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基于改进AHP及云模型的水轮机调节系统状态评价 被引量:2
1
作者 张彬桥 杨洋 +1 位作者 刘雷 马昭 《人民长江》 北大核心 2024年第5期219-225,共7页
针对水轮机调节系统综合评价不够全面,无法综合反映系统多指标、多层次的复杂性问题,提出了基于模糊层次分析法(AHP)-决策与实验室评估法(DEMATEL)-云模型的水轮机调节系统综合评价模型。首先建立基于主要设备和相关工况的多层次指标体... 针对水轮机调节系统综合评价不够全面,无法综合反映系统多指标、多层次的复杂性问题,提出了基于模糊层次分析法(AHP)-决策与实验室评估法(DEMATEL)-云模型的水轮机调节系统综合评价模型。首先建立基于主要设备和相关工况的多层次指标体系,采用模糊AHP计算评价指标的初始权重;通过DEMATEL法计算评价指标的相互影响与参照关系,绘制出指标因果关系图,并结合初始权重计算评价指标的综合权重;引入云模型得到评价指标各等级的隶属度矩阵。最后将权重结果与隶属度结合,得到系统综合评价等级。算例分析表明,该方法可高效快捷地对水轮机调节系统运行状态进行客观评价,为状态检修提供参考依据。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 综合评价 三角模糊理论 云模型 DEMATEL
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基于改进引力搜索算法的水轮机调节系统仿真 被引量:1
2
作者 潘虹 杭晨阳 郑源 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期8-13,共6页
针对现阶段水电机组存在多种复杂工况、工程计算受限于算法本身的复杂性等问题,提出一种改进的引力搜索算法(改进PSOGSA),以此提高水轮机控制参数的优化性能,弥补传统控制策略难以满足动态需求的不足.首先,结合PSO算法,在GSA的速度更新... 针对现阶段水电机组存在多种复杂工况、工程计算受限于算法本身的复杂性等问题,提出一种改进的引力搜索算法(改进PSOGSA),以此提高水轮机控制参数的优化性能,弥补传统控制策略难以满足动态需求的不足.首先,结合PSO算法,在GSA的速度更新公式中引入学习因子进行改进.其次,应用一种权重系数优化其位置更新公式,提高算法的自适应性.最后,结合相关仿真建模试验,使用所提改进PSOGSA对水轮机调节系统PID参数进行优化调节.仿真结果表明,在5%空载频率扰动下,改进PSOGSA的PID控制器明显优于上述传统算法,所调节的模型系统能在更短时间内趋于稳定,此时的超调量远低于传统算法,表明此改进PSOGSA在后续迭代中具备更高的迭代效率,并且改善了常规算法中易陷入局部最优的问题,从而证明了改进PSOGSA的合理有效性,水轮机调节系统的控制效果在一定程度上得到优化. 展开更多
关键词 水轮机调节系统 改进引力搜索算法 PID参数优化 粒子群算法
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基于LMI的水轮机调节系统扰动观测状态反馈控制策略研究
3
作者 郭雅卿 钱晶 +3 位作者 刘鸿举 吴涛 段亚健 邹屹东 《水电能源科学》 北大核心 2024年第7期169-173,共5页
为进一步提高水轮机的调节性能和控制精度,针对水轮机调节系统提出了一种基于线性矩阵不等式(LMI)的扰动观测状态反馈控制策略。首先,对水轮机调节系统进行了建模,并设计了一种基于LMI的扰动观测状态反馈控制策略,该策略综合考虑了水轮... 为进一步提高水轮机的调节性能和控制精度,针对水轮机调节系统提出了一种基于线性矩阵不等式(LMI)的扰动观测状态反馈控制策略。首先,对水轮机调节系统进行了建模,并设计了一种基于LMI的扰动观测状态反馈控制策略,该策略综合考虑了水轮机的运行状态及扰动观测值;然后通过LMI完成了该控制器的设计与分析;最后,为了验证所提控制策略的有效性和鲁棒性,通过仿真试验进行了测试。结果表明,与传统的控制方法相比,该扰动观测状态反馈控制策略可有效提高水轮机调节系统的响应速度、准确性和稳定性,且降低了系统对扰动的敏感性。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 线性矩阵不等式 扰动观测器 状态反馈
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水轮机调节系统的混沌现象分析及控制 被引量:25
4
作者 陈帝伊 杨朋超 +1 位作者 马孝义 孙在涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第14期113-120,共8页
