一、水轮发电机组综合控制器研究——理论设计（论文文献综述）
李常开[1]（2021）在《全功率变速水轮发电机组的低电压穿越控制策略研究》文中认为全功率变速是水轮发电机组变速运行的主要方式之一,因其控制系统、变速运行范围、功率响应速度等相对于双馈变速水轮发电机组更具有优势,受到了业内的广泛关注,由于变流器的使用,这就要求其具备相应的低电压穿越能力,因此本文针对全功率变速水轮发电机组的低电压穿越控制策略展开研究,在分析机组的能量流动关系和传统卸荷电路的基础上,提出利用转子储能及有功无功协调控制的低电压穿越控制策略,并给出了该策略下低电压穿越时,水轮发电机组转速上升最大值的解析方法,该研究成果可为提高全功率变速水轮发电机组的低电压穿越能力以及全功率变速水轮发电机组设计提供有效参考。具体内容如下:（1）建立了全功率变速水轮发电机组的数学模型,采用转速调节器控制机组转速,机侧变流器控制有功无功功率,网侧变流器控制直流母线电压恒定的传统控制策略,分析了机组的电压跌落特性,采用卸荷电路实现机组的低电压穿越,通过仿真进行了验证,但卸荷电路增加了硬件,系统更加复杂、成本高、变流器的通用性降低。（2）根据水轮发电机组旋转储能能力强、转速运行范围宽、水轮机功率可通过转速调节器灵活调节的特点,提出了机侧变流器控制直流母线电压,网侧变流器控制机组的有功和无功功率,转速调节器控制机组转速的转子储能的低电压穿越控制策略。该策略取消了卸荷电路,将不平衡功率转移到了发电机,利用发电机转子升速储存低电压穿越期间的不平衡功率,并根据电网电压跌落幅值向电网输送一定无功电流。仿真结果表明,该策略将直流母线电压有效限制在1.1pu以内,减小了直流母线电压波动,机组转速上升到1.12pu,不会对机组的稳定运行造成影响,网侧变流器向电网输送1.05pu的无功电流,并随着电网电压的恢复逐渐减小至0,提高了机组的低电压穿越能力。（3）利用转子储能策略实现机组低电压穿越时,为了能够快速得出机组转速上升最大值,本文考虑导叶动作和导叶不动作两种情况,对系统进行合理简化,推导出转速上升最大值数值解析模型,通过仿真验证,该解析模型可较好的模拟转速上升的动态过程,得出转速上升最大值,以及机组参数对转速上升最大值影响规律,为变速机组低电压穿越选型提供了依据。
葛君[2]（2021）在《基于哈密顿理论的水轮发电机组复合控制的研究》文中研究指明
李今昭[3]（2021）在《基于广义水轮机模型的水电机组超低频振荡机理分析及控制策略研究》文中认为电力系统低频振荡一直是电力系统安全稳定运行的严重隐患,是一个始终未得到有效解决的复杂理论及工程科学问题,其频率振荡范围一般为0.1Hz～2.5Hz。但近年来,我国水电机组占比较大的电网在运行过程中,出现了一些频率低于上述范围的振荡事件,称之为超低频振荡。超低频振荡在很多连锁型电力系统故障导致的大停电中扮演着重要角色,给电力系统的稳定运行造成了很大的威胁。分析超低频振荡本身存在的机理及其控制策略的研究,对维护电网安全与稳定运行及其今后的长远发展都有重要的理论价值及工程实践意义。首先,针对近些年来我国水电机组占比较大电网在运行过程中多次出现的长时间、超低频振荡现象,相关研究表明水轮机模型对水电机组超低频振荡行为有重要影响。本文根据广义水轮机基本方程式,在保证水轮机模型简便的前提下,充分考虑水轮机的动态过程,将水轮机输出转矩的暂态分量进行建模简化处理,定义了一个与水轮机固有参数及发电流量变化密切关联的流量因子Tpq,建立了充分考虑流量因子作用下的广义水轮机模型。将所搭建的广义水轮机模型和理想水轮机模型进行对比分析,说明广义水轮机模型能有效提高“水锤”效应等暂态过程模拟的精度。其次,基于广义水轮机模型从系统的阻尼特性和劳斯判据稳定性两个角度分析了流量因子对水电机组超低频振荡行为的影响,分析结果表明相对于理想水轮机模型,广义水轮机模型中的流量因子能给系统提供更大的阻尼转矩,且当其大于临界稳定值时,系统才能维持稳定状态。并通过在Simulink中搭建单机单负荷模型和在PSCAD中搭建四机两区域系统模型进行仿真验证,仿真结果表明广义水轮机模型下的流量因子有利于抑制水电机组超低频行为,且随着流量因子的增大,系统超低频振荡的抑制效果就越明显。最后,根据水电机组占比较大电网对超低频振荡的抑制需求,提出一种既能满足水轮机组在受扰动后发电机转速能在最短时间内恢复稳定,又能提升系统在超低频段阻尼水平,使系统在不同扰动情况下具有更强的抗干扰能力的水轮机调速器PID参数优化方法。建立了综合反映系统超低频段阻尼水平和水轮机转速偏差指标（ITAE）的综合优化目标函数。并基于天牛须搜索算法的快速高效寻优策略,构建了改进天牛须粒子群算法,将其应用于水轮机调速系统PID参数优化。通过Schaffer测试函数和在单机及多机系统中对本文所提出来的改进算法的优化效果进行仿真验证,结果表明改进的天牛须粒子群算法能有效提高水轮机调速系统在超低频段的阻尼水平,相对于单独的天牛须搜索算法和粒子群算法更具有效性和优越性,为通过调速系统参数优化抑制超低频振荡问题提供了新的思路及技术手段。
