[發明專利]一種水輪機調速器電液伺服仿真系統

在審

• 申請號: 201910828002.2
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110532713A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 沈春和;毛成;陳剛;蘇立;文賢馗;徐梅梅;曾癸森;李林峰;陳滿華;劉卓婭
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 52100 貴陽中新專利商標事務所
• 代理人: 胡緒東<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種水輪機調速器電液伺服仿真系統，包括模型輸入信號模塊、電液轉換放大模塊、電液轉換限幅模塊、電液轉換時間常數模塊、速度限制模塊、積分環節模塊、積分限幅模塊、時間延遲模塊和輸出信號模塊，模型輸入信號模塊輸入信號后經過電液轉換放大模塊、電液轉換限幅模塊、電液轉換時間常數模塊、速度限制模塊、積分環節模塊、積分限幅模塊、時間延遲模塊和輸出信號模塊得到輸出導葉開度。本發明中的電液伺服仿真系統既有較高的仿真精度，能夠同時滿足包括大波動、小波動等仿真計算，又較方便獲得實際參數，適用于目前電力系統仿真建模工作。

技術領域

本發明屬于水輪機調速器建模及電力系統仿真計算技術領域，具體涉及一種水輪機調速器電液伺服仿真系統。

背景技術

電力系統的模型與參數是電力系統計算與仿真分析的基礎，其準確性對于分析結果具有重要影響，為提高電力系統分析計算的準確性，要求并入電網運行的50MW及以上水輪發電機組，以及系統分析表明需要實測建模的發電機組均需要進行建模工作，為系統分析計算提供準確的模型和參數。目前關于水輪機調速器電液伺服系統模型國內外已有不少研究，對于過于精細的模型，雖然物理意義清晰，各環節明確，但是需要的參數較多，大部分參數無法準確獲得，因此很難在電力系統建模中實際應用，目前電力系統仿真分析主要應用的簡化模型，如PSD軟件中的GA卡等，來源與汽輪機模型，雖然實現了部分仿真功能，但是物理意義不清晰，給實測建模工作帶來一定的困惑，仿真精度較差，部分工況仿真結果失真嚴重。

基于以上原因，結合建模實測工作，總結一套水輪機調速器電液伺服系統模型，該模型能夠適應所有大中型單調整調速器電液伺服系統建模工作，既能滿足目前的建模精度要求，又方便獲得實際模型參數。該模型兼顧了模型精度和參數易獲取兩方面因素，具有較好的實際應用價值。

目前模型中，仿真精度高的模型，無法獲取實際參數，而簡化模型物理意義又不清晰，與實際設備模型偏差較大、仿真工況適應性不好等問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種水輪機調速器電液伺服仿真系統，能夠適應所有大中型單調整調速器電液伺服系統建模工作，兼顧了模型精度和參數獲取兩方面因素，既能滿足建模精度要求，又方便獲取實際模型參數，能夠滿足電力系統穩定性仿真分析的需求。

本發明采取的技術方案為：一種水輪機調速器電液伺服仿真系統，包括模型輸入信號模塊、電液轉換放大模塊、電液轉換限幅模塊、電液轉換時間常數模塊、速度限制模塊、積分環節模塊、積分限幅模塊、時間延遲模塊和輸出信號模塊，模型輸入信號模塊采用調速器PID環節輸出模塊的輸出結果，電液轉換放大模塊將模型輸入信號模塊的輸入信號進行放大處理，放大處理后的結果輸入到電液轉換限幅模塊，電液轉換限幅模塊對輸入的放大信號進行最大和最小限幅，限幅的信號通過電液轉換時間常數模塊進行判斷輸出，判斷輸出結果送入速度限制模塊，經過速度限制模塊限速后輸入到積分環節模塊，通過積分環節模塊積分后進入積分限幅模塊，積分限幅模塊限幅后進入時間延遲模塊，經過時間延遲模塊輸出導葉開度。

電液轉換放大模塊為比例環節，采用比例放大系數kop進行比例放大。

電液轉換限幅模塊采用電液轉換限幅最小值k_min和電液轉換限幅最大值k_max進行限幅，電液轉換限幅最小值k_min和電液轉換限幅最大值k_max進行限幅分別設置為-1和1。

電液轉換時間常數模塊的判斷方法為：輸入量為Ymid1，輸出量為Ymid2，電液轉換時間常數Ty按照開機方向和關機方向分別設置，Tyc為關閉方向電液轉換時間常數，Tyo為開啟方向電液轉換時間常數，電液轉換時間常數模塊中采用Switch1為切換函數，切換函數輸入有兩個通道，當電液轉換時間常數模塊輸入量Ymid1大于等于0時，切換函數切換到開機方向執行，當電液轉換時間常數模塊輸入量Ymid2小于0時，切換函數切換到關機方向執行，執行后輸出量為Ymid2。