抽水蓄能机组空载工况动态矩阵PID串级控制

针对传统PID控制对含机械时滞抽水蓄能机组调节系统控制效果不理想的问题,提出了一种抽水蓄能机组的动态矩阵PID串级控制策略。考虑液压执行机构的机械时滞和主接力器的限幅与限速,建立了小波动情况下抽水蓄能机组调节系统的数学模型。在调节系统原PID控制作为内环控制的基础上,引入动态矩阵控制作为外环控制,通过天牛须搜索算法来整定优化PID参数,提出了一种新型抽水蓄能机组动态矩阵PID串级控制方法,并应用PID等6种控制策略对调节系统进行控制仿真。结果表明:所提出的控制方法可以在不同机械时滞作用下有效改善抽水蓄能机组调节系统在空载频率扰动时的控制性能。研究成果可为抽水蓄能机组的调节系统控制提供借鉴。

PID参数在提升调速系统空载工况稳定性能的应用

介绍提升礼河四级复建电站调速系统空载工况下的稳定性能的过程。通过观察分析调速系统在空载工况下频率波形的变化规律,综合考虑PID参数中比例参数、积分参数、微分参数的作用原理以及参数的局限性,合理选用匹配的PID参数,最终通过优化调速系统空载工况下的控制PID参数,实现调速系统空载工况下的稳定性能满足规程要求的目的。

抽水蓄能机组空载工况分数阶PID调节控制

抽水蓄能机组运行在低水头空载工况易进入"S"特性区域,进而引起机组频率大范围波动和运行不稳定。针对传统比例—积分—微分(PID)控制在低水头空载工况下不能较好地调节抽水蓄能机组频率波动的不足,基于全特性曲线对数曲线投影变换的水泵水轮机数学模型,提出了适用于抽水蓄能机组低水头空载工况运行的分数阶PID(FOPID)调节系统模型,并运用粒子群优化算法优化FOPID控制参数,重点讨论了FOPID控制在低水头空载开机和空载频率扰动时的应用。仿真分析表明:相较于传统PID控制,FOPID控制使得低水头空载运行时机组频率和导叶开度的过渡过程有了明显的改进,提高了抽水蓄能机组调节系统的速动性与稳定性。

抽水蓄能机组复杂空载工况增益自适应PID控制

针对抽水蓄能机组低水头空载工况频率易波动、常规PID控制对不同水头空载工况适应性不强及现有用于控制参数优化的抽水蓄能调节系统模型过于简化的问题,提出了非线性抽水蓄能机组精细化模型的增益自适应PID控制方法(Heuristic gain—scheduling nonlinear PID,HGS-NPID),建立了基于特征线法和改进Suter变换的抽水蓄能调节系统精细化模型,利用人工羊群算法(artificial sheep algorithm,ASA)优化该模型的控制参数,讨论了HGS-NPID控制在不同水头空载开机和空载频率扰动时的应用;仿真结果表明:“抽水蓄能机组精细化模型的HGS-NPID控制”既能充分适应调节系统水击、水泵水轮机强非线性以及各模块间耦合特性,又能改善常规PID及分数阶PID(FOPID)在不同水头尤其是低水头条件下空载工况的动态品质。

空载工况下CVT锥轮推力平衡原理研究

空载工况下,相同控制压力、变速器速比存在差异,针对该现象,研究了空载工况下推力平衡原理及影响因素。从理论上计算了空载工况下的平衡推力比,通过台架试验,研究了速比、从动缸压力与主动轮转速对平衡推力比的影响。无负载工况下的理论模型表明,平衡推力比与主从锥轮工作包角的比值成比例关系,试验验证了理论模型的正确性。试验表明,速比对推力比的影响较大,推力比与速比呈单调递减的关系,这种关系不受从动缸压力的影响,主动轮转速对推力比的影响可以忽略。研究空载工况下推力比的平衡原理,可为进一步研究无级变速器及金属带之间的传动机理提供了理论与试验依据。

基于空载救援工况下的公交车车体骨架模型建立及强度分析

根据美国宾夕法尼亚州立大学工程学院阿尔图纳客车测试和研究中心所编制的最新客车测试方法,对18 m公交车车体骨架在空载救援工况下的车身骨架强度要求进行建模及仿真测试分析。首先基于CAE有限元仿真平台HyperWorks,利用Hypermesh构建了一类18 m公交车车体骨架模型;其次对所构建的模型的相关参数进行设置,并对各应力点给出一种载荷处理方法;最后在空载救援工况下,对所构建的车体骨架仿真模型施加330 kN向前的拉力,并对车体骨架的多个节点进行强度仿真分析。仿真结果显示各总成最大应力值均小于对应材料的屈服强度,表明所构建的车体骨架仿真模型的建模方法以及空载救援工况下的结构强度仿真分析均达到了美国最新客车测试方法关于空载救援拖车工况的强度要求。

高水头混流式水轮机模型在空载工况下的流体动力学数值研究

1引言空载是水轮机所经历的最具破坏性的运行工况之一,因为几乎所有传输到装置的能量都被高度湍流现象所消耗[1-2]。由于水力机械各个部件产生强烈的压力脉动,从而加剧对正常疲劳的影响,此类运行工况可缩短水轮机寿命。目前,人们对空载工况的流动现象知之甚少。若增加对这些运行工况下不同水轮机部件的流应变场的了解,可以优化水轮机寿命且降低维护成本。不仅如此,由于空载工况是大多数瞬态事件(例如启动和甩负荷)的中间步骤,所以更好地了解这种稳定工况能有助于理解和分析复杂的瞬态流体动力学。

抽水蓄能机组分数阶PID控制及参数优化研究

由于抽水蓄能机组水泵水轮机调节系统结构复杂,工况类型多且转换频繁,容易受水泵水轮机全特性曲线反"S"特性的影响,因此其运行稳定问题比一般机组更加严峻,严重时甚至会影响到电网的供电质量和安全稳定。本文针对传统PID控制在抽水蓄能机组应用中的不足,提出了抽水蓄能机组的分数阶PID(FOPID)控制及其参数优化方法。为提高FOPID控制参数优化效果,提出了一种模糊引力搜索算法(FGSA),该算法在迭代搜索过程中,对引力衰减指数进行动态的模糊推理,使之随搜索代数的改变不断自适应调整,从而通过控制引力常数的大小实现对算法局部和全局搜索进行动态调整,提高算法优化能力。以我国某抽水蓄能电站机组为研究对象建立其调节系统仿真模型,运用不同优化方法和控制规律的组合控制策略进行控制,对比试验结果表明,本文提出的FGSA-FOPID控制策略能有效改善抽水蓄能机组水泵水轮机调节系统在空载工况下频率扰动时的动态性能。

溧阳抽水蓄能电站首台机首次启动方式研究与实践

抽水蓄能电站首台机首次启动方式对机组乃至整个电站初期安全稳定运行至关重要。本文结合溧阳抽水蓄能电站工程实际,对各种启动方式进行综合比较分析,最终确定采用水轮机空载工况+水泵工况启动方式,确保了首台机组首次启动顺利并网。