李欢欢[4]（2021）在《水轮发电机组安全评价及其调节特性对互补发电效益影响研究》文中认为在电力低碳转型大背景下,水轮发电机组（常规水轮发电机组和水泵水轮发电机组）作为稳定灵活性资源将消纳更多风光可再生能源。受电力负荷峰谷差与自身水-机-电耦合特性的双重影响,水轮发电机组将面临更为频繁的过渡过程,顶盖振动、导轴承摆度及尾水压力等指标参数剧烈变化,严重威胁机组安全运行及调能效果。本文以揭示水轮发电机组过渡过程复杂水-机-电耦合关联机制与解析多指标参数复杂波动变化背后潜在风险规律为关键科学问题,构建水轮发电机组动态安全评价新框架,并将水轮发电机组动态调节特性纳入高比例可再生能源入网的现实情景下,进一步优化机组互补性能与互补效益,取得以下三方面研究成果。1.围绕揭示水轮发电机组过渡过程复杂水-机-电耦合关联机制这一关键科学问题,克服传统水轮机调节系统模型、轴系模型或抽蓄电动机模型不能全面描述机组水-机-电耦合特性的缺陷,探究子系统耦合切入点,建立两类机组过渡过程水-机-电耦合模型并深入研究机组动态稳定性。主要包括:（1）针对一管两机常规水轮发电机组,由水轮机力矩推求转轮水力不平衡力,以水力不平衡力为切入点耦连发电机不平衡磁拉力、阻尼力、碰摩力及水导轴承非线性油膜力,使水力系统与机电耦合系统紧密联系,利用特征线法求解引水管-尾水管传递函数、四阶龙格库塔法求解轴系受力方程,建立水轮机调节系统与轴系耦合统一模型,将可靠性验证后的耦合统一模型应用于开机稳定性分析,研究主要运行或结构参数对机组振动特性影响规律,优化主要参数取值,从而使机组能够以最经济、操作最简便的优化方式提高过渡过程稳定性。结果表明:转子振幅与自调节系数关系可用二次方程近似描述,转子振幅与转轮进出口直径比关系可用五次方程近似描述;轴承离心率对开机振动失去响应的临界数量级趋近于1×10-6,转轮进出口直径比最优取值趋近于0.8,自调节系数最优取值趋近于3。（2）针对一管两机水泵水轮发电机组,将其抽水调相运行时水压扰动等异常变化等效为高斯随机型或阶跃型外部激励,以“外部激励影响有功输出,有功输出影响无功特性”为切入点耦连水力系统与机电耦合系统,利用特征线法求解复杂管道传递函数并基于Matlab/Simulink模块耦合励磁装置及抽蓄电动机模型,建立完整水泵水轮发电机组多机调相仿真模型。利用可靠性验证后的仿真模型研究外部激励作用下进相与迟相转化机制及多机间无功流动特性,并结合工程案例提供调相机跳机情景下的风险缓解建议。结果表明:一台机组受到外部激励时,易导致并行机组进相深度减小甚至转迟相运行;阶跃激励比高斯随机激励对进相与迟相转化行为影响更大;阶跃激励较大时,励磁电流辅助调节作用可适当缓解调相不稳定性。2.围绕解析多指标参数复杂波动变化背后潜在风险规律这一关键科学问题,克服子系统耦合复杂性造成风险特征提取和风险表现归类困难问题,提出利用动态风险量化方法深入挖掘两类机组过渡过程指标参数间及与运行风险间关联规律的新思路。（1）为准确界定常规水轮发电机组不推荐运行区、且缓解推荐运行区风险问题,基于理论修正的顶盖振动、导轴承摆度及尾水压力等动平衡实验关键指标参数,利用动态熵改进模糊集评价方法与灰色关联评价方法,提出动态熵-模糊集风险评价方法与灰-熵关联动态风险评价方法深入挖掘不推荐运行区与推荐运行区关键指标参数潜在风险规律,以概率形式量化机组实时风险度,提取高风险指标参数并对危险度排序。结果表明:机组不推荐运行区可从0 MW～121 MW缩减至0 MW～100 MW,将为灵活性调度增加21 MW可调容量。推荐运行区内不同水头下指标参数危险度排序存在明显差异,证明不同运行水头下定位的高风险部件将各有侧重。（2）为缓解水泵水轮发电机组水轮机工况甩负荷过渡过程运行风险,考虑导叶直线关闭和球阀-导叶联动关闭两种方式,利用训练数据和相应风险判别准则改进传统Fisher判别法,提出基于Fisher判别的动态风险评价方法深入挖掘甩负荷过程水轮机流量、转速、尾水压力及蜗壳压力等关键指标参数风险演化特征,量化各工况点下机组运行风险概率。结果表明:导叶直线关闭和球阀-导叶联动关闭方式下机组不稳定运行概率分别为0.23和0.16,说明导叶直线关闭方式下机组甩负荷后会出现包括水锤压力在内的严重稳定性问题,若不优化导叶关闭方式,长期运行将造成部件疲劳损伤;两种关闭方式下机组风险演化特征均呈现双峰特性,其中第1波峰发生于甩负荷初期,而第2波峰发生于甩负荷后期;球阀辅助关闭的加入对机组第1波峰运行风险缓解作用极小,但可显着降低第2波峰风险概率。3.围绕高比例可再生能源入网严重威胁水轮发电机组安全运行及调能效果这一现实情景,克服现有经济目标函数缺乏对灵活性水电机组调节成本量化的缺陷,构建超调量、上升时间、调节时间及响应峰值等水电机组动态调节性能指标以衡量PID控制参数、能源配比及传输线路布置优化对水光互补系统稳定运行优化作用。进一步地,以水风互补系统为研究对象,提取高敏感性超调量指标量化水电机组动态调节成本,综合考虑电能损失成本、投入成本及售电利润等较完备的投入-产出费用因子,提出以成本-利润为目标函数的水风互补发电效益评价方法,研究风速类型、容量配比及市场电价波动对互补发电效益作用机制。结果表明:当风电接入比例超54.5%时,最不利风速条件下风力发电效益将反超水力发电效益;分时电价每天捕获的互补系统总发电效益比固定电价效益要高出1万元左右。