为深入研究水轮机调节系统的非线性动力学特征,分析刚性水击时水轮机调节系统非线性模型的复杂动力学特征,包括相轨迹图、Lyapunov指数和庞加莱映射图,这些特征加深了对其的认识,同时也证明该水轮机调节系统中含有混沌吸引子。为消除系... 为深入研究水轮机调节系统的非线性动力学特征,分析刚性水击时水轮机调节系统非线性模型的复杂动力学特征,包括相轨迹图、Lyapunov指数和庞加莱映射图,这些特征加深了对其的认识,同时也证明该水轮机调节系统中含有混沌吸引子。为消除系统的混沌态,基于一种滑模变结构控制方法的数学分析论证推导,将处于混沌态的水轮机调节系统先后控制到任意固定点和任意周期轨道,并用MATLAB模拟验证其有效性。结果表明:该方法能够使系统严格地跟踪参考轨道,且具有过渡时间短、过渡平稳的优点,同时也为相关水轮机调节系统混沌态的有效控制提供了借鉴。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 刚性水击 混沌 混沌控制 仿真
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混流式水轮机调节系统建模与非线性动力学分析 被引量:21
5
作者 陈帝伊 郑栋 +1 位作者 马孝义 郑小贺 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第32期116-123,19,共9页
为了深入研究混流式水电站系统的稳定性问题,在简单式调压井模型基础上,考虑弹性水击效应、发电机转子二阶动态模型等因素,建立起了新的调压井单机单管混流式水轮机调节系统的非线性数学模型。通过分岔图、Poincare映射图、功率谱图、... 为了深入研究混流式水电站系统的稳定性问题,在简单式调压井模型基础上,考虑弹性水击效应、发电机转子二阶动态模型等因素,建立起了新的调压井单机单管混流式水轮机调节系统的非线性数学模型。通过分岔图、Poincare映射图、功率谱图、时域图、相轨迹图、频谱图等非线性动力学特征,分析了调速器参数变化时水轮机调节系统的非线性动力学响应,得出系统的动力学变化规律和特征,初步确定系统稳定运行的参数调节范围,为混流式水电站系统正常运行提供了理论参考。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 调压井 弹性水击 分岔 非线性动力学
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基于滑模变结构控制的水轮机调节系统 被引量:14
6
作者 寇攀高 周建中 +1 位作者 张孝远 王常青 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期157-162,共6页
针对传统PID控制策略随水轮机工况切换、参数时变适应性差的问题,将滑模变结构控制引入到水轮机调节系统中;考虑到传统水轮机调节系统状态空间模型忽略了机组转速给定项无法仿真机组空载扰动且线性最优控制下机组转速存在稳态误差的问题... 针对传统PID控制策略随水轮机工况切换、参数时变适应性差的问题,将滑模变结构控制引入到水轮机调节系统中;考虑到传统水轮机调节系统状态空间模型忽略了机组转速给定项无法仿真机组空载扰动且线性最优控制下机组转速存在稳态误差的问题,推导出一种三控制输入的水轮机调节系统状态方程,揭示了状态方程稳态误差产生机制,提出了消除状态方程稳态误差的方法,在此基础上设计了水轮机调节系统的滑模变结构控制器。仿真试验表明,改进的三控制输入水轮机调节系统状态空间方程是一种有效的水轮机调节系统模型;滑模变结构控制器性能优于PID控制器,对水轮机调节系统的物理参数摄动、运行工况变化、各种幅度扰动具有更好的鲁棒性、适应性。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 滑模变结构控制 控制输入 状态空间 极点配置法
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电力系统稳定计算用国产700MW水轮机调节系统建模及参数测试 被引量:13
7
作者 王官宏 濮钧 +1 位作者 陶向宇 刘增煌 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期101-105,共5页
通过现场实测某700MW水轮机调节系统模型参数,建立了适用于电力系统稳定计算用的水轮机调节系统模型。用电力系统分析综合程序对该模型进行了仿真,对实测的原动机及调节系统模型参数进行了校核,最终给出了电力系统稳定计算用水轮机调节... 通过现场实测某700MW水轮机调节系统模型参数,建立了适用于电力系统稳定计算用的水轮机调节系统模型。用电力系统分析综合程序对该模型进行了仿真,对实测的原动机及调节系统模型参数进行了校核,最终给出了电力系统稳定计算用水轮机调节系统模型准确参数。此模型已经编入电力系统稳定计算程序(PSD-BPA)并投入使用。结果表明,该模型能反映实际现场设备响应特性。 展开更多
关键词 700MW水轮机 水轮机调节系统 模型参数 稳定计算 电力系统
