水輪機調(diào)節(jié)技術的發(fā)展與展望(完整版)
【正文】 (PSS)，水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)和發(fā)電機勵調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能得到了不斷的提高。一旦電力系統(tǒng)的穩(wěn)定遭到破壞，會導致電力系統(tǒng)的崩潰和瓦解，從而給國民經(jīng)濟和人民生活帶來巨大的損失。智能控制作為一門新興的理論和技術，其發(fā)展得益于許多學科，其中，包括人工智能、現(xiàn)代自適應控制、最優(yōu)控制、生物控制、學習理論、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡及再勵學習等[27]。三． 水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)展水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)是以水輪機調(diào)速器作為控制器，水輪發(fā)電機組作為被控對象所構成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。上世紀40年代未，隨著電子管式電氣液壓調(diào)速器的問世，因其具有響應快、精度高的優(yōu)點，逐步在電力系統(tǒng)中得到了應用。而微機調(diào)速器在實現(xiàn)方法上由硬件和軟件兩部分構成，其控制功能的實現(xiàn)由軟件完成，因而帶來了很大的靈活性。近年來，在液壓伺服系統(tǒng)方面進行了大量的研究[99101]。二是在伺服系統(tǒng)在發(fā)展過程中方式上進行變革，以提高抗油污能力和可靠性，實現(xiàn)數(shù)學化控制。直到電氣型調(diào)速器出現(xiàn)后才實現(xiàn)了PID控制規(guī)律。文獻[115]則利用遺傳算法來優(yōu)化水輪機調(diào)速器的參數(shù)，文獻［116］研究了在不同負荷下抽水蓄能機組調(diào)速器的最優(yōu)參數(shù)整定問題。隨著智能控制理論蓬勃發(fā)展，人們嘗試將智能控制的理論和方法用于水輪機控制系統(tǒng)中。其后，文獻[18,21,23]將模糊控制引入水輪機調(diào)節(jié)中，文獻［24，121］探討了水輪機調(diào)速系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡控制，文獻［25］將神經(jīng)網(wǎng)絡控制與模糊控制結合探討了水輪機調(diào)速系統(tǒng)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡復合控制，文獻［22］則給出了一種模糊神經(jīng)網(wǎng)絡PID復合控制，文獻[16,115]以基因算法優(yōu)化PID參數(shù)，文獻［119］則利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡來實現(xiàn)調(diào)速器參數(shù)的在線自校正，文獻［120］研究了水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結構并給出水輪機調(diào)速器的斷續(xù)模糊控制策略。隨著現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，基于現(xiàn)代控制理論的自適應控制[3]、變結構時變參數(shù)自完善控制[4,5,117]、模型參考多變量最優(yōu)控制[6] [7]、魯棒控制[8] [9] 、預測控制[118]、非線性補償控制等的有關水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制模型和控制方法也被提出并進行了大量的理論研究。目前主要應用的有斯坦因公式和克里夫琴科公式[109]。當前采用較多的微機調(diào)速器的結構模式：a. 電液轉(zhuǎn)換器/電液執(zhí)行機構型 b. 交流伺服/電液執(zhí)行機構型（直流伺服）中間接力器/機械液壓隨動系統(tǒng)e. 三態(tài)閥數(shù)字式液壓隨動系統(tǒng)調(diào)速器是水電站重要的自動化設備，其性能的好壞直接影響到電能質(zhì)量和電站的安全經(jīng)濟運行。 (1) 實現(xiàn)手段。自微機調(diào)速器問世以來，它以其高性能/價格比、高精度和高可靠性及易于與水電站其它計算機控制設備接口得到了迅速的推廣應用。計算機技術的飛速發(fā)展，促進了水輪機調(diào)速器的又一次飛躍。水輪發(fā)電機組在電網(wǎng)中經(jīng)常擔任調(diào)頻和調(diào)峰任務
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