田钰强[5]（2021）在《水轮机调节系统非线性预测控制研究》文中提出新型能源大规模并网,导致一些水轮发电机组减少负荷供应,偏离最优运行区域运行,加上运行过程中水轮发电机组零部件的磨损等原因,将导致机组在运行过程中产生机械频繁振动。同时,由于风能、光能等新型能源的间歇性、随机性特征,也会引起网端负荷的变化,增加机组运行中的不确定性。无论机械振动还是网端负荷扰动都会对机组精准控制产生不利影响。针对这一问题,本文采用了预测控制算法提升水轮机调节系统的控制性能,保证水轮发电机组的稳定运行。本文的研究内容主要包含以下三个方面:（1）水轮机调节系统的预测控制。为了对水轮机调节系统进行精准控制,第二章提出了基于T-S模糊模型的广义预测控制。首先,以刚性水击水轮调节系统为研究对象,基于T-S模糊理论和四阶龙格-库塔法,建立离散化模型。其次,引入二次型目标函数、最优理论、预测控制理论设计预测控制器。之后,通过考虑系统在无扰动、随机机械扰动、系统参数变化等验证所设计控制器的有效性和抗干扰能力以及探究了控制器参数对控制性能的影响,并将所提出的预测控制器与PID控制理论带入系统模型进行比较。仿真实验表明预测控制器能够保证水轮机调节系统基本在5 s内稳定,相对于PID控制器,系统达到稳定状态的时间更短,超调更小。因此,所提出的预测控制理论能够为水轮机调节系统提供更好的控制性能。（2）基于状态估计器的分数阶水轮机调节系统预测控制。为了能够提升系统的抗干扰能力和控制性能,第三章从控制器的结构上优化了预测控制算法。首先,选取弹性水击的分数阶水轮机调节系统模型为研究对象,基于G-L微分定义、T-S模糊和一阶差分法得到离散模型。其次,提出一种状态估计器,对预测时域内的系统变量进行估计。结合李雅普诺夫理论对状态估计器进行稳定性分析,给出稳定条件,并用线性矩阵不等式求解状态估计器。之后,结合预测控制理论,将估计值作为预测值计算控制增量。仿真结果说明加入估计器的系统能够在0.5 s内达到稳定状态。（3）水轮机控制系统状态反馈鲁棒预测控制。第四章通过优化控制方法,将鲁棒约束条件与预测控制理论结合,提出了水轮机调节系统状态反馈鲁棒预测控制。首先,应用凸多面体优化理论对系统进行线性化,得到离散四维状态空间模型。之后,将预测控制算法的优化问题可以转化为采样时间的min-max优化问题,得到目标函数最优边界。结合李雅普诺夫理论,证明系统渐进稳定。并通过线性矩阵不等式求解反馈增益。最后,考虑机组受到机械随机扰动、负荷突变等工况,探究系统的抗干扰能力。仿真结果说明状态反馈鲁棒预测控制器相对于第二章提出的预测控制器能够更加快速稳定,且相对于第三章基于状态估计器的预测控制器能够减少受控过程中多周期振动情况,更加平滑的达到稳定状态。
葛君[6]（2020）在《水轮发电机组复合控制综述》文中研究指明阐述了目前水轮发电机组调速器、发电机励磁系统以及水轮发电机组复合控制的发展研究等方面的进展。表明:采取合适的复合控制设计可进一步提高对机组的控制,达到平稳安全的运行状态,所以需要对水轮发电机组的复合控制进行更深入的研究。
蒙鸿培[7]（2020）在《储能型电气制动装置与发电机的综合协调控制研究》文中研究说明电气制动装置对改善发电机组的暂态稳定性,特别是机组甩负荷情况下的暂态稳定性有重要作用。因此,研究发电机组的电气制动装置具有重要意义。传统的电气制动装置是耗能型装置,即当发电机甩负荷后,通过电阻来消耗发电机转子的动能。本文提出了储能型电气制动装置,即采用超级电容将发电机转子动能存储起来,待发电机恢复并网后再将存储的能量释放回电网,本文称之为超级电容储能型电气制动装置（Super Capacitor energy storage Brake Device,SCBD）。研究表明SCBD不仅能够提高发电机系统的暂态稳定性,还能对系统进行功率补偿,发挥出STACOM的功能。本文以水轮发电机为研究对象,研究了SCBD与水轮发电机的综合协调控制,并通过仿真结果分析了SCBD对水轮发电机系统暂态稳定性的影响和功率补偿功能。此外,还将SCBD应用于负荷侧,对SCBD的功率补偿功能做了进一步验证。全文主要完成以下几点工作:1、从SCBD原理图入手,推导出SCBD在dq0坐标下包含超级电容器侧直流电压的三阶准确数学模型。接着以水轮发电机为研究对象,并根据SCBD与发电机连接的结构图,建立了包含发电机励磁、调速控制系统和SCBD的八阶非线性综合控制系统模型。2、根据综合控制系统模型的特征,选取微分代数非线性控制法为控制策略,完成了对控制系统的多指标非线性控制器设计（Differential Algebraic Multi-index Nonlinear Control,DAMNC）,得到系统的非线性控制律u。运用MATLAB仿真所建系统,与线性最优控制法（LOC）设计控制器作比较,校验了系统模型的有效性和所设计控制律u的优越性,并通过三相短路扰动仿真验证SCBD对系统暂态性稳定的影响,通过调压和调功等小扰动验证SCBD的功率补偿功能。3、采用开关函数法建立SCBD的模型,扩展了SCBD的建模方式。并且为了避免多指标非线性控制法中C参数的配置,减少控制器参数配置的数量,降低控制器对系统约束条件的依赖,本文将目标全息反馈法（Nonlinear Coordinated Control method with Objective Holographic Feedback,NCCOHF）运用于非线性控制器设计中,扩宽了对SCBD与发电机综合控制研究的设计思路。并针对NCCOHF法,对系统做了有、无SCBD的仿真,进一步验证了SCBD对系统暂态稳定性能改善的有效性。4、研究了SCBD在负荷侧的应用,进一步验证了SCBD的功率补偿功能。
