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    188宝金博页面版: 水轮机调速器控制策略研究综述

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    内容提示： 22 卷第 2 2(]02 年 4 月 水轮机调速器控制策略研究综述 王玲花 ， 沈祖诒 ， 陈德新 (1． 河海大学水利水电工程学院， 江苏 南京21 0 098； 2． 华北水利水电学院。 河南 郑州4500 45) 摘要 ： 综述水轮机调速嚣 PID 控制、 智能控制和 自适应控制等特点， 指 出：刂瓶山饩龇窍咝钥 制系统问题， 但导致控制精度降低； 神经元网络控制虽有在线学习能力， 但存在着学习速度较慢、 易 收敛到局部最小点等不足， 延长了网络决策时间； 将：刂、 神经网络控制和 PID 控制相结合， 可 以实现PID 控制嚣参数在线调整， 能够直接用于水轮机调节系统的实时控制中； 状态反馈控制可...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：27 | 上传日期：2013-10-13 13:14:41 | 文档星级：
    22 卷第 2 2(]02 年 4 月 水轮机调速器控制策略研究综述 王玲花 ， 沈祖诒 ， 陈德新 (1． 河海大学水利水电工程学院， 江苏 南京21 0 098； 2． 华北水利水电学院。 河南 郑州4500 45) 摘要 ： 综述水轮机调速嚣 PID 控制、 智能控制和 自适应控制等特点， 指 出：刂瓶山饩龇窍咝钥 制系统问题， 但导致控制精度降低； 神经元网络控制虽有在线学习能力， 但存在着学习速度较慢、 易 收敛到局部最小点等不足， 延长了网络决策时间； 将：刂、 神经网络控制和 PID 控制相结合， 可 以实现PID 控制嚣参数在线调整， 能够直接用于水轮机调节系统的实时控制中； 状态反馈控制可以 改进控制系统的动态性能； 遗传算法可有效地解决参数寻优问题． 提出在调节参数最佳整定、 电液 随动系统、 可靠性与稳定性等方面还有待深入研 究． 关键词 ： 水轮机； 调速嚣； 控制策略 中图分类号 ： TV734． 4 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 006— 7647f2002)02— 0056— 03 水轮机调速器是保证水电厂机组稳定运行的重 要控制设备， 直接关系到机组的安全与稳定运行 ． 早 期的水轮机调速器是利用测速元件直接操作水轮机 执行机构的直接作用式小型调速器 ， l9 世纪末出现 了用液压元件进行功率放大的液压调速器 ， 至 20 世 纪 30 年代已有相当完善的机械液压型调速器 ． 随着 电力系统的发展 ， 对 自动化的要求越来越高 ， 如要求 进行机组的成组调节与控制等， 1944 年世界上第一 台电气液压型调速器在瑞士问世 ． 电气液压型调速 器经历了电子管、 晶体管、 集成电路等发展阶段， 调 节规律由比例积分型( PI) 发展到 比例积分 、 微分 型 (PID) ． 由于计算机技术的发展， 结合经典、 现代及智 能等控制理论 ， 20 年来世界各国先后将微机技术 引 入水轮机调节领域 ． 我国的大、 中型水轮机调速器在 20 世纪 5o 至 60 年代大部分是机械液压型 ； 70 至 80 年代初则较 多采用电子管、 晶体管和集成电路的模拟电气液压 型调速器， 调节规律大都为 H 型； 自80 年代初， 我 国开始研制微机调速器； 进入 9o 年代， 在我国新建 或更新改造的大 、 中型水电站中， 已普遍采用微机调 速器． 因机械液压型调速器的结构简单 ， 对油质要求 不高， 能够提供必要的稳定调节作用， 目前在国内的 些 中小型水电站中仍有部分应用 ， 其不足之处是 死区大， 灵敏度低 ， 事故甩 负荷时易过速 ． 电气液压 型调速器反应速度较快 ， 但由于它对油质 油压要求 较高 ， 电液转换器易卡， 机械液压型和模拟电气液压 一型调速器漏油多， 压油泵频繁启动， 可靠性降低， 将 逐渐被淘汰 微机调速器调节规律 由 PID 型发展到 多种 PID 改进型 ， 其发展经 历 了 Z80 单 板机 、 单片 机、 STD 总线、 可编程、 工业 pc 等微机系列的应用过 程， 而单板机 、 单片机型 逐渐被淘汰 ， 占据市场的主 要是 STD 总线和 PLC 机型， 但 目前 的微机调速器亦 存在一些不足 ， 如对电磁干扰十分敏感等 ． 由于在水 轮机微机调速器中广泛采用 电子技术 、 液压技术 、 自 动控制技术和计算机技术 ， 出现 了多种新型的控制 策略， 使现代水轮机调速器的机型结构简单、 稳定性 好、 可靠性和主要技术指标大为提高， 抗干扰性强 ，控制功能不断扩展和完善， 不但容易实现 自动开停 机， 频率 、 相位、 功率自动跟踪， 而且容易实现调节器 的变结构、 变参数控制， 使水轮机调节系统在各工况 下均具有 良好 的控制性 能， 以满足水 电厂计算机 自 动监控的要求 ． 近年来 ， 研究探讨较 多的是水轮机调速器的控 制策略l1 J ， 从定参 数 PI， PID ， 有级 变参数 PID， 发 展到微机调速器时代连续变参数适应式 PID， 以及 自适应变结构时变参数 自完善控制、 模型参考多变 量最优控制、 最优 PID 控制、 人工神经网络控制、 预 测控制及基因控制等新型控制策略． 这些控制策略 都是以经典 PID 控制为基础加 以改进 的， 在理论研 究和工程实践中对调速器 的发展均起着积极的推动 作用 ． 作 者简舟 ： 王砖花( 1965一 ) ． 女 ． 河南唐河^ ． 讲师 ， 博士研究生 ， 主要从事水力机纽丑 过渡过程控制研究 56· 维普资讯 http://www.cqvip.com

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