一种水轮机调速器功率模式下一次调频稳定域的确定方法

摘要

本发明公开一种水轮机调速器功率模式下一次调频稳定域的确定方法，步骤包括：1)建立功率模式下一次调频的非线性水轮机调速器模型，非线性水轮机调速器模型包括PID控制环节以及非线性环节，根据非线性水轮机调速器模型构建水轮机调节系统模型；2)将PID控制环节的PID参数作为分岔参数，并根据水轮机调节系统模型求解发生hopf分岔时PID参数满足的分岔条件；由分岔条件得到水轮机调速器在功率模式下一次调频稳定域的边界，根据稳定域的边界确定稳定域的范围。本发明能够有效确定水轮机调速器在功率模式下一次调频的稳定域，具有实现方法简单、精度高的优点。

主权项

一种水轮机调速器功率模式下一次调频稳定域的确定方法，其特征在于，步骤包括：1)建立功率模式下一次调频的非线性水轮机调速器模型，所述非线性水轮机调速器模型包括PID控制环节以及非线性环节，根据所述非线性水轮机调速器模型构建水轮机调节系统模型；所述水轮机调节系统模型是结合水轮机模型、引水系统模型以及所述非线性水轮机调速器模型构建得到，所述水轮机模型采用如式(2)所示的线性模型；所述引水系统模型采用如式(3)所示的刚性水击模型；$\begin{array}{c}q=e_{\mathrm{qx}}x+e_{\mathrm{qy}}y+e_{\mathrm{qh}}h\\ m_t=e_{x}x+e_{y}y+e_{h}h\end{array}---\left(2\right)$式(2)中，q为水轮机流量的标幺值，m_t为水轮机动力力矩的标幺值，x为机组转速的标幺值，y为导叶开度的标幺值，h为水轮机工作水头的标幺值；e_qx、e_qy、e_qh和e_x、e_y和e_h分别为传递系数；$h=-T_w\frac{dq}{dt}---\left(3\right)$式(3)中，T_w为水流加速时间常数；2)将所述PID控制环节的PID参数作为分岔参数，并根据所述水轮机调节系统模型求解发生hopf分岔时所述PID参数满足的分岔条件；由所述分岔条件得到水轮机调速器在功率模式下一次调频稳定域的边界，根据所述稳定域的边界确定稳定域的范围。