汽轮机调速系统模型参数辨识校核技术研究

摘要

随着我国大规模互联电网的逐渐形成，电力系统的动态稳定问题日益突出，对电力系统稳定分析计算的准确度提出了更高的要求。其中，原动机及其调速系统模型和参数的准确性对电力系统稳定分析结果影响较大，通过参数辨识建立符合电力系统实际运行特性的汽轮发电机组调速系统动态模型对电力系统安全稳定分析有着重要的现实意义。本文对汽轮机调速系统特性进行分析，建立更为精确的调速系统模型并进行参数辨识校核研究。
　　本文的主要研究内容和成果如下：
　　（1）通过分析实际机组特性和工作原理分环节建立汽轮机电液调节系统模型。在典型调速系统模型结构中加入纯延迟环节，以此模型为基础进行参数辨识工作。其中，考虑高压缸功率过调系数λ、转速放大环节K以及电液伺服系统PID参数实际值与设定值的误差，将其作为待辨识参数。
　　（2）介绍了用于调速系统参数辨识的现场试验方法，对试验采集数据的有效性进行分析，并进行数据预处理。分别介绍了最小二乘法类参数辨识方法、遗传算法以及粒子群算法的基本原理和各自的适用范围和优缺点，确定了汽轮机调速系统各环节的参数辨识适用算法。
　　（3）为了提高参数辨识的速度，对电液伺服环节进行分析，根据各参数对输出响应灵敏度的大小，提出了电液伺服环节的分步辨识方法。
　　（4）对汽轮机环节采用分环节与整体相结合的辨识方法。提出利用不同工况下的数据同时辨识转速放大环节和高压缸功率过调系数。本文所提的参数辨识策略使一次辨识的参数大大减少，降低了参数辨识的复杂度，能够有效提高参数辨识的效率，而且辨识结果具有较高的准确度。

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第1章 绪论

1.1 本课题的研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 汽轮机调速系统工作原理与模型结构

2.1 汽轮机及其调速系统简介

2.2 汽轮机及其电液调节系统的典型动态模型

2.3 汽轮机数字电液调节系统模型参数定性分析

2.4 本章小结

第3章 用于调速系统参数辨识的现场试验方法

3.1 引言

3.2 静态试验

3.3 动态试验

3.4 试验数据的有效性分析与数据处理

3.5 本章小结

第4章 用于参数辨识的主要算法原理介绍

4.1 最小二乘类参数辨识方法

4.2 人工智能参数辨识方法

4.3 各参数辨识算法用于调速系统参数辨识的仿真分析

4.4 本章小结

第5章 630MW机组参数辨识校核仿真分析

5.1 630MW机组调速系统简介

5.2 电液伺服环节参数辨识仿真分析

5.3 汽轮机环节和电液控制环节参数辨识仿真分析

5.4 汽轮机调速系统模型仿真校核

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