许贝贝[8]（2020）在《水力发电机组系统可靠性与多能互补综合性能研究》文中研究表明在国家进行电力结构化、市场化改革大背景下,风水等随机可再生能源将会更多地被电力系统所消纳。水电作为调峰调频重要角色,将会面临更为频繁的过渡工况调节和非最优工况运行两个重要发展趋势。准确认识在非最优工况运行下水轮发电机组动态变化特征,对提高水轮发电机组系统的灵活性运行和维护区域电力系统的安全可靠性具有重要的科学意义价值。机组在非最优工况区轴系振动剧烈,以传统水轮机调节系统为核心的PID调速器控制效果无法保证发电机角速度的稳定性,这严重威胁了水轮发电机组在非最优工况区的发电可靠性。论文以水轮机调节系统发电机角速度控制与轴系振动相互作用关系为关键科学问题并对传统水轮机调节系统模型进行改进以研究水轮发电机组发电可靠性和综合性能评估问题,并取得以下三方面研究成果:1.基于最优工况设计的传统水轮机调节系统因轴系振动微小而忽略其对调速器控制的影响,这已不适应能源结构改革背景下电力系统对水轮发电机组全工况运行的新要求,故提出基于传统水轮机调节系统评估非最优工况下水轮发电机组发电可靠性建模新思路——传统调节系统与水轮发电机组轴系统模型的耦合统一围绕水轮机调节系统控制与水力发电机组轴系振动相互作用关系问题,系统论述和分析调节系统与机组轴系耦合关系和参数传递方式。通过对三种耦合方法的深入研究,进一步提高了水轮机调节系统在部分负荷或过负荷工况下的模拟精度。主要包括:（1）以水轮机调节系统中发电机角速度与水轮发电机组转子形心偏移一阶导数为耦合界面参数,实现了调速器控制与轴系振动相互作用的模型统一;选择经典调节系统模型和基于纳子峡水电站现场测量轴系偏移峰峰值数据作对比探究统一模型模拟精度。结果表明:机组轴系形心偏移不受流量变化的影响,即工况变化形心偏移值保持不变,且轴系固有频率基本保持不变。可见,通过发电机角速度耦合的水轮发电机组系统在不同工况下相互作用关系极不明显,且在轴心偏移上模拟精度较差。（2）以水力不平衡力和水轮机动力矩为耦合界面参数,并选择经典调节系统模型与耦合统一模型仿真结果对比探究模型模拟精度。结果表明:水轮机调节系统动态响应模拟误差在稳定值无差别,在过渡过程下模拟误差超过10%。可见,基于水力不平衡力和水轮机动力矩耦合的系统模型能够较好反映机组在过渡过程下调节系统与轴系振动相互作用关系,但在过渡过程中模拟误差较大。（3）以水力激励力、水力不平衡力和水轮机动力矩为耦合界面参数,并对轴系不对中故障振动实验测量的轴心轨迹和振动频率与所建耦合统一模型仿真结果进行对比分析,发现机组固有频率模拟误差小于3%。可见,通过水力激励力、水力不平衡力和水轮机动力矩耦合的系统模型在模拟不对中故障时表现出较好的模拟精度。2.围绕非最优工况下水轮机调节系统耦合关系复杂且参数取值存在不确定性导致的发电可靠性评价困难问题,提出利用敏感性和可靠性分析工具量化不同工况下机组发电可靠性的新构想——水轮发电机组系统发电可靠性指标及其初步应用（1）稳定工况和过渡工况下模型参数不确定性分析从水电站参数设计角度对机组模型参数进行随机不确定性定义,并选择发电机角速度和发电机形心偏移作为调节系统和轴系系统模型输出值,从而得到机组在稳定运行工况和过渡工况下模型单参数敏感性排序和参数间相互作用的敏感性排序,进而确立水力发电系统发电可靠性的场景设计原则。（2）不同场景下水轮发电机组发电可靠性指标选取与评估通过设计不同可再生能源占比、不同风速干扰等场景,选择最小调节值、最大调节值、超调、欠调和峰值五个动态指标作为发电可靠性评估指标,研究风水互补发电系统的故障响应、调节性能等动态特征。研究结果表明,水力发电系统调节能力对随机风低标准差和梯度风高平均值低标准差极为敏感。相反,对阵风属性指标（即风速频率、幅值和偏移量）的调节敏感性较弱。此外,快速响应（以调节时间和峰值时间表示）与稳定响应（以最小调节值、最大调节值、超调、欠调和峰值表示）之间的主导因素评价比较复杂。但当快速响应与稳定响应相一致时,就很容易对水轮发电机组动态调节性能做出评价。3.为克服传统风水互补系统以天为最小时间尺度而忽略水轮发电机组动态性能状态的经济型问题,提出一种基于秒级尺度动力学模型的经济性评估方案——资源利用度、平抑性等级和综合效益分析通过研究风电资源的时间与空间尺度效应,给出简单时空尺度等效方案,进而提出基于秒级尺度的风水互补发电系统模型风速变异系数、波动系数和平抑系数的计算方法;进一步通过设计不同可再生能源占比、不同风速干扰等场景,获取风水互补系统的动态响应,并计算年运行内的售电效益、调峰效益、节省能源效益、机组启停成本、导叶疲劳损失成本、维护成本（无导叶损失）等,全方位衡量水电站在调节风电功率变化场景下所带来的经济收益情况。初步试算结果表明,基于秒级尺度的风水互补系统的经济性评估方案是可行的。
李文武,余跃,徐康,石强,吴永华,童华敏[9]（2020）在《水轮发电机组多回路鲁棒调速控制研究》文中进行了进一步梳理针对水轮发电机组调速系统模型中参数不确定的控制问题,提出水轮发电机组多回路鲁棒调速控制策略.首先考虑多种因素建立水轮发电机组调速系统单回路控制模型;在此基础之上构建包含伺服系统的第一控制回路、包含水轮机的第二控制回路和包含发电机的第三控制回路,3个回路互相嵌套,由此构建水轮发电机组多回路鲁棒调速控制系统框架;最后通过实例利用鲁棒控制理论中的混合灵敏度和μ综合两类方法分别设计此3个回路.仿真结果表明,在负荷突然增加或减少时,多回路鲁棒调速控制系统在上升时间、调整时间等多个时域指标上均优于传统PID控制单回路系统和双回路鲁棒控制系统,具有良好的抗干扰能力和控制效果.
