基于调速器-变频器协调控制的变速抽蓄机组一次调频研究

变速抽蓄机组可为保障高比例新能源电网频率安全稳定提供重要支撑,是抽水蓄能技术发展的重要方向。因此,开展了基于调速器-变频器协调控制的变速抽蓄机组一次调频研究,首先建立变速抽蓄机组仿真模型,然后分析基于协调控制的变速抽蓄机组一次调频特性,最后揭示基于协调控制的变速-定速抽蓄机组一次调频特性。结果表明,变速抽蓄机组调速器-变频器协调控制模式2下一次调频有功功率的响应速度明显快于控制模式1,调速器对一次调频导叶开度和转速振荡的抑制优于变频器、变频器对一次调频有功功率的调节速度明显快于调速器。变速抽蓄机组采用调速器-变频器协调控制模式1时的一次调频有功功率响应速度略慢于定速抽蓄机组、采用控制模式2时的一次调频有功功率响应速度明显快于定速抽蓄机组。

基于PLC的水轮机微机调速器设计

水轮机调速器是水电站实现自动化控制的主要设备之一。它的结构及其控制方式合理与否直接影响着电站输出的交流电的品质,关系着电站设备的运行安全。本文介绍了一种基于PLC采用PID控制算法的水轮机调速器的系统结构设计,利用PLC主单元内置的计时器、V/F转换器设计模拟测频电路,编写了PLC控制程序,输出两路PWM脉冲信控制随动系统的两个高速开关阀动作,优化了水轮机微机调速器的调节和控制功能,减少了程序执行时间,增强了调速器的实时性和可靠性。

基于无速度传感器的煤矿电力机车牵引调速器控制

为保证煤矿电力机车电机转速的稳定运转,保证机车的安全运行,提出基于传感器的煤矿电力机车牵引调速器控制方法。以牵引电机无速度传感器矢量控制方法为核心,构建虚拟的速度传感器数学模型,对牵引电机的转速和转子磁场位置进行计算;通过黏着控制方法观测煤矿电力机车实时运行状态;在此基础上,采用Luenberger状态观测器的转速自适应估计算法,估计该状态下的机车初始转速;依据该估计结果,基于电流数字PI控制器,控制煤矿电力机车牵引电机转速,实现煤矿电力机车牵引调速器控制。测试结果显示:该方法应用性能较好,控制后电子调速波动率在35%以下;牵引电机转速的响应结果和给定转速之间偏差在2~5 r/min;有效控制不同情况下的电机转速。

巨型水电站调速系统的快速调试技术

巨型水电站调速系统调试是机组启动前的关键节点,是整个水轮发电机组现场安装计划的直线工期。调速系统的调试质量直接影响机组首次启动、过速、涉网试验及试运行等后续工作的开展。为保障调速系统能够迅速、高效地投入正常使用,本文在保证质量的前提下,总结了快速调试技术,以期为后续类似工程提供参考和启发。

感应交流电机变频调速器自动化稳态控制技术

针对变频调速器控制电路中参数动态变化特性较强、电机稳定特性难以捕捉及固有互感关系较差问题,提出一种基于变频调速器的自动化稳态控制技术。根据电机内定子及转子的感应矩阵,建立电机内部电力参数的动态变化数学模型,计算二者间互感关系变动时对电路稳态的影响,推导互感矩阵。以变频控制器作为自动化控制应用载体,根据电路的实时数据,调节变频参数,用于反馈不稳定性信号,并采用变频控制器自动输出控制数值,建立无功补偿函数,根据功率、电压及电流值的减少量,进行定量补偿,完成感应交流电机变频调速器自动化稳态控制。实验数据表明,所提方法应用下,电压和电流分布较为规律,功率输出结果较为稳定、均衡,对电路稳定改善效果较佳。

一种电液调速器的设计与开发

本文针对液压调速器稳态精度低、动态特性差的问题,设计开发了一种基于滑阀结构的电液调速器。首先,对电液调速器的结构和工作原理进行了分析,然后建立了各个组成的数学模型,并设计了基于转速和位置双闭环的比例-积分-微分(PID)控制器。接着,构建了柴油机调速系统的仿真模型,最后进行了仿真和台架试验。试验结果表明,该电液调速器在稳态时的转速波动率为0.2%,在动态时的稳定时间小于5s,瞬时调速率小于5%,具有良好的调速性能。

