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非线性水轮发电机组哈密顿系统研究 被引量：10
1
作者 曾云 王煜 张成立 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第29期88-92,共5页
为了在系统模型中包含机械部分的动态,以导叶开度微分方程和非线性水轮机构成扩展的非线性水轮机模型,并转化为仿射非线性方程。采用正交分解实现方法将系统转化为哈密顿系统,进而通过结构矩阵分解和反馈耗散设计实现为耗散形式。在广... 为了在系统模型中包含机械部分的动态,以导叶开度微分方程和非线性水轮机构成扩展的非线性水轮机模型,并转化为仿射非线性方程。采用正交分解实现方法将系统转化为哈密顿系统,进而通过结构矩阵分解和反馈耗散设计实现为耗散形式。在广义能量描述下,能量流的变化与实际物理系统是一致的。与发电机哈密顿系统连接得到了非线性水轮发电机组哈密顿系统。导出的模型结构清晰,较好的反映了系统内部关联和外部联系机制。仿真表明,系统的哈密顿函数包含了系统暂态中能量变化的详细信息。 展开更多
关键词 非线性水轮机 哈密顿实现 反馈耗散实现 发电机组 哈密顿系统
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弹性水击下非线性水轮机的哈密顿模型 被引量：7
2
作者 曾云 张立翔 +1 位作者 徐天茂 郭亚昆 《排灌机械工程学报》 EI 2010年第6期515-520,525,共7页
为了将水轮机及水力系统纳入广义哈密顿框架下研究其运行控制的动力学机制,对非线性水轮机的哈密顿建模问题进行了研究.将增量形式的传递函数所描述的弹性水击水力动态,改写为相对值形式的一阶微分方程组,并与导叶开度微分方程一起构成... 为了将水轮机及水力系统纳入广义哈密顿框架下研究其运行控制的动力学机制,对非线性水轮机的哈密顿建模问题进行了研究.将增量形式的传递函数所描述的弹性水击水力动态,改写为相对值形式的一阶微分方程组,并与导叶开度微分方程一起构成扩展的水轮机仿射非线性系统.构造水轮机的哈密顿函数,应用哈密顿正交分解实现方法将其转化为哈密顿系统形式,进而通过结构矩阵分解和反馈耗散设计转化为耗散哈密顿模型.对所建立的水轮机哈密顿中耗散结构的变化、反馈等价以及能量流等问题进行了分析,所获得的哈密顿系统的广义能量流的物理概念与实际系统是一致的.结合实例的仿真表明,所选择的哈密顿函数包含了水轮机暂态中能量变化的主要信息,是合适的. 展开更多
关键词 非线性水轮机 弹性水击 反馈耗散实现 哈密顿模型 广义能量流
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基于GSA的水轮机调速系统非线性PID控制参数优化方法研究 被引量：15
3
作者 周建中 赵峰 李超顺 《水电能源科学》 北大核心 2014年第12期127-130,共4页
水轮机调速系统是水电机组的核心控制系统,调速器控制参数优化与机组的安全稳定高效运行直接相关。针对现有研究的不足,建立了非线性调速系统模型,采用综合特性曲线描述水轮机模型,采用弹性水击模型描述压力引水系统特性;在此基础上,结... 水轮机调速系统是水电机组的核心控制系统,调速器控制参数优化与机组的安全稳定高效运行直接相关。针对现有研究的不足,建立了非线性调速系统模型,采用综合特性曲线描述水轮机模型,采用弹性水击模型描述压力引水系统特性;在此基础上,结合引力搜索算法(GSA)的优点,提出了基于GSA的非线性PID控制参数优化方法,并以我国某实际水电机组数据建立仿真模型,比较了不同优化方法和不同PID控制规律的组合控制效果。结果表明,基于GSA的水轮机调速系统非线性PID控制参数优化方法,能有效提高孤网运行条件下机组的动态品质。 展开更多
关键词 非线性水轮机调速系统 综合特性曲线 弹性水击模型 引力搜索算法 PID控制 非线性PID控制
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基于SOA的水轮机调速系统PID参数优化 被引量：15
4
作者 古志 曾云 +3 位作者 李敏 吴一凡 侯睿 钱晶 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期583-588,共6页
针对现有优化方法复杂、易陷入局部最优等问题,为水轮机调速系统提出了一种基于人群搜索算法的比例-积分-微分控制参数优化方法.为验证该算法的可行性,建立了水轮机调速系统非线性模型,选取水轮发电机组转速偏差的积分时间绝对误差指标... 针对现有优化方法复杂、易陷入局部最优等问题,为水轮机调速系统提出了一种基于人群搜索算法的比例-积分-微分控制参数优化方法.为验证该算法的可行性,建立了水轮机调速系统非线性模型,选取水轮发电机组转速偏差的积分时间绝对误差指标作为目标函数进行优化.为验证优化结果的有效性,将人群搜索算法的控制效果与参考文献中粒子群算法的控制效果进行了对比分析.仿真结果表明,在5%频率扰动下,人群搜索算法自第29次迭代起已收敛,经其优化的系统能在8 s内趋于稳定,此时系统的超调量为1.6%;在10%负荷扰动下,人群搜索算法自第25次迭代起已收敛,其优化效果与粒子群算法优化效果基本相同,两者均在10 s内让系统趋于稳定,但人群搜索算法优化的积分时间绝对误差指标比粒子群算法优化的积分时间绝对误差指标小,表明人群搜索算法具有更好的搜索功能,在一定程度上改善了孤网运行条件下机组的动态性能. 展开更多
关键词 非线性水轮机调速系统 PID参数优化 人群搜索算法 粒子群算法
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非线性水轮机调节系统的鲁棒预测控制
5
作者 张宏亮 张智旺 +1 位作者 周小建 黄郭明 《水电与抽水蓄能》 2023年第4期65-70,共6页
随着“双碳”目标进程的加快,水电机组向高水头、大容量和长输水管道方向发展,对调节系统控制品质提出了更高要求。考虑水轮机调节系统是一个集水力、机械、电气为一体的非线性系统,而传统水轮机调节系统的PID控制方法为线性或线性化控... 随着“双碳”目标进程的加快,水电机组向高水头、大容量和长输水管道方向发展,对调节系统控制品质提出了更高要求。考虑水轮机调节系统是一个集水力、机械、电气为一体的非线性系统,而传统水轮机调节系统的PID控制方法为线性或线性化控制,因此研究水轮机调节系统新的先进性控制方法对提高机组运行质量具有重要意义。为此,本文采用鲁棒预测控制理论,设计了基于LMI鲁棒预测控制器,并通过理论分析证明了该方法的可靠性,通过数值试验验证新控制方法的控制效果,进一步讨论了该控制方法的抗干扰能力、跟踪性能等控制品质,并与传统PID控制方法作对比,分析了两种控制方法的优劣,结果表明提出的新控制方法提高了六维非线性水轮机调节系统的速动性和稳定性,具有良好的控制品质。 展开更多
关键词 非线性水轮机调节系统 鲁棒控制 预测控制 稳定性
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