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水轮机调节系统的模糊神经控制 被引量:8
8
作者 蔡维由 刘海锋 +3 位作者 陈光大 程远楚 曹玉胜 潘峰 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2003年第2期45-49,共5页
水轮机调节系统的被控对象是一个时变、非线性和含非最小相位环节的复杂系统,为了寻求一种好的控制算法来提高控制系统性能,提出了3种改进后的模糊神经控制,即比例积分智能权函数模糊控制、定增益单神经元PSD控制和定增益单神经元智能... 水轮机调节系统的被控对象是一个时变、非线性和含非最小相位环节的复杂系统,为了寻求一种好的控制算法来提高控制系统性能,提出了3种改进后的模糊神经控制,即比例积分智能权函数模糊控制、定增益单神经元PSD控制和定增益单神经元智能权函数神经模糊复合控制。仿真分析表明:比例积分智能权函数模糊控制和定增益单神经元PSD控制既有较快的响应速度,又能实现无差调节特性;定增益单神经元智能权函数神经模糊复合控制既有快速的响应速度,又有良好的稳态特性和动态特性,同时鲁棒性好。它们均优于常规PID控制。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 权函数 模糊控制 神经控制
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考虑弹性水击效应时水轮机调节系统的Hopf分岔分析 被引量:11
9
作者 凌代俭 陶阳 沈祖诒 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期374-380,共7页
在考虑水轮机调节系统中弹性水击效应的情况下,建立了系统的非线性模型,在此基础上,运用非线性动力系统的分岔理论分别研究了在频率扰动、负荷扰动或无扰动的情况下,由于PID调节器参数发生变化,在系统中可能发生的Hopf分岔现象,在PID参... 在考虑水轮机调节系统中弹性水击效应的情况下,建立了系统的非线性模型,在此基础上,运用非线性动力系统的分岔理论分别研究了在频率扰动、负荷扰动或无扰动的情况下,由于PID调节器参数发生变化,在系统中可能发生的Hopf分岔现象,在PID参数空间中给出了分岔临界点、稳定域范围以及状态变量随分岔参数变化的分岔图,并与刚性水击情况进行了比较。由此得出结论,由于调节器参数的变化,在水轮机调节系统中可能导致所不期望的持续非线性振荡,为保证系统能够安全稳定地运行,应将调节器参数设定在其稳定域范围内。仿真验证了理论分析的结果。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 弹性水击 非线性模型 PID控制 HOPF分岔
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基于分数阶模糊PID控制的水轮机调节系统 被引量:13
10
作者 张醒 张德虎 刘莹莹 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期504-510,共7页
针对水轮机调节系统中传统PID控制规律存在适应性不足的问题,设计了一种新型的分数阶模糊PID控制器(FOFPID),该控制器在模糊PID控制器(FPID)的基础上将微分及积分阶次进行从整数阶到非整数阶的拓展,并利用改进Oustaloup滤波算法对该控... 针对水轮机调节系统中传统PID控制规律存在适应性不足的问题,设计了一种新型的分数阶模糊PID控制器(FOFPID),该控制器在模糊PID控制器(FPID)的基础上将微分及积分阶次进行从整数阶到非整数阶的拓展,并利用改进Oustaloup滤波算法对该控制器中的分数阶微积分进行数字实现.提出了一种基于Rechenberg五分之一法则的动态适应量子粒子群算法(DAQPSO),对水轮机调节系统控制器参数进行优化.仿真试验表明:FOFPID控制器在水轮机调节系统扰动幅度及运行工况变化时具有较强的适应性,并在水轮机调节系统参数发生变化时具有更好的鲁棒性;与QPSO,RLQPSO及MLQPSO相比,DAQPSO算法具有较好的计算精度,能为水轮机调节系统控制器提供更优的参数候选方案. 展开更多
关键词 水轮机调节系统 分数阶模糊PID控制器 改进Oustaloup滤波算法 DAQPSO算法
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水轮机调节系统控制策略综述 被引量:10
11
作者 方红庆 孙美凤 沈祖诒 《人民长江》 北大核心 2004年第1期33-35,共3页
