水电机组并网运行频率调节系统的稳定性

在刚性联结电网模型基础上,分析了水电机组并网运行频率调节系统稳定性。随着一次调频机组及容量增加,产生了电网频率稳定性下降的问题。如果电网中存在多个小容量机组的调节系统,稳定性较差,将会引起整个电网频率调节系统稳定性下降或不稳定情况发生。因此必须重视小容量机组并入大电网运行时忽视系统稳定性的现象,足够的单机调节系统稳定性可以保证多机调节系统的稳定。当各机组调节系统主导时间常数相同时,各执行机构动作趋于同步,电网频率调节系统才会获得良好的动态品质。

水轮机最优控制系统研究

本文应用现代状态反馈控制理论 ,结合水轮机 (转速 )调节系统的恒值调节要求 ,从水轮机控制系统状态反馈模型出发 ,给出了与常规水轮机调节系统相似的系统框图。并对二次型性能指标最优化控制参数与传统推荐最佳调节参数进行比较分析 ,得到这两种方法所对应的最优调节参数有较大差别 ,二次型最优控制效果明显优于常规PID控制。仿真结果表明 :两者动态过程明显不同 ,前者的动态过程呈现完全的非周期快速稳定特点 ,而后者的动态过程则为衰减振荡过程。因此 ,在水轮机调速器中直接输入控制系统权矩阵代替常规的PID调节参数 ,能够根据人为要求实现期望的时域性能指标。

构建基于XPC目标的实时仿真测试系统

利用MATLAB提供的Simulink、RTW (Real TimeWorkshop)、XPCTarget等工具箱及I/O硬件 ,可以很容易实现数学模型的建立、可执行程序的生成、宿主机—目标机的通信连接以及与外部实物的数据交换 ,构成基于双机模式的实时仿真测试系统 ,进行半实物仿真 ,来实现控制系统的快速原型化、硬件在回路中的测试、控制器的算法选择和参数优化、信号波形的跟踪显示等功能 .

水轮发电机组最佳开机规律研究与实践

本文对常见的水轮发电机组开机规律进行了深入分析比较,指出其存在的问题。在综合开环开机规律和闭环开机规律优点的基础上,提出了"开环+闭环"新型开机模式,解决了开机过程中的快速性与平稳性之间的矛盾,并且分析研究了调节参数以及测频信号有效起始点对开机过程的影响。在不引入水头信号情况下,这种开机模式能够很好地处理开机过程中启动开度设定问题,在微机调速器中以简单的控制实现了自适应开机规律。通过仿真计算与电站运行证明,效果显著。

模糊子空间聚类的径向基函数神经网络建模

传统径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络模型在处理噪声环境下的数据时,会因缺乏去除噪音特征的机制而使得受训模型的泛化性能下降。针对此缺陷,根据模糊子空间聚类(fuzzy subspace clustering,FSC)算法的子空间特性,为RBF神经网络添加特征抽取机制,提出了一种模糊子空间聚类RBF神经网络建模新方法(RBF neural network modeling using fuzzy subspace clustering,FSC-RBF-NN)。与传统RBF神经网络建模方法相比,FSC-RBF-NN方法可根据FSC的子空间特性和特征抽取机制,为不同的隐含层节点选取不同的特征子空间。当训练数据中含有大量噪音特征时,FSC-RBF-NN方法可通过特征抽取机制去除噪音特征,只保留对建模有积极作用的特征,使模型能保持良好的泛化性能。模拟和真实数据集上的实验结果亦验证了FSC-RBF-NN方法在噪声环境下具有更好的鲁棒性。

功能叠加式水轮机微机调速器应用研究

指出双微机调速器在可靠性方面存在的问题,提出一种功能叠加式高可靠性微机调速器新型结构。从单微机、双微机和三微机调节器可靠性指标分析比较得出,限制双微机可靠性提高的关键在于自动转换器可靠性模型结构过于复杂,应将改善微机调速器可靠性的重点放在优化系统功能、简化系统结构上来。合理的系统功能划分是提高可靠性的关键,在发生故障时,各功能模块工作应保持相对的独立性,这样能够很好地处理系统功能和可靠性之间的协调关系。

改进非线性励磁控制系统的电压调节精度

将PID调节输出和NEC非线性控制输出进行综合,提出一种新型同步发电机励磁控制器——PID+NEC非线性励磁控制器。仿真结果表明,该励磁控制系统同时具有较高系统稳定性和电压调节精度,并且动态过程响应快,能更好地适应生产实际的需要。

改进水轮发电机组甩负荷过程中调速器的控制性能

本文从国际电工委员会IEC61362(1998)"水轮机控制系统技术规程"中对水轮发电机组甩100%额定负荷后动态品质指标分析入手,运用MATLAB语言及SIMULINK对水轮机调节系统甩负荷过程建模并进行仿真计算,分析了水轮机调速器典型结构、调节参数和控制方式对控制性能影响。结果表明:在调速器中引入适当的非线性控制环节,能够很好地解决大波动到小波动过程的平稳过渡,从而使甩负荷过程性能指标显著提高;非线性与线性水轮机模型甩负荷仿真曲线的变化趋势相近,因而线性水轮机模型仿真结果具有代表性。