车用柴油机电子调速器的模糊控制研究

应用模糊控制方法对车用柴油机电子调速器的油门执行器位置伺服控制进行研究。模糊控制方法的显著特点是不需要对控制目标建立精确的数学模型。在常规的模糊控制器上提出一种在线修正因子和量化因子的自调整模糊控制器。这种修正算法是基于仿人工智能控制的思想，分析和识别系统的输出状态，动态地、独立地对量化因子和比例因子进行在线修正，以调整整个控制过程不同阶段的控制特性。发动机的台架试验结果证明油门执行机构获得了良好的动态响应特性。

快速评估电力系统频率稳定性的方法

针对动态分析频率稳定性计算费时、无法满足在线应用的难题,从静态分析的角度提出了一种快速评估频率稳定性的方法。该方法以故障后稳态频率或近似故障后稳态频率为评估指标,并以最大故障后波动频率为辅助指标。文中建立的3个指标数学模型均是代数方程,不包含微分方程。这些指标具有计算速度快、符合物理实际的优点,可以满足大型电网实际在线应用的需要。算例仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。

水轮机模糊调速器研究

本文提出了一种直接测辨模糊控制决策表的新方法，这个方法简单、有效、实用．为克服一般模糊控制存在较大静差的缺陷，本文设计了一种带选择开关的双积分并联复合控制结构，这种结构在克服积分饱和、缩短调节时间、消除静态误差、改善动态品质等方而是非常有效的．

多项式方程法在水轮发电机调速器中的应用

PID控制、最少拍控制均存在对系统参数敏感的问题,对于水轮发电机组具有参数时变性和非最小相位特性这样的系统,上述2种控制都难以达到满意的控制效果,但通过对PID控制过程的数据挖掘,用MATLAB中的regress函数可得到控制器的线性解析式,这个多项式方程包含了PID控制规律,但又具有对系统参数不敏感的特点,应用于水轮发电机组调速系统表现出了很强的鲁棒性。

高频事故下潮流转移性质和调速器状态转移控制

为了缓解500kV电网短路电流增长趋势,建设具有抗灾能力的智能电网,需要采取电源—电网—负荷融合的电网规划设计理念,将大容量机组接入220kV地区电网。为了解决由此而产生的"大机小网"高频稳定问题,文中提出了一种高频稳定控制方法。该方法根据高频事故时孤网潮流转移功率信号对调速器实施状态转移控制,能够使机组调速系统快速和准确地跟随孤网突变,将汽轮机组调速系统高频稳定裕度从当前的9%提高到50%以上,水电机组调速系统的性能也得到大幅提高,控制系统具有分散协调性、坚固性和兼容性,能够使灾害破坏下残余的送端电网具备生命自持的能力。最后,对机组潮流转移功率的性质进行了推导和仿真,并论述了调速器状态转移控制的方法、模型和仿真效果。

一种模糊变系数PID控制器及其在水轮机调速器中的应用

根据水轮机调速器工况不断变化的特点,提出一种模糊变系数PID控制器,它以常规PID控制器为核心,利用模糊控制原理在线调整PID控制器的比例、积分及微分增益。通过水轮机调速器半物理仿真实验系统来检验该控制器的控制性能,并与普通的PID控制器进行比较,结果表明,该控制器有良好的控制性能,并具有抵抗系统参数变化的能力。该控制器算法简单,实时性强,适于微机调速器应用。

船舶电站柴油机双脉冲H_∞调速器的研究

船舶电力系统频率的稳定性主要取决于船舶电站柴油机调速系统的转速响应特性．为了抑制负荷的扰动,提高柴油机双脉冲调速器的动态精度,本文将H_∞控制理论应用于柴油机调速系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H_∞控制问题．建立了采用双脉冲H_∞调速器的柴油机调速系统的数学模型,针对外部干扰和模型的不确定性,双脉冲H_∞调速器的设计可以归结为混合灵敏度问题．计算机仿真实验结果表明,本文设计的双脉冲H_∞调速器能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效提高系统的动态精度和抑制扰动的能力,改善船舶电力系统频率的稳定性．