综述水轮机调节系统常规PID控制、自适应控制、智能控制和非线性控制的特点,指出模糊控制和专家控制精度较低;神经元网络控制学习速度较慢、易收敛到局部最小点;遗传算法可有效地解决参数寻优问题;非线性控制着眼于水轮机调节系统的非... 综述水轮机调节系统常规PID控制、自适应控制、智能控制和非线性控制的特点,指出模糊控制和专家控制精度较低;神经元网络控制学习速度较慢、易收敛到局部最小点;遗传算法可有效地解决参数寻优问题;非线性控制着眼于水轮机调节系统的非线性特性,控制效果较好。提出将非线性控制与其它控制策略相结合形成复合控制,将是水轮机调节系统控制策略的发展方向。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 PID控制 自适应控制 智能控制 非线性控制 复合控制
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水轮机调节系统计算机仿真研究 被引量:5
12
作者 陆桂明 邓磊 沈祖诒 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2005年第7期110-113,共4页
水轮机调节系统的性能对水电站机组的安全稳定运行起着决定性的作用,如何设计和调整水轮机调节系统的性能和特性参数,更好地改善调节性能,保证机组运行的可靠性和经济性,是一个十分重要的课题。通过采用计算机仿真手段设计了一套实用可... 水轮机调节系统的性能对水电站机组的安全稳定运行起着决定性的作用,如何设计和调整水轮机调节系统的性能和特性参数,更好地改善调节性能,保证机组运行的可靠性和经济性,是一个十分重要的课题。通过采用计算机仿真手段设计了一套实用可行的测试系统,提高了数据采集和传输的实时性和准确性,为水轮机调节系统进行迅速准确地调整提供了便捷的方法。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 仿真 特性参数
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水轮机调节系统的适应式变参数控制 被引量:23
13
作者 魏守平 罗萍 张富强 《水电能源科学》 2003年第1期64-67,共4页
研究、总结了适应式变参数控制在水轮机调节系统中的应用情况,指出现代电力系统对调速器运行的新要求;现代水轮机调速器的主要功能是起机组频率调节器和机组功率控制器的作用。
关键词 水轮机调节系统 频率调节 功率控制器 适应式变参数控制
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考虑非线性的水轮机调节系统协同进化模糊PID仿真 被引量:4
14
作者 吴罗长 余向阳 +1 位作者 南海鹏 李郁侠 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2013年第9期229-234,共6页
【目的】针对水轮机调节系统常规PID控制存在的适应性不足问题,采用模糊PID控制作为水轮机调节系统的基本控制策略,为水轮机调节系统的有效控制提供支持。【方法】采用基于模型综合特性曲线的非线性水轮机模型,建立水轮机调节系统模糊PI... 【目的】针对水轮机调节系统常规PID控制存在的适应性不足问题,采用模糊PID控制作为水轮机调节系统的基本控制策略,为水轮机调节系统的有效控制提供支持。【方法】采用基于模型综合特性曲线的非线性水轮机模型,建立水轮机调节系统模糊PID控制仿真模型,通过协同进化算法同时优化模糊PID控制的3个比例因子和模糊规则,并以实例验证所建水轮机调节系统的控制性能。【结果】通过对不同工况点的优化得出一组适合于全工况的通用有效模糊规则。与常规PID相比,协同进化模糊PID仿真控制使调节时间缩短了28%,超调量减少了49%,振荡次数减少了50%。【结论】引入了非线性水轮机模型,使得系统建模更加合理,仿真结果更加真实可信。采用协同进化模糊PID的水轮机调节系统的控制性能优于常规PID控制,该控制策略能使系统良好地适应运行工况的变化。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 非线性模型 协同进化算法 模糊PID
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基于BP神经网络的水轮机调节系统建模与仿真 被引量:6
15
作者 谢进 陈启卷 李俊益 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2015年第3期119-122,共4页
采用BP神经网络对水轮机综合特性曲线进行处理,将水轮机非线性特性转换为可用于实时仿真的力矩和流量神经网络,可避免建立水轮机特性变量间复杂的函数关系式。将其应用于水轮机调节系统的大波动过渡过程计算,可使计算更为简洁,且由于曲... 采用BP神经网络对水轮机综合特性曲线进行处理,将水轮机非线性特性转换为可用于实时仿真的力矩和流量神经网络,可避免建立水轮机特性变量间复杂的函数关系式。将其应用于水轮机调节系统的大波动过渡过程计算,可使计算更为简洁,且由于曲面是光滑的且导数连续,更容易保证计算过程的收敛。建立的机组非线性模型更贴近实际情况,仿真试验表明应用效果良好。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 BP神经网络 水轮机综合特性曲线
