反饋時(shí)，包括： [0095] 1-A、當(dāng)開(kāi)度偏差反饋經(jīng)積分環(huán)節(jié)輸入時(shí)，計(jì)算電子調(diào)節(jié)器輸出的拉普拉斯變換值 Ypidout(s):
[0097] 1-B、當(dāng)開(kāi)度偏差反饋經(jīng)PID環(huán)節(jié)輸入時(shí)，計(jì)算電子調(diào)節(jié)器輸出的拉普拉斯變換值 Ypidout(s):
f
[0099] (2)當(dāng)PID調(diào)節(jié)模塊選擇導(dǎo)葉開(kāi)度Y來(lái)計(jì)算開(kāi)度偏差反饋時(shí)，包括：
[0100] 2-A、當(dāng)開(kāi)度偏差反饋經(jīng)PID模塊的積分環(huán)節(jié)輸入時(shí)，計(jì)算電子調(diào)節(jié)器輸出的拉普 拉斯變換值Ypidout(s):
?
[0102] 2-Β、當(dāng)開(kāi)度偏差反饋經(jīng)PID環(huán)節(jié)輸入時(shí)，計(jì)算電子調(diào)節(jié)器輸出的拉普拉斯變換值 Ypidout(s):
[0104]式中：Kpi為開(kāi)度控制模式比例增益;Kii為開(kāi)度控制模式積分增益;Kdi為度控制模 式微分增益;Tvl為開(kāi)度控制模式微分時(shí)間常數(shù);bP為永泰轉(zhuǎn)差系數(shù)；△ ω (S)= ω (S)-CO0 (s)為轉(zhuǎn)速的拉普拉斯變換；ω (s)為機(jī)組轉(zhuǎn)速；coo(s)為轉(zhuǎn)速給定；AY(S)=Yrrf-Y為開(kāi)度 偏差的拉普拉斯變換;Y(S)為機(jī)組導(dǎo)葉開(kāi)度;Yrrf(S)為導(dǎo)葉開(kāi)度給定。
[0105] 當(dāng)電子調(diào)節(jié)器模型處于功率控制模式時(shí)，功率控制模式具備兩套PID參數(shù)，并根據(jù) 功率偏差量是否超出預(yù)設(shè)功率偏差設(shè)定值自動(dòng)切換；功率控制系統(tǒng)中的PID調(diào)節(jié)模塊計(jì)算 調(diào)節(jié)器輸出Ypidout。
[0106] 其中，功率控制系統(tǒng)中的PID調(diào)節(jié)模塊計(jì)算調(diào)節(jié)器輸出Ypidqut(S)包括：
[0108] 式中:Kp2為功率控制模式比例增益;K12為功率控制模式積分增益;Kd2為功率控制 模式微分增益;Tv2為功率控制模式微分時(shí)間常數(shù);eP為永泰轉(zhuǎn)差系數(shù)；△ ω (S)= ω (S)-CO0 (S)為轉(zhuǎn)速的拉普拉斯變換；ω (S)為機(jī)組轉(zhuǎn)速；Oo(S)為轉(zhuǎn)速給定；△ PE(S)=Pref(S)-PE(S) 為功率偏差的拉普拉斯變換;Pref (s)為功率給定;PE( s)為發(fā)電機(jī)功率。
[0109] 開(kāi)度控制模式或功率控制模式均與孤網(wǎng)控制系統(tǒng)自動(dòng)切換的切換原則包括：
[0110] 當(dāng)頻