水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)建模及神經(jīng)元控制研究.pdf

1、水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是影響電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和安全的最重要的控制系統(tǒng)之一。它主要負(fù)責(zé)電能有功（頻率）的調(diào)節(jié)，以滿(mǎn)足電力系統(tǒng)對(duì)電能頻率的要求。研究水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，尋找理想的控制方式，具有非常重要的意義。 本文在分析水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上，采用模塊化建模方法，把水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)劃分為壓力引水系統(tǒng)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、調(diào)速器等幾個(gè)子系統(tǒng)，分別對(duì)其進(jìn)行了機(jī)理建模，從而整合起整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)混流式水輪機(jī)，歸納分析了常用的全特性曲線(xiàn)的非線(xiàn)性模

2、型、基于內(nèi)特性解析的非線(xiàn)性模型的特點(diǎn)。利用水輪機(jī)的基本動(dòng)態(tài)方程，考慮了水輪機(jī)的損耗等非線(xiàn)性因素，建立起了水輪機(jī)的解析非線(xiàn)性模型；該模型物理意義清晰，所需參數(shù)少且易得；使用該模型對(duì)水電機(jī)組的啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了仿真，結(jié)果證實(shí)了所建模型的有效性。 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是非線(xiàn)性和時(shí)變性的系統(tǒng)，其分析計(jì)算分為：①大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程下的調(diào)節(jié)保證計(jì)算；②小波動(dòng)情況下的動(dòng)態(tài)分析。在研究小波動(dòng)情形時(shí)，即系統(tǒng)在穩(wěn)定工作工況點(diǎn)附近小瞬變時(shí)，可以把非線(xiàn)性系統(tǒng)進(jìn)行線(xiàn)性

3、化處理；本文建立了水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的線(xiàn)性化模型，推導(dǎo)了其中的傳遞系數(shù)；對(duì)水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頻率擾動(dòng)和機(jī)組突甩負(fù)荷工況進(jìn)行了仿真試驗(yàn)，整定了最佳調(diào)節(jié)參數(shù)；通過(guò)動(dòng)態(tài)比較，分析了調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)改變對(duì)其動(dòng)態(tài)性能的影響。 目前的水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器普遍采用PID調(diào)節(jié)規(guī)律，傳統(tǒng)的PID控制無(wú)法解決穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性之間的矛盾，要保證系統(tǒng)在各工況下穩(wěn)定運(yùn)行，必須采用參數(shù)在線(xiàn)自整定技術(shù)。本文引入了具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)功能的神經(jīng)元控制算法，設(shè)計(jì)了單神經(jīng)元