軸流轉(zhuǎn)槳水輪發(fā)電機多指標(biāo)非線性綜合控制策略研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、水輪機控制系統(tǒng)是個復(fù)雜的水、機、電綜合非線性系統(tǒng)。由于機組的轉(zhuǎn)動慣量較大、水輪機控制系統(tǒng)具有的強非線性，使得系統(tǒng)被控目標(biāo)調(diào)節(jié)品質(zhì)受到很大影響，同時也給系統(tǒng)穩(wěn)定性分析以及參數(shù)整定帶了很大難度。在電力系統(tǒng)領(lǐng)域中，由于非線性控制理論能針對具體設(shè)備進行研究，例如發(fā)電機的勵磁控制系統(tǒng)、調(diào)速控制系統(tǒng)以及勵磁調(diào)速控制綜合控制系統(tǒng)，所以非線性控制理論在水輪機控制系統(tǒng)中應(yīng)用前景廣泛。目前，國內(nèi)外學(xué)者對混流式水輪機系統(tǒng)的非線性控制研究比較深入，對于軸流轉(zhuǎn)槳

2、水輪機控制系統(tǒng)的研究涉及不多。為此，本文采用非線性理論，針對軸流轉(zhuǎn)槳水輪機調(diào)速系統(tǒng)、勵磁調(diào)速綜合控制系統(tǒng)進行了一系列的研究和分析。
　　 首先，通過分析軸流轉(zhuǎn)槳水輪機機械、電氣特性，建立了軸流轉(zhuǎn)槳水輪機調(diào)速系統(tǒng)的五階非線性模型。根據(jù)工程實際中應(yīng)用的控制方法，提出了單變量協(xié)聯(lián)控制策略(Single-Variable Tracking Control of Kaplan turbine，SVTC)。仿真結(jié)果表明:本文提出的調(diào)速系統(tǒng)模

3、型有效地反映了水輪機組的非線性特征，同時也驗證了SVTC控制策略的合理性與優(yōu)越性。
　　 其次，為了克服傳統(tǒng)軸流轉(zhuǎn)槳水輪機槳葉轉(zhuǎn)角控制在時間和位置上滯后于導(dǎo)葉開度，縮短動態(tài)過程的調(diào)節(jié)時間，提高軸流轉(zhuǎn)槳水輪機的水能利用率，本文將傳統(tǒng)的單變量調(diào)速系統(tǒng)模型改進成同時控制導(dǎo)葉開度和槳葉轉(zhuǎn)角的兩變量模型，并提出了分別同時控制軸流轉(zhuǎn)槳水輪機導(dǎo)葉開度和槳葉轉(zhuǎn)角的多變量協(xié)調(diào)控制策略(Multi-Variable Coordinated Cont

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