古志[10]（2020）在《水电机组调速系统控制参数优化研究》文中进行了进一步梳理水轮机调节系统是一个集水力、机械、电气于一体的复杂控制系统,对水电站的安全稳定运行有着重要的影响。可调整的调速器PID参数是影响机组调节性能的关键因素,因而调速器PID参数优化成为研究的热点问题。为解决水轮机调速器PID参数的优化问题,本文将人群搜索算法引入到水轮机调速系统中,为调速器PID参数整定与优化提供新的思路和方法。本文首先将水轮机调节系统拆分成水力系统、水轮机、调速器、发电机四个子系统,分别介绍四个子系统的基本模型,进而构建和推导了一个四阶微分方程模型。利用Hopf分岔理论和数学知识,以调速器PID参数为分岔参数,研究并分析该系统在频率扰动和负荷扰动下的分岔现象。通过对水轮机调速系统的仿真分析,发现该系统分岔为亚临界的,并得到调速器PID控制参数的稳定域。在此基础上,以水轮发电机组转速偏差的积分时间绝对误差指标为目标函数,运用人群搜索算法分别在刚性水击和弹性水击条件下对水力机组调节系统进行PID参数精细化寻优,得到了5%频率扰动工况和10%负荷扰动工况下的最佳PID参数、调节时间以及控制性能指标。经过与粒子群优化方法的对比,验证出人群搜索算法优化水轮机调速系统PID参数是可行的、有效性的。仿真结果表明,经人群搜索算法优化得到的PID参数使机组在频率扰动、负荷扰动干预下具备良好的调节性能和稳定性能。在今后的研究中应针对调速系统不断调整算法参数和改进算法,进而达到更好的PID参数优化效果。
二、水轮发电机组综合控制器研究——理论设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水轮发电机组综合控制器研究——理论设计（论文提纲范文）
（1）全功率变速水轮发电机组的低电压穿越控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 变速水轮发电机组发展和研究现状 |
| 1.2.1 变速水轮发电机组发展 |
| 1.2.2 变速水轮发电机组研究现状 |
| 1.3 低电压穿越的研究现状 |
| 1.3.1 低电压穿越的概述及必要性 |
| 1.3.2 低电压穿越的控制方法 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 全功率变速水轮发电机组的数学模型 |
| 2.1 水轮机调节系统的数学模型 |
| 2.1.1 水轮机及引水系统数学模型 |
| 2.1.2 转速调节系统数学模型 |
| 2.1.3 转速寻优模型 |
| 2.2 永磁发电机数学模型 |
| 2.2.1 三相静止坐标系下永磁电机数学模型 |
| 2.2.2 两相旋转坐标系下永磁电机数学模型 |
| 2.3 机侧变流器数学模型及控制策略 |
| 2.3.1 机侧变流器数学模型 |
| 2.3.2 机侧变流器控制策略 |
| 2.4 网侧变流器数学模型及控制策略 |
| 2.4.1 网侧变流器数学模型 |
| 2.4.2 网侧变流器控制策略 |
| 2.5 全功率变速水轮发电机组整体模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 全功率变速水轮发电机组的电压跌落特性及卸荷电路分析 |
| 3.1 电压跌落对全功率变速水轮发电机组的影响 |
| 3.2 全功率变速水轮发电机组电压跌落时的仿真分析 |
| 3.3 基于卸荷电路的低电压穿越控制策略 |
| 3.3.1 卸荷电路控制方案 |
| 3.3.2 卸荷电阻阻值大小的计算 |
| 3.3.3 仿真结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于转子惯性储能的协调控制策略实现全功率变速水轮发电机组的低电压穿越 |
| 4.1 控制策略 |
| 4.11 机侧控制策略 |
| 4.12 网侧无功补偿控制策略 |
| 4.13 转速调节器控制策略 |
| 4.2 转子储能控制策略能量流动分析 |
| 4.3 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于转子储能的全功率变速水轮发电机组低电压穿越中转速上升最大值的解析方法 |
| 5.1 低电压穿越中转速上升最大值解析模型 |
| 5.1.1 导叶动作情况 |
| 5.1.2 导叶不动作情况 |
| 5.2 转速上升最大值分析 |
| 5.3 仿真验证 |
| 5.3.1 验证解析模型的正确性 |
| 5.3.2 验证解析模型的分析结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）基于广义水轮机模型的水电机组超低频振荡机理分析及控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水轮机模型研究 |
| 1.2.2 超低频振荡产生机理 |
| 1.2.3 超低频振荡的分析方法 |
| 1.2.4 超低频振荡抑制策略研究 |
| 1.3 论文的主要工作 |
| 第二章 广义水轮机模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 理想水轮机模型 |
| 2.3 广义水轮机模型 |
| 2.4 模型分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 广义水轮机模型对水电机组超低频振荡影响分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Tpq对系统阻尼系数影响 |
| 3.3 Tpq对机械转矩的影响 |
| 3.4 Tpq临界稳定值的影响分析 |
| 3.5 仿真验证 |
| 3.5.1 单机系统 |
| 3.5.2 多机系统 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 超低频振荡抑制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 调速器PID参数对系统阻尼影响 |
| 4.3 综合目标函数建立 |
| 4.3.1 阻尼水平衡量指标 |
| 4.3.2 转速偏差的ITAE指标 |
| 4.3.3 综合目标函数 |
| 4.4 调速器参数优化算法 |
| 4.4.1 标准粒子群算法(PSO) |
| 4.4.2 天牛须算法(BAS) |
| 4.4.3 改进天牛须粒子群算法(BSO) |
| 4.5 算例仿真 |
| 4.5.1 测试函数分析 |
| 4.5.2 单机系统 |
| 4.5.3 多机系统仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（4）水轮发电机组安全评价及其调节特性对互补发电效益影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 水电在我国能源结构中的战略地位 |
| 1.3 水轮发电机组安全评价综述 |
