[發明專利]水電機組調速器PID參數優化方法、裝置、系統及介質

有效

• 申請號: 202011369382.7
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112366733B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 周挺輝;黃冠標;甄鴻越;趙利剛;王長香;翟鶴峰;徐原;吳小珊
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/38
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

1.一種水電機組調速器PID參數優化方法，其特征在于，包括：

確定需要進行調速器PID參數優化的水電機組；

根據電網功率的故障情況進行故障仿真得到對應的機械功率曲線；

根據機械功率曲線確定對應的振蕩頻率及周期，并計算曲線波動量和曲線偏移量，具體包括：根據所述機械功率曲線計算得到穩態調節量；根據所述穩態調節量計算曲線波動量和曲線偏移量；

根據所述曲線波動量和所述曲線偏移量對應調節PID參數，直至所述PID參數調節次數達到預設的參數優化次數；所述根據所述穩態調節量計算曲線波動量和曲線偏移量，具體包括：

BD(k)=(Pmax(k)-Pmin(k))/AD(k);

PY(k)= (2*Pinit(k)-Pmax(k)-Pmin(k)-2*AD(k))/AD(k);

其中，PY(k)為曲線偏移量，BD(k)為曲線波動量，Pinit(k)為第k臺發電機0時刻的機械功率，Pmin(k)為機械功率第2擺的最小值，Pmax(k)為機械功率第2.5擺的最大值，AD(k)為第k個水電機組功率的穩態調節。

2.如權利要求1所述的水電機組調速器PID參數優化方法，其特征在于，所述PID參數包括：比例系數、積分系數及微分系數。

3.如權利要求2所述的水電機組調速器PID參數優化方法，其特征在于，所述方法通過以下步驟調節PID參數，具體包括：

根據所述曲線波動量對應調節所述比例系數；

根據所述曲線偏移量結合所述曲線波動量對應調節所述積分系數。

4.如權利要求3所述的水電機組調速器PID參數優化方法，其特征在于，根據所述曲線偏移量結合所述曲線波動量對應調節所述積分系數，具體包括：

選擇所述水電機組中曲線偏移量最小的機組，當曲線偏移量最小的機組的曲線波動量小于預設的第一閾值，則對應減少曲線偏移量；

選擇所述水電機組中曲線偏移量最大的機組，當曲線偏移量最大的機組的曲線波動量大于預設的第二閾值，則對應增大曲線偏移量。

5.如權利要求1所述的水電機組調速器PID參數優化方法，其特征在于，所述根據所述機械功率曲線計算得到穩態調節量，具體包括：

AD(k)=（Ff-Fref-Sq(k)*Fref）/Fref/Ep(k)；

其中，AD(k)為第k個水電機組功率的穩態調節量，Ff為擾動結束后電網系統的穩態頻率， Fref為電網系統的標準頻率， Sq (k)為第k個水電機組的PID 調節死區，Ep(k)為第k臺水電機組的調差系數。

6.一種水電機組調速器PID參數優化裝置，其特征在于，包括：

確定模塊，用于確定需要進行調速器PID參數優化的水電機組；

仿真模塊，用于根據電網功率的故障情況進行故障仿真得到對應的機械功率曲線；

計算模塊，用于根據機械功率曲線確定對應的振蕩頻率及周期，并計算曲線波動量和曲線偏移量，具體包括：根據所述機械功率曲線計算得到穩態調節量；根據所述穩態調節量計算曲線波動量和曲線偏移量；

調節模塊，用于根據所述曲線波動量和所述曲線偏移量對應調節PID參數，直至所述PID參數調節次數達到預設的參數優化次數；所述根據所述穩態調節量計算曲線波動量和曲線偏移量，具體包括：

BD(k)=(Pmax(k)-Pmin(k))/AD(k);

PY(k)= (2*Pinit(k)-Pmax(k)-Pmin(k)-2*AD(k))/AD(k);

其中，PY(k)為曲線偏移量，BD(k)為曲線波動量，Pinit(k)為第k臺發電機0時刻的機械功率，Pmin(k)為機械功率第2擺的最小值，Pmax(k)為機械功率第2.5擺的最大值，AD(k)為第k個水電機組功率的穩態調節。

7.一種水電機組調速器PID參數優化系統，其特征在于，包括處理器、存儲器以及存儲在所述存儲器中且被配置為由所述處理器執行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1至5中任意一項所述的水電機組調速器PID參數優化方法。

8.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質包括存儲的計算機程序，其中，在所述計算機程序運行時控制所述計算機可讀存儲介質所在設備執行如權利要求1至5中任意一項所述的水電機組調速器PID參數優化方法。