抽水蓄能機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真與控制策略研究.pdf

1、抽水蓄能機(jī)組啟動(dòng)迅速、運(yùn)行靈活、能快速響應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷的變化，是承擔(dān)電網(wǎng)調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相、事故備用和黑啟動(dòng)等任務(wù)的理想電源，在保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)節(jié)能減排等方面起到巨大的作用。抽水蓄能機(jī)組水頭變化范圍大，相對(duì)于常規(guī)水輪發(fā)電機(jī)組，其運(yùn)行方式增加了水泵工況和抽水調(diào)相工況，工況間的轉(zhuǎn)換更多達(dá)20余種，并且一日之內(nèi)會(huì)進(jìn)行多次工況切換，由此導(dǎo)致的抽水蓄能機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定問題比一般機(jī)組更加嚴(yán)峻，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)绊懙秸麄€(gè)電網(wǎng)的供電質(zhì)量和

2、安全穩(wěn)定。
　　針對(duì)水泵水輪機(jī)全特性曲線“S”特性給抽水蓄能機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真計(jì)算帶來的困難，本文分別利用Suter變換和對(duì)數(shù)投影法對(duì)全特性曲線進(jìn)行轉(zhuǎn)換。全特性曲線在轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)系下不存在多值現(xiàn)象，并且變化平緩，一定程度上消除了全特性曲線“S”特性給仿真計(jì)算造成的無法插值和插值突變的問題，為水泵水輪機(jī)建模奠定了基礎(chǔ)。在采用全特性曲線描述的水泵水輪機(jī)模型的基礎(chǔ)上，按環(huán)節(jié)構(gòu)建了抽水蓄能機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)完整的仿真模型，開發(fā)出基于dSPAC

3、E的抽水蓄能機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，并闡明了dSPACE在抽水蓄能機(jī)組調(diào)速器及其仿真測(cè)試裝置開發(fā)中的應(yīng)用前景。
　　針對(duì)抽水蓄能機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真中涉及到的若干關(guān)鍵問題，例如迭代求解策略和插值算法，提出了高效可靠的解決方案，有效解決了仿真計(jì)算不收斂等問題?？紤]到傳統(tǒng)PID控制應(yīng)用到抽水蓄能機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)這一類非線性、非最小相位控制系統(tǒng)上的諸多缺陷，深入研究了智能非線性PID控制策略，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了其相對(duì)于常規(guī)PID控制的優(yōu)勢(shì)。