| 1.3.1 常规水轮发电机组过渡过程模型与稳定性分析 |
| 1.3.2 水泵水轮发电机组过渡过程模型与稳定性分析 |
| 1.3.3 两类水轮发电机组过渡过程风险分析 |
| 1.4 水风光多能互补性优化及经济效益评估综述 |
| 1.4.1 多能互补性优化 |
| 1.4.2 多能互补经济效益评价 |
| 1.5 研究内容与技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 常规水轮发电机组开机过渡过程建模与稳定性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 开机特性 |
| 2.3 水轮发电机组基本模型 |
| 2.3.1 水轮机调节系统模型 |
| 2.3.2 轴系模型 |
| 2.4 水轮机调节系统与轴系耦合统一新模型 |
| 2.4.1 水轮机调节系统与轴系耦合模型的建立 |
| 2.4.2 参数设置 |
| 2.4.3 模型验证 |
| 2.5 常规水轮发电机组开机稳定性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 水泵水轮发电机组抽水调相建模与稳定性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 抽水调相工况特性 |
| 3.3 抽水调相运行理论 |
| 3.3.1 抽水调相运行迟相与进相基本理论 |
| 3.3.2 多机进相运行稳定性理论 |
| 3.4 水泵水轮发电机组仿真模型 |
| 3.4.1 多机系统抽水调相模型的建立 |
| 3.4.2 模型验证 |
| 3.5 水泵水轮发电机组抽水调相运行稳定性分析 |
| 3.5.1 励磁电流作用下多机调相运行稳定性分析 |
| 3.5.2 外部激励作用下迟相与进相运行转化机制分析 |
| 3.6 抽水调相风险情景下的运行建议 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 水轮发电机组典型过渡过程运行风险分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 常规水轮发电机组不推荐运行区动态风险分析 |
| 4.2.1 试验机组参数设置与运行区初步界定 |
| 4.2.2 动平衡实验与初步分析 |
| 4.2.3 动态熵-模糊集风险评价方法 |
| 4.2.4 不推荐运行区优化与动态风险分析 |
| 4.3 常规水轮发电机组推荐运行区动态风险分析 |
| 4.3.1 试验机组概况与运行水头设置 |
| 4.3.2 动平衡实验与初步分析 |
| 4.3.3 灰-熵关联动态风险评价方法 |
| 4.3.4 推荐运行区动态风险分析 |
| 4.4 水泵水轮发电机组水轮机工况甩负荷过渡过程风险分析 |
| 4.4.1 甩负荷过渡过程导叶及球阀-导叶联动关闭规律 |
| 4.4.2 数据来源 |
| 4.4.3 基于Fisher判别的动态风险评价方法 |
| 4.4.4 考虑导叶-球阀联动关闭的水泵水轮发电机组风险分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 水风光混合系统互补性能与发电效益优化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 水光混合系统互补性能优化研究 |
| 5.2.1 动态调节性能指标 |
| 5.2.2 水光互补发电模型 |
| 5.2.3 算例分析 |
| 5.3 水风混合系统互补发电效益优化研究 |
| 5.3.1 基于成本-利润的互补发电效益评价方法 |
| 5.3.2 水风互补发电仿真模型 |
| 5.3.3 互补性验证 |
| 5.3.4 算例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 其他指标隶属度函数 |
| 附录 B 参数表 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）水轮机调节系统非线性预测控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题目的与意义 |
| 1.2 国内外研究概况与存在问题 |
| 1.2.1 水轮机控制策略发展及研究现状 |
| 1.2.2 预测控制发展概况 |
| 1.3 研究的主要内容 |
| 1.3.1 水轮机调节系统的模糊预测控制 |
| 1.3.2 基于状态估计器的分数阶水轮机调节系统广义预测控制 |
| 1.3.3 水轮机控制系统的状态反馈鲁棒预测控制 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 水轮机调节系统预测控制 |
| 2.1 基础介绍 |
| 2.1.1 T-S模糊 |
| 2.1.2 四阶龙格-库塔法 |
| 2.2 系统介绍 |
| 2.3 预测控制器设计 |
| 2.4 系统仿真 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 基于状态估计器的分数阶水轮机调节系统预测控制 |
| 3.1 系统描述 |
| 3.2 非线性预测控制器设计 |
| 3.2.1 分数阶预测模型 |
| 3.2.2 T-S模糊模型 |
| 3.2.3 控制器设计 |
| 3.2.4 估计器增益设计 |
| 3.3 数值仿真和结果分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 水轮机调节系统的状态反馈鲁棒预测控制 |
| 4.1 模型介绍 |
| 4.2 预测控制器设计 |
| 4.2.1 预测模型 |
| 4.2.2 控制器设计 |
| 4.3 数值仿真 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）水轮发电机组复合控制综述（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 水轮机调速器的研究 |
| 2 发电机励磁控制器的研究 |
| 2.1 线性单变量励磁控制方法 |
| 2.2 线性多变量励磁控制方法 |
| 2.2.1 强力式励磁调节方式 |
| 2.2.2 PID+PSS 励磁控制方式 |
| 2.3 非线性多变量励磁控制方法 |
| 3 调速与励磁复合控制器的研究发展 |
| 4 结语 |
（7）储能型电气制动装置与发电机的综合协调控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 电气制动与超级电容器的研究现状 |
| 1.2.1 电气制动的研究现状 |
| 1.2.2 超级电容器的研究现状 |
| 1.3 发电机和双向变换器的稳定控制理论 |
| 1.3.1 发电机稳定控制理论 |
| 1.3.2 双向变换器的控制方式 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.4.1 储能型电气制动装置的提出与功能介绍 |
