[發明專利]一種水電機組功率模式參數現場優化方法

有效

• 申請號: 202011504386.1
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112628055B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 沈春和;曾癸森;毛成;蘇立;文賢馗;李林峰;糜雨彤
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: F03B11/00
• 分類號: F03B11/00;F03B15/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 胡緒東

本發明公開了一種水電機組功率模式參數現場優化方法，采用基于6個特征參數的功率模式PID運行參數優化方法，以判斷參數的調節性能是否較優，要求在調節過程中，響應時間短、超調量小、調節速率適當、調節振蕩次數少、調節曲線連續性好，6個參數分別為：響應時間、調節速率、調節時間、超調量、調節振蕩次數、調節連續性。本發明能有效解決現場PID參數整定困難、穩定性能不好的問題；降低現場人員試驗壓力，縮短試驗時間長，參數調整人員提供清晰的試驗思路。

技術領域

本發明屬于水電機組功率模式優化技術領域，具體涉及一種水電機組功率模式參數現場優化方法。

背景技術

功率模式在調節過程中與開度模式不同，開度模式在調節過程中水力過渡過程對功率的影響因素已經從閉環調節過程中解耦，但功率模式閉環調節過程中應耦合了水力過渡過程的影響，使得調節穩定性受流量、工作水頭、機組出力等因素的影響較大，同一組調節參數在不同的負荷下調節性能往往有較大差別，調節響應時間、調節速率與調節穩定性在功率模式下往往難以同時滿足最優，現場參數優化過程中如果對功率模式的特性把握不足，可能會造成以下后果：1)調節參數只能適應試驗工況，當負荷變化量與試驗工況不同時，可能出現調節穩定性差，調節指標不滿足規范要求，甚至出現功率振蕩。2)現場人員試驗壓力大，試驗時間長。

針對上述存在的問題，經現場不斷的實踐和總結，本發明提出一種實用的水電機組功率模式PID調節參數現場優化方法，以解決現場PID參數整定困難，為穩定性能不好的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種水電機組功率模式參數現場優化方法，以解決現有技術中存在的問題。

本發明采取的技術方案為：一種水電機組功率模式參數現場優化方法，該方法包括以下步驟：

1)機組開機并網帶60％到80％額定負荷，避開機組運行振動區，當試驗機組與其他機組共用尾水隧洞或壓力引水隧洞時，關閉公用引水系統的其余機組；

2)由錄波儀錄取機組有功功率、導葉開度、蝸殼進口水壓、機組頻率的實時數據。

3)先根據引水系統及機組型式，參考空載、負載開度模式及一次調頻參數粗選一組PID調節參數作為初始參數；

4)進行階躍擾動試驗，通過調速器功率模式現地直接給定或上位機直接給定的方式進行，階躍信號發出后回到初始值，同時用錄波儀錄取調節過程曲線；

5)通過試驗錄波讀取有功功率的響應時間、調節速率、調節時間、調節振蕩次數，若響應時間大于4秒，逐漸增大比例項系數，反之響應時間小于2秒，則逐漸減小比例項增益；若調節速率低于(額定負荷/180)/秒，逐漸增大積分項積分增益，反之若調節速率大于2×(額定負荷/180)/秒和調保計算中的任一值，減小積分增益；超調量若超過5％，減小積分項積分增益；若振蕩次數超過1次時，減小積分項積分增益，同時增加微分增益；當調節時間超過40秒時，應增大積分項積分增益；若調節曲線連續性不好(即以比例為主要特性的曲線部分向以積分為主的曲線部分過渡過程中，出現折線、跳躍現象，過渡曲線不平順)，應調整比例增益和積分增益，使其大小相適應；

6)每次參數調整后應重復(4)和(5)項試驗，直到滿足要求為止；

7)完成第(5)步試驗后，進行小負荷階躍擾動試驗，擾動量為全廠功率死區定值的2倍，試驗方法與第(4)步、第(5)步相同；

8)若步驟7)中試驗結果滿足要求，則進行大負荷階躍擾動試驗，擾動量為額定負荷的20-25％，試驗方法與第(4)步、第(5)步相同；

9)若上述試驗結果均滿足要求則試驗結束，若第(7)步不滿足要求，則重新按照步驟(7)進行試驗，直到試驗結果滿足要求為止，然后按照第(4)(5)步進行試驗驗證，如滿足要求，則進行第(8)步進行試驗，若均滿足要求，則試驗結束；