深圳市抽水蓄能電廠的調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

深圳市抽水蓄能電廠的調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

深圳市抽水蓄能電廠的調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用率,其變化規(guī)律符合線性遞減原則,實(shí)現(xiàn)的遞減性掌握。

步驟2:將第一節(jié)中的調(diào)速掌握模型作為猜測(cè)模型,將步驟1中得到的模糊參數(shù)作為掌握參數(shù),對(duì)系統(tǒng)將來時(shí)間內(nèi)狀態(tài)進(jìn)行猜測(cè)性計(jì)算,并得到調(diào)速器掌握增量序列{Δ,…,Δ+-1,…,Δ+-1}。

猜測(cè)掌握增量的計(jì)算步驟如下:1計(jì)算在時(shí)刻的第個(gè)猜測(cè)時(shí)域的掌握率增量+-1和掌握率Δ+-1,如式7。

Δ+=[Δ+-Δ+-1]+Δ[Δ+-Δ+-1]+Δ[Δ+-2Δ+-1+Δ+-2]7其中,為永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù),在空載和開機(jī)時(shí)為0,。

將式7中獲得的掌握率帶入圖1中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型中,可以得到猜測(cè)時(shí)域的導(dǎo)葉開度偏差相對(duì)值+;2引水系統(tǒng)、葉輪機(jī)和發(fā)電機(jī)間存在耦合關(guān)系,可以依據(jù)調(diào)速系統(tǒng)在第-1猜測(cè)時(shí)段獲得+,+,+,+的狀態(tài)量和+。

通過對(duì)流量、轉(zhuǎn)速的迭代計(jì)算,可以得到+1個(gè)猜測(cè)采樣時(shí)刻的系統(tǒng)狀態(tài)量++1,++1,++1,++1。

3對(duì)是否等于猜測(cè)時(shí)長(zhǎng),假如=,那么時(shí)刻的狀態(tài)猜測(cè)結(jié)束;假如≠,則=+1,并循環(huán)執(zhí)行1-3步驟。

4通過對(duì)已求得的猜測(cè)掌握增量序列{Δ,…,Δ+-1,…,Δ+-1}進(jìn)行非線性衰減加權(quán)處理,得到當(dāng)前時(shí)刻猜測(cè)掌握器的即時(shí)掌握率的值,如式8。

=-1+∑-1=0λΔ+8其中,λ=-為掌握增量的遞減系數(shù),隨的增加而遞減。

上述分析說明,假如在時(shí)刻的猜測(cè)時(shí)長(zhǎng)增加,那么掌握器對(duì)將來時(shí)刻的掌握增量的依靠權(quán)重將減弱,而加強(qiáng)對(duì)即時(shí)時(shí)刻的掌握。

同時(shí),掌握器對(duì)將來時(shí)刻權(quán)重的依靠程度的漸漸減弱,也起到對(duì)掌握信號(hào)變化的柔化作用,防止消失掌握信號(hào)的過渡搖擺。

3調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的仿真分析以深圳抽水儲(chǔ)能電站機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)為討論對(duì)象,進(jìn)行非線性模型仿真分析,電站基本額定參數(shù)如表1所示。

,設(shè)定開機(jī)過程的仿真掌握策略。

在開機(jī)過程初期階段,當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速;90%的額定轉(zhuǎn)速頻率=45時(shí),水輪機(jī)導(dǎo)葉以恒定速度進(jìn)行一段式線性開啟,達(dá)到空載限制開度后保持不變,待機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到90%時(shí),機(jī)組轉(zhuǎn)入猜測(cè)掌握。

其中,猜測(cè)掌握器的相關(guān)參數(shù)如表2所示。

分別采納傳統(tǒng)開度調(diào)整、模糊開度調(diào)整和非線性猜測(cè)掌握法,對(duì)深圳抽水儲(chǔ)能電廠的水輪機(jī)工況進(jìn)行仿真分析,仿真結(jié)果如圖2所示。

從圖2中的、圖可知,單純對(duì)掌握器進(jìn)行參數(shù)的模糊自適應(yīng)調(diào)整,雖然可以在肯定程度上調(diào)整機(jī)組開機(jī)的導(dǎo)葉開度和轉(zhuǎn)速,但整體上仍舊與掌握效果全都。

本文提出的非線性猜測(cè)掌握方法,利用每個(gè)采納周期中對(duì)水輪機(jī)將來系統(tǒng)狀態(tài)的猜測(cè),得到預(yù)期時(shí)域內(nèi)的轉(zhuǎn)速累計(jì)偏差,并進(jìn)行反饋掌握,有效削減調(diào)整增量,縮短調(diào)整時(shí)間。

由圖2中的、可知,在機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到90%額定轉(zhuǎn)速后,掌握策略能有效降低系統(tǒng)轉(zhuǎn)入閉環(huán)掌握時(shí)機(jī)械的轉(zhuǎn)矩和水壓波動(dòng)幅度,縮短由開機(jī)暫態(tài)轉(zhuǎn)為空載穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)間。

上述分析可知,非線性猜測(cè)掌握方法可以有效地掌握深圳抽水儲(chǔ)能機(jī)組的發(fā)電方向開機(jī)。

%負(fù)荷調(diào)整過程仿真在由100%額定負(fù)荷向75%額定荷載轉(zhuǎn)換的過程中,對(duì)單臺(tái)抽水蓄能機(jī)組進(jìn)行開度調(diào)整、模糊開度調(diào)整和非線性猜測(cè)掌握調(diào)整,并比較3種方法的仿真結(jié)果,如圖3所示。

由圖3中可知,非線性猜測(cè)掌握下的導(dǎo)葉開度由負(fù)荷額定開度降低至新的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),震蕩衰減更快,阻尼特性更強(qiáng);由圖3中可知,在組織負(fù)荷發(fā)生變動(dòng)方面,非線性猜測(cè)掌握下的抽水儲(chǔ)能機(jī)組較掌握機(jī)組,由負(fù)荷不平衡引起的上升狀態(tài)中恢復(fù)更快,其次次轉(zhuǎn)速波動(dòng)后的轉(zhuǎn)速恢復(fù)時(shí)間更短,調(diào)整增量更少;由圖3中、可知,非線性掌握下的機(jī)組的水輪機(jī)轉(zhuǎn)矩更小,引管內(nèi)的水壓波動(dòng)更低。

綜上仿真結(jié)果,本文提出的非線性猜測(cè)掌握方法在深圳抽水蓄能電廠的機(jī)組負(fù)荷變化方面,優(yōu)于傳統(tǒng)掌握法,并在肯定程度上抑制轉(zhuǎn)速上升量和水壓波動(dòng)量,調(diào)整效果比較抱負(fù)。

4總結(jié)本文針對(duì)深圳抽水儲(chǔ)能電廠狀況,提出適用于機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的非線性猜測(cè)掌握方法,對(duì)機(jī)組不同工況下有限時(shí)域內(nèi)的系統(tǒng)掌握增量和狀態(tài)量進(jìn)行猜測(cè),優(yōu)化掌握中的滾動(dòng)計(jì)算過程,削減在線計(jì)算量;應(yīng)用非線性遞減加權(quán)方法,對(duì)時(shí)域內(nèi)的猜測(cè)掌握增量進(jìn)行累加計(jì)算,使調(diào)速掌握器的即時(shí)掌握率中包含對(duì)調(diào)速系統(tǒng)將來工況的猜測(cè)信息,彌補(bǔ)傳統(tǒng)掌握器在對(duì)機(jī)組將來工況缺乏猜測(cè)的不足。

分別利用非