应用LPC2131开发PLC调速器测频单元

针对PLC调速器频率测量部分存在的不足,开发出一种基于LPC2131微控制器的频率测量单元。利用其捕获功能模块对整形后频率信号捕获、计算得到信号周期计数值,再将该周期计数值通过UART通信口发送至PLC,在PLC中完成信号频率值计算。测试结果表明,由于采用信号上升沿及下降沿同时捕获以及高速串行通信,不但提高了频率信号的响应速度,而且很好地解决了并行通信存在的数据传输不同步的问题。

水轮发电机组频率测量系统

介绍了以ＡＴ８９Ｃ２０５１单片机为核心的水轮发电机组频率测量系统。该系统采用全浮空双端光电隔离技术， 以及对输入信号正负半周期交替计数方法， 使系统可靠性、信号反应灵敏度大为提高， 并且具有电路简单、通用性强等优点。特别适合于在频率电压变换器、转速继电器以及电气液压型调速器的测频回路中推广应用。

基于R-NN的可控硅励磁系统故障诊断

基于同步发电机可控硅励磁系统经常发生故障,提出一种基于粗糙集—神经网络(Roughset-NeuralNetwork)相结合的故障诊断方法。以励磁系统中三相桥式可控硅整流回路为核心进行故障诊断研究,对整流回路故障波形的采样数据样本信息进行预处理,通过运用粗糙集理论的知识约简方法形成故障诊断的确定性规则,从而实现故障分类;然后将其结果与故障信息中的输出样本值作为神经网络的输入,实现故障元的定位。通过计算机仿真,结果表明:该方法对三相桥式可控硅整流回路故障诊断简便准确,诊断速度快。

水轮发电机组甩负荷过渡过程性能指标的探讨

本文对国际电工委员会IEC613 62 ( 1998)“水轮机控制系统技术规程”中关于水轮发电机组甩 10 0 %额定负荷后动态品质指标的影响因素进行了深入的分析讨论。通过水轮发电机组甩负荷过程的仿真计算 ,分析了改进水轮机调速器控制性能的方法和途径。

水轮机调速器单片微机测试装置的研制

介绍了以８７Ｃ５１单片机为核心的调速器特性测试装置。该装置能够完成高精度的变频电源，频率测量变送。并充分考虑了调速器特性试验的具体要求，且具有线路简单可靠，稳定度高，体积小，使用方便等优点。能广泛用于调速器特性测试。转速继电器较验等方面。

蜗壳差压法测流流量系数的近似率定

运用水轮机运转特性曲线，求取水轮机工作点的效率和计算水轮机的过流量，以近似率定蜗壳流量系数，并与现场效率试验的实测资料进行了分析比较。结果表明，这种方法具有较高的精度，计算流量与实测流量的最大偏差可控制在４％以下，可广泛应用于蜗壳流量系数的近似率定。

应用V／f变换和PWM方式实现高精度的水轮机数字协联

提出了应用Ｖ／ｆ变换和ＰＷＭ方式实现水轮机数字协联的基本方法，给出了相应的硬件电路及软件结构。实验结果表明，所研制的装置较之常规的数字协联装置具有精度高、结构简单、抗干扰能力强等优点，并具有较大的推广应用价值。

基于最优特征值配置理论设计的电力系统励磁控制器

提出了基于最优特征值配置原理设计最优励磁控制器的方法。首先建立了单机—无穷大系统中发电机组的线性化模型 ,在此基础上推导出了系统的状态空间描述并按最优特征值配置的原理设计了状态反馈矩阵。计算机仿真结果表明按特征值最优配置理论设计的控制器 ,不仅能使性能指标达到最优 。

新型机械液压调速器试验用变频电源的研制

现有机械液压调速器试验用变频电源存在着不同程度的缺陷，为此研制新型机械液压调速器试验用变频电源十分必要．把高效功率放大器和数字波形技术、微机技术结合一体的新型变频电源，具有体积小、重量轻、使用方便等优点．经过教学试验应用，完全满足试验要求，可应用于水电站、教学、研究单位．

孔口流量计用数字显示仪

本文介绍了一种适用于孔口流量计的数字显示仪，它利用当今大规模集成电路中的大容量ＥＰＲＯＭ芯片进行数据变换，实现了差压—流量之间的高精度非线性校正。

一种简单实用的数字显示变送器

介绍了一种与差压式流量计相匹配的、简单实用的数字显示变送器。它利用当今大规模集成电路中大容量ＥＰＲＯＭ存贮器进行数据变换，实现差压──流量之间的高精度非线性校正。该变送器与传统的模拟变送器相比具有电路简单可靠、稳定度高、体积小、成本低以及编程简单等优点，特别适用于目前水电厂中示流信号器的升级换代。

基于模糊子空间聚类的〇阶L2型TSK模糊系统

经典数据驱动型TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模糊系统在获取模糊规则时,会考虑数据的所有特征空间,其带来一个重要缺陷:如果数据的特征空间维数过高,则系统获取的模糊规则繁杂,使系统复杂度增加而导致解释性下降。该文针对此缺陷,探讨了一种基于模糊子空间聚类的〇阶L2型TSK模糊系统(Fuzzy Subspace Clustering based zero-order L2-norm TSK Fuzzy System,FSC-0-L2-TSK-FS)构建新方法。新方法构建的模糊系统不仅能缩减模糊规则前件的特征空间,而且获取的模糊规则可对应于不同的特征子空间,从而具有更接近人类思维的推理机制。模拟和真实数据集上的建模结果表明,新方法增强了面对高维数据所建模型的解释性,同时所建模型得到了较之于一些经典方法更好或可比较的泛化性能。