文档介绍：华中科技大学
博士学位论文
水电机组智能控制策略与调速励磁协调控制的研究
姓名:程远楚
申请学位级别:博士
专业:水利水电工程
指导教师:叶鲁卿
——————————————————————————————————————————————————————一一意义弋夕华中科技大学博士学位论文摘要统和水轮发电机励磁系统的主要成果进行了总结。屉此基础上提出了本文的研究问题、目的和/首先,建立了用于快速控制系统的仿人智能刂扑惴ǎ⒏隽朔氯酥悄芸刂频乃第二章为第二部分。为了避免研究所用被控对象数学模型与工程实际中的对象的数学模型/枉这部分对水电机组及相关系统的数学模型进行了详细研究。建立了在统一基准值下,考虑水/水电机组控制系统是一个水、机、电过程相互影响、相互制约的复杂系统,它具有时变、控制和神经网络控制的历史和现状进行了全面的综述,对水电机组控制系统——水轮机调节系非线性、非晟小相位等复杂特性,水电机组的安全控制与优化控制一直是该领域研究的核心问题。随着控制理论和电子技术的发展,水电机组控制系统的控制规律也在不断地发展和完善。的基础上,结合水电机组控制系统现状及作者二十多年从事水电机组控制系统研究开发的经验,以水电机组控制为目标,将模糊控制、专家控制、神经网络技术相融合,将传统的刂啤的差别而导致的导致理论研究结果与工程实际有较大的出入,提高研究结果的可信度和可用度。电机组各非线性环节的,包含水力瞬变过程、机械运动过程与电磁过渡过程的完整的非线性数学模型;借鉴网络理论的思想,建立了水击计算的通用方程,给出了一种设计复杂引水系统通用水力过渡过程的计算方法;讨论了水轮机特性曲线的处理方法。并利用神经网络技术对水轮机特性进行建模。利用所述方法建立的水轮机特性神经网络模型能真实地表达水轮机的特性,并且解决了插值法的导数不连续问题,从而确保了水击计算的收敛性,为用于工程计算和科学分析的水轮机特性表达开辟了新的途径。并利用所建立的数学模型,开发了基于疘目墒化软件仿真平台。该软件仿真平台可对各种典型的水力过渡过程、机械过渡过程和电磁过渡过程及它们的联合过渡过程进行仿真。,一,第三部分包含第三、四、五章。在这部分重点研究了水电机组的智能控制策略与方法。它以水电机组控制为目标,但不局限于水电机组这一类控制对象,注重对控制理论与方法本身的研究。因此文中提出的几类智能控制器结构与控制算法对其它领域的控制问题同样有借鉴意义。在这部分中,将工业过程中广泛应用的刂萍际跤敕窍咝钥刂评砺邸⒅悄芸刂评砺塾敕椒相结合,探讨了水电机组的智能非线性刂啤⒛:刂坪蜕窬缈刂品椒ā机调速器的结构。将仿人智能控制与非线性控制与传统的刂葡嘟岷希岢隽艘恢种悄芊线性刂破鳎抵噬鲜且恢指菘刂莆蟛罱械髡谋浣峁贡洳问氖视κ娇刂破鳎与常规刂破骺刂撇问涞墓叵怠长期以来,就如何提高水电机组控制系统的性能指标,保证和提高电力系统的安全稳定性进行的大量研究,取得了丰硕的成果。本文在全面总结水电机组控制系统现有调节规律与应用成果探讨了其在水轮机调速系统中的应用,给出了水轮机调速器智能非线性刂破鞯目刂撇问。
一———————————————————————————————————————————————————————————————一、一———————————一~一。—/瓶机谪速器■订矿靠法菲瓣耵丽天暂琵,控翻秉希≥水电机组亍智能控制昼康骺刂贫嗄:刂苅神经网络畔低常华中科技大学博士学位论文方法。造成的扰动。响,讨论了励磁调节器参数和水轮机调速器参数对各种典型的过渡过程的影响。/,重点讨论了一类模糊控制器的匦浴R敕窍一种具有智能参数自调整和规则自适应的模糊刂破鞯慕峁梗致哿似洳问凸嬖虻脑谙调整方法。建立了所论模糊控制器参数与常规刂破鞑问实幕凰愎叵担饩隽四:刂然后,介绍了神经网络控制的~般结构,讨论了易于实现的适合实时系统的单神经元值选择可以根据人们对物理过程的理解进行,从而可避免在训练初期可能使被控系统不稳定及第四部分包括第六、七两章。研究了水电机组水力系统、机械系统和电气系统间的相互影的影响,原动机的自动调节会恶化系统阻尼,使转子摇摆曲线的衰减速度明显减慢。提出了利用水压反馈改善电力系统稳定性的思想和方法。研究了水电机组励磁与调速系统采用协调控制的必要性,给出了水电机组神经网络综合协调控制的结构,讨论了水电机组神经网络模型辨识与综合控制的具体实现及进行电网结构识别的具体方法。提出了相互独立的励磁控制系统与调速控制系统间的协调控制方案,讨论了励磁和调速系统的模糊协调控制和神经元协调控制实现第五部分为第八章,全面系统地总结了本文的工作和研究成果,并指出了有待改进的地方关键词:性函数来改善解析表达式描述的模糊控制器的控制性能。并