水轮机调整器并联型液压控制系统

在详细分析水轮机调速器液压控制系统的结构和工况的基础上 ,提出了一种新型的水轮机调速器液压控制系统 ,水轮机调速器并联型液压控制系统。它由 1个可连续调节流量的小流量阀和 1个开关型的大流量阀构成的并联系统完成自动调节控制。对它的控制策略及稳定性进行了分析 ,并对比例阀和方向阀并联系统进行了讨论。图 7表 1参

基于ARM CM3和RTOS的矿用电磁调速电机控制器软件设计

主要介绍了一种基于ARM CM3 stm32f107和FreeRTOS嵌入式实时操作系统的工矿用电磁调速电机调速器的设计方案。阐述了系统结构,着重介绍了软件设计中基于厂方函数库FWLib的嵌入式实时操作系统FreeRTOS的移植和用户任务函数的设计,最后分析了任务的调度时序。

模糊-积分并联变结构控制及其在水轮机调速系统中的应用

在对水轮发电机组调速系统模糊控制方案进行分析归纳后,发现一般模糊控制方法存在着隶属度赋值主观、模糊控制规则归纳困难、模糊推理合成及模糊推理判决运算量大而且丢失大量信息等问题。为此提出了一种建立模糊决策表的新方法———直接测辨法,并设计出一种新型控制方案:模糊 积分并联变结构复合控制,且通过仿真结果说明这种结构在克服积分饱和、缩短调节时间、消除静态误差、改善动态品质等方面是非常有效的。

RBF神经网络理论在柴油机控制中的应用

为了解决船用电站发动机调速效果容易受到环境影响问题,基于RBF神经网络理论提出了一种柴油机RBF-PID转速控制算法,实时地优化转速环控制器的控制参数,且初始权值对RBF神经网络的影响很小。在突变负载的情况下针对不同的初始权值进行了一系列仿真计算,并在D6114柴油发电机上进行了实验验证。仿真结果与实验结果相吻合。结果表明:初始权值对RBF-PID控制算法的影响小于对BP-PID控制算法的影响,算法鲁棒性更强。柴油机采用RBF-PID控制算法,能够在获得相对于传统PID更好的调速效果的同时,环境改变时对其的影响更小而无需花费很多时间进行神经网络的训练学习,满足二级电站的精度指标。

水轮发电机组调速系统的串级鲁棒控制研究

针对水轮发电机组调速系统模型中水压力波动时间、水启动时间等常见参数的不确定性,采用鲁棒控制中的两种方法设计了水轮发电机组串级鲁棒调速系统。本文以进水阀门伺服电机为第一级系统,采用混合灵敏度设计方法设计获得第一级控制器;以水轮机、同步发电机及第一级系统组成第二级系统,采用μ-综合的方法设计获得第二级控制器。对控制器的控制效果及其抗干扰能力进行了仿真,仿真结果表明该控制器能在有效地调节和控制水轮机转速的同时具有较好的鲁棒性,且其时域性能显著优于比例-微分-积分(PID)调速器和仅采用μ-综合的PI调速器。

基于单片机模糊控制的柴油机电子调速器系统研究

本文在YC2118柴油机所配喷油泵的基础上研制出一种新型电子调速器,采用单片机为核心的硬件结构和模糊控制算法,完成了调速器制作并对其性能进行了测试。

基于准滑模控制的汽油发电机电子调速器研究

汽油发电机的转速变化的动态性能是影响发电机性能指标的一个重要因素,本文在分析小型汽油发电机数学模型和控制任务的基础上,提出准滑模控制算法,设计滑模控制器,并利用MATLAB工具进行仿真和配机实验,与常规滑模控制相比较。实验结果表明:采用准滑模控制器后,在保证系统的稳定性、动态性能都不变的情况下,大大减小了抖振。证实了该方法的有效性。