| 1.4.2 具体研究内容 |
| 1.5 全文结构安排 |
| 第二章 非线性控制理论设计基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相关概念 |
| 2.2.1 微分动力系统模型 |
| 2.2.2 M导数与M括号 |
| 2.2.3 相对阶 |
| 2.3 状态反馈线性化理论 |
| 2.3.1 Frobenius定理与Hartman-Grobman定理 |
| 2.3.2 SISO系统中关系度与系统阶次相同时的设计原理 |
| 2.3.3 SISO系统中关系度小于系统阶次时的设计原理 |
| 2.3.4 MIMO系统中总关系度等于系统阶次时的设计原理 |
| 2.3.5 MIMO系统中总关系度小于系统阶次时的设计原理 |
| 2.4 DAMNC设计原理 |
| 2.5 NCCOHF设计原理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 SCBD与发电机的多指标综合协调控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SCBD的拓扑与数学建模 |
| 3.2.1 SCBD的拓扑 |
| 3.2.2 SCBD的控制模型 |
| 3.3 SCBD与水轮发电机综合控制模型的建立 |
| 3.4 综合控制系统的控制律设计 |
| 3.5 综合控制系统的仿真与分析 |
| 3.5.1 算例简介及选取相关参数 |
| 3.5.2 三相短路仿真及分析 |
| 3.5.3 调压扰动仿真及分析 |
| 3.5.4 调功扰动仿真及分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 SCBD与发电机的目标全息反馈综合协调控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 综合控制模型的建立 |
| 4.2.1 SCBD的开关函数模型 |
| 4.2.2 SCBD与发电机励磁-调速系统的控制模型 |
| 4.3 系统的NCCOHF控制律设计 |
| 4.4 各种扰动仿真及结果分析 |
| 4.4.1 三相短路扰动 |
| 4.4.2 调压扰动 |
| 4.4.3 调功扰动 |
| 4.5 有、无SCBD仿真及结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 SCBD在负荷侧的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 SCBD与负荷的控制模型 |
| 5.3 控制系统的NCCOHF控制律设计 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
| 资金资助声明 |
（8）水力发电机组系统可靠性与多能互补综合性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 能源结构现状与发展趋势 |
| 1.2.1 能源结构大转型下的水电角色 |
| 1.2.2 能源结构调整水电调节重任 |
| 1.3 水力发电系统运行稳定性研究综述 |
| 1.3.1 水轮机调节系统之发电可靠性 |
| 1.3.2 水轮发电机组轴系统之轴系振动 |
| 1.3.3 风光水多能互补分析 |
| 1.4 发电可靠性研究综述 |
| 1.4.1 敏感性分析 |
| 1.4.2 可靠性分析 |
| 1.4.3 经济性分析 |
| 1.5 课题来源 |
| 1.6 研究思路与技术路线 |
| 1.6.1 研究思路 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第二章 水轮机调节系统基本模型及随机扰动分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水轮机调节系统动力学模型及其随机扰动概述 |
| 2.2.1 引水系统动态模型随机扰动 |
| 2.2.2 水轮机线性化(非线性)动态数学模型及随机扰动 |
| 2.2.3 同步发电机动态模型随机扰动 |
| 2.2.4 负荷动态模型随机扰动 |
| 2.2.5 调速器动态模型 |
| 2.2.6 励磁系统动态模型 |
| 2.2.7 水轮机调节系统任务与调节模式 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 水轮发电机组轴系与水轮机调节系统耦合建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水轮发电机组轴系与水轮机调节系统耦合建模 |
| 3.2.1 以发电机角速度为传递参数的耦合统一建模 |
| 3.2.2 以水力不平衡力和水轮机动力矩为传递参数的耦合统一建模 |
| 3.2.3 以水力激励力为传递参数的耦合统一建模 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 水轮发电机组系统参数不确定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值仿真抽样方法 |
| 4.2.1 蒙特卡洛(Monte-Carlo)抽样方法原理 |
| 4.2.2 蒙特卡洛(Monte-Carlo)抽样方法步骤 |
| 4.3 敏感性分析方法 |
| 4.3.1 扩展傅里叶幅度检验法 |
| 4.3.2 Sobol敏感性分析 |
| 4.4 基于发电机角速度耦合统一模型参数不确定性分析与模型验证 |
| 4.4.1 水轮机调节系统与水轮发电机组轴系耦合系统模型 |
| 4.4.2 模型参数不确定性分析与模型验证 |
| 4.4.3 不对中参数对系统模型状态变量动态演化过程影响 |
| 4.4.4 发电机转子形心晃动幅度和不对中量关系 |
| 4.4.5 小结 |
| 4.5 基于水力不平衡力和动力矩模型参数不确定性分析与模型验证 |
| 4.5.1 水轮机调节系统与水轮发电机组轴系耦合系统模型 |
| 4.5.2 模型参数不确定性分析 |
| 4.5.3 水轮机调节系统与水轮发电机组轴系耦合系统模型验证 |
| 4.5.4 小结 |
| 4.6 基于水力不平衡和动力矩的耦合系统振动模态分析 |
| 4.6.1 水轮机调节系统与水轮发电机组轴系耦合系统模型 |
| 4.6.2 非线性模态级数法 |
| 4.6.3 非线性振动模态分析方法验证 |
| 4.6.4 一阶振动模态分析 |
| 4.6.5 讨论 |
| 4.6.6 小结 |
| 4.7 相继甩负荷工况下水力发电系统模型参数不确定性分析 |
| 4.7.1 全局敏感性分析 |
| 4.7.2 模型验证 |
| 4.7.3 相继甩负荷对管道压力的影响 |
| 4.7.4 相继甩负荷对调压室涌浪的影响 |
| 4.7.5 相继甩负荷对转速波动的影响 |
