[發明專利]一種帶變頂高尾水隧洞水輪機調速器變參數控制方法

有效

• 申請號: 201610245365.X
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN105863948B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 付亮;吳長利;唐衛平;王輝斌;寇攀高;鄒桂麗
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: F03B15/00
• 分類號: F03B15/00;G05B11/42
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 楊萍

1.一種帶變頂高尾水隧洞水輪機調速器變參數控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)進行不同水頭不同尾水位下的水輪機調節系統小波動過渡過程參數優化試驗，得到不同水頭不同尾水位較優的調速器PID參數；

所述試驗的內容包括機組空載擾動試驗、空載擺動試驗、并網后機組一次調頻試驗、并網后調速器功率模式下的負荷調節試驗；

(2)建立帶變頂高尾水隧洞水輪機調節系統仿真模型，利用仿真模型進行計算；通過現場試驗結果修正仿真模型，使得仿真結果與現場試驗結果吻合；

利用仿真模型對無法進行現場試驗的極端工況進行仿真計算，得到各極端工況下較優的調速器PID參數；

(3)對水輪機工作水頭及尾水位進行分段，根據步驟(1)和步驟(2)得到的各水頭、各尾水位下的試驗及仿真計算結果，確定各分段對應的較優的調速器PID參數，得到調速器PID參數優化表；

(4)將水輪機工作水頭及尾水位信號由計算機監控系統引入調速器，修改調速器PLC控制邏輯，使得調速器可根據水輪機工作水頭和尾水位，在調速器PID參數優化表中自動選擇對應的較優的PID參數。

2.根據權利要求1所述的帶變頂高尾水隧洞水輪機調速器變參數控制方法，其特征在于，所述步驟(1)中，試驗方法為：進行多組參數下的小波動過渡過程試驗，比較各參數下的試驗結果，在其中選取穩定性最好、調節時間最短、超調量最小、波動次數最少的一組參數作為較優的調速器PID參數。

3.根據權利要求2所述的帶變頂高尾水隧洞水輪機調速器變參數控制方法，其特征在于，所述步驟(1)的試驗過程中測量信號，即試驗結果包括：機組頻率、導葉接力器行程、蝸殼進口水壓、尾水管進口水壓、尾水管出口水壓、上游水位和尾水位。

4.根據權利要求3所述的帶變頂高尾水隧洞水輪機調速器變參數控制方法，其特征在于，所述步驟(2)的極端工況包括最高水頭、最低水頭、最高尾水位和最低尾水位工況。

5.根據權利要求4所述的帶變頂高尾水隧洞水輪機調速器變參數控制方法，其特征在于，所述步驟(2)還包括利用仿真模型對步驟(1)中未進行試驗的工況進行仿真計算，得到相應工況下較優的調速器PID參數。

6.根據權利要求5所述的帶變頂高尾水隧洞水輪機調速器變參數控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中，仿真計算方法為：進行不同參數下的仿真，比較各參數下的仿真結果，在其中選取穩定性最好、調節時間最短、超調量最小、波動次數最少的一組參數作為較優的調速器PID參數。

7.根據權利要求6所述的帶變頂高尾水隧洞水輪機調速器變參數控制方法，其特征在于，所述步驟(3)中，分段方法為：在最高水頭至最低水頭之間進行平均分段，每個水頭分段區內在最高尾水位和最低尾水位之間再進行平均分段。

8.根據權利要求7所述的帶變頂高尾水隧洞水輪機調速器變參數控制方法，其特征在于，水頭及尾水位分段數均不得少于3段。

9.根據權利要求8所述的帶變頂高尾水隧洞水輪機調速器變參數控制方法，其特征在于，所述步驟(3)還包括通過仿真計算對各分段下的較優調速器PID控制參數進行復核，如果發現該參數不能滿足該工況下的要求，則通過步驟(1)或步驟(2)重新進行參數優化；以確保該參數在該分段內為較優的調速器PID參數。