| 4.7.6 小结 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 风光水互补发电系统发电可靠性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 可靠性分析方法 |
| 5.2.1 一阶可靠度法 |
| 5.2.2 二阶可靠度法 |
| 5.3 混合光伏/风电/水电微电网系统建模与参数不确定性分析 |
| 5.3.1 基于水力激励力的耦合系统模型 |
| 5.3.2 混合光伏/风电微电网 |
| 5.3.3 参数不确定性对水力发电系统发电可靠性的影响 |
| 5.3.4 水力发电系统参数间相互作用对并网可靠性影响 |
| 5.3.5 水力发电系统轴系模型验证 |
| 5.3.6 混合光伏/风电/水电微电网系统建模 |
| 5.3.7 混合光伏/风电/水电微电网系统三相短路故障分析 |
| 5.3.8 小结 |
| 5.3.9 微电网系统参数 |
| 5.4 风水互补发电系统发电可靠性分析 |
| 5.4.1 风水互补发电系统模型说明 |
| 5.4.2 风力发电系统风速模型场景 |
| 5.4.3 风水互补系统互补特性分析 |
| 5.4.4 风水互补系统发电可靠性评估指标 |
| 5.4.5 风水互补系统水轮发电机组发电可靠性评估 |
| 5.4.6 小结 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 水力发电系统的综合调节优势 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于时空尺度风水互补发电资源利用度与平抑性等级评估 |
| 6.2.1 基于连续小波变换的时间序列多尺度分解 |
| 6.2.2 基于连续小波变换分析的时间序列多尺度分解 |
| 6.2.3 基于最小二乘支持向量机的等级评估 |
| 6.2.4 系统资源利用度与平抑性等级评估模型 |
| 6.2.5 风水互补发电系统联合模型 |
| 6.2.6 各类风速条件下风力发电资源评估 |
| 6.2.7 小结 |
| 6.3 水力发电系统在调节风力波动方面的经济性评估 |
| 6.3.1 综合评价方法 |
| 6.3.2 风水互补特性分析 |
| 6.3.3 十四节点网络风水互补发电系统综合优势分析 |
| 6.3.4 风水互补系统综合调节效益分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文的主要贡献 |
| 7.2 工作设想 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
（9）水轮发电机组多回路鲁棒调速控制研究（论文提纲范文）
| 1 水轮发电机组单回路控制模型 |
| 1.1 水轮发电机组调速系统结构 |
| 1.2 水力系统模型 |
| 1.3 水轮机模型 |
| 1.4 发电机模型 |
| 1.5 伺服系统模型 |
| 2 水轮发电机组多回路鲁棒调速控制系统模型 |
| 3 水轮发电机组多回路鲁棒调速控制系统设计 |
| 3.1 第一控制回路分析 |
| 3.2 第二控制回路分析 |
| 3.3 第三控制回路分析 |
| 4 不同类型调速控制系统对比分析 |
| 5 结语 |
（10）水电机组调速系统控制参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 水轮机调速器及其控制规律研究现状 |
| 1.3.2 水轮机调节系统数学模型研究现状 |
| 1.3.3 PID控制器参数整定、优化研究现状 |
| 1.4 研究的主要内容 |
| 第二章 水轮发电机组调节系统的数学模型 |
| 2.1 压力引水系统模型 |
| 2.2 水轮机数学模型 |
| 2.2.1 水轮机线性化模型 |
| 2.2.2 非线性水轮机模型 |
| 2.3 调速器数学模型 |
| 2.4 发电机数学模型 |
| 2.5 水轮机调节系统微分方程的建立 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 水轮机调节系统动力学分析 |
| 3.1 Hopf分岔 |
| 3.2 Hopf分岔理论与直接代数判据 |
| 3.3 水轮机调节系统平衡点处Jacobi矩阵元素的求取 |
| 3.4 水轮机调节系统稳定性分析 |
| 3.4.1 频率扰动分析 |
| 3.4.2 负荷扰动分析 |
| 3.5 时域仿真验证 |
| 3.5.1 频率扰动 |
| 3.5.2 负荷扰动 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于SOA的非线性水轮机调速系统PID控制优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 人群搜索算法 |
| 4.3 基于人群搜索算法的PID参数优化 |
| 4.3.1 参数的编码 |
| 4.3.2 搜索步长的确定 |
| 4.3.3 搜索方向的确定 |
| 4.3.4 个体位置的更新 |
| 4.4 目标函数 |
| 4.5 参数优化的流程 |
| 4.6 刚性水击下的水轮机调节系统仿真 |
| 4.6.1 仿真基本参数 |
| 4.6.2 频率扰动 |
| 4.6.3 负荷扰动 |
| 4.6.4 人群搜索算法与粒子群算法对比仿真 |
| 4.7 弹性水击下的水轮机调节系统仿真 |
| 4.7.1 频率扰动 |
| 4.7.2 负荷扰动 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录 A 硕士阶段发表论文情况 |
| 附录 B 硕士阶段参与项目情况 |
四、水轮发电机组综合控制器研究——理论设计（论文参考文献）
- [1]全功率变速水轮发电机组的低电压穿越控制策略研究[D]. 李常开. 西安理工大学, 2021
- [2]基于哈密顿理论的水轮发电机组复合控制的研究[D]. 葛君. 华北水利水电大学, 2021
- [3]基于广义水轮机模型的水电机组超低频振荡机理分析及控制策略研究[D]. 李今昭. 广西大学, 2021(12)
- [4]水轮发电机组安全评价及其调节特性对互补发电效益影响研究[D]. 李欢欢. 西北农林科技大学, 2021
- [5]水轮机调节系统非线性预测控制研究[D]. 田钰强. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [6]水轮发电机组复合控制综述[J]. 葛君. 技术与市场, 2020(08)
- [7]储能型电气制动装置与发电机的综合协调控制研究[D]. 蒙鸿培. 广西大学, 2020
- [8]水力发电机组系统可靠性与多能互补综合性能研究[D]. 许贝贝. 西北农林科技大学, 2020
- [9]水轮发电机组多回路鲁棒调速控制研究[J]. 李文武,余跃,徐康,石强,吴永华,童华敏. 三峡大学学报(自然科学版), 2020(03)
- [10]水电机组调速系统控制参数优化研究[D]. 古志. 昆明理工大学, 2020(05)