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水轮机调节系统可视化仿真模型研究 被引量:5
16
作者 孙美凤 尚华 陆靖滨 《人民长江》 北大核心 2012年第1期83-86,共4页
由于水力机组数学模型包含有非线性等因素,所以在实际计算及仿真时难于表示。运用仿真软件SIM-ULINK,建立了一种进行水轮机调节保证计算的可视化仿真模型,在建立模型时,利用水轮机的全特性建立其非线性数学模型,并考虑了调速器的限幅非... 由于水力机组数学模型包含有非线性等因素,所以在实际计算及仿真时难于表示。运用仿真软件SIM-ULINK,建立了一种进行水轮机调节保证计算的可视化仿真模型,在建立模型时,利用水轮机的全特性建立其非线性数学模型,并考虑了调速器的限幅非线性因素,从而使计算结果要比采用近似计算公式的计算结果更精确。所建立的模型具有很强的开放性和可移植性,模型的结构易于修改和重构,能适应水电站个性强的特点,给水轮机调节保证计算提供了一种非常简便易行的方法。 展开更多
关键词 过渡过程 可视化建模 仿真 水轮机调节系统
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考虑限幅环节的水轮机调节系统建模与分析 被引量:4
17
作者 袁璞 把多铎 宋亮 《人民长江》 北大核心 2014年第1期82-86,90,共6页
为深入研究水轮机调节系统规律,在非线性水轮机模型的基础上,考虑了水轮机输出限幅环节,并用两种不同的非线性函数来描述输出限幅环节,建立了水轮机调节系统非线性数学模型。在此基础上,以调速器PID参数为控制变量,通过Hopf分岔的直接... 为深入研究水轮机调节系统规律,在非线性水轮机模型的基础上,考虑了水轮机输出限幅环节,并用两种不同的非线性函数来描述输出限幅环节,建立了水轮机调节系统非线性数学模型。在此基础上,以调速器PID参数为控制变量,通过Hopf分岔的直接代数判据,对系统的稳定性进行了理论分析;并通过分岔图、时域图等,综合分析了取不同调速器参数时系统非线性动力学特性。分析方法和结果为水轮机调速器PID参数的整定提供了新的方法和思路,同时也可为水电站的安全稳定运行提供一种理论依据。 展开更多
关键词 非线性动力分析 分岔 限幅 混沌 水轮机调节系统
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水轮机调节系统被控对象模型辨识 被引量:10
18
作者 刘昌玉 梁学磊 《水电能源科学》 2007年第2期77-79,共3页
建立了水轮机调节系统被控对象的非线性模型,用递推最小二乘法(RLS)对被控对象进行参数辨识。仿真实验证明,该模型与被控对象模型相吻合、过程简单、效果良好、易于实现编程。基于此对控制参数进行了优化,改善了系统的动态品质。具有实... 建立了水轮机调节系统被控对象的非线性模型,用递推最小二乘法(RLS)对被控对象进行参数辨识。仿真实验证明,该模型与被控对象模型相吻合、过程简单、效果良好、易于实现编程。基于此对控制参数进行了优化,改善了系统的动态品质。具有实用价值。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 水轮发电机组 辨识 递推最小二乘法 调速器
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水轮机调节系统的一种智能控制策略 被引量:5
19
作者 钱殿伟 陈海耿 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2005年第3期24-26,共3页
将模糊控制和神经控制相结合,设计出一种单神经元模糊自适应控制器的控制策略.该控制策略充分利用了模糊逻辑对非线性的逼近性和神经控制自适应的特点.将该控制策略应用于某水电站混流式发电机组,在两种工况下进行仿真计算,仿真结果表明... 将模糊控制和神经控制相结合,设计出一种单神经元模糊自适应控制器的控制策略.该控制策略充分利用了模糊逻辑对非线性的逼近性和神经控制自适应的特点.将该控制策略应用于某水电站混流式发电机组,在两种工况下进行仿真计算,仿真结果表明,该控制策略比常规PID控制系统具有更好的动态性能和适应性. 展开更多
关键词 模糊控制 神经控制 控制策略 自适应 水轮机调节系统
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水轮机调节系统的Fuzzy自整定PID控制及其仿真 被引量:4
20
作者 卢万里 蔡维由 李萍 《中国农村水利水电》 北大核心 2005年第2期103-105,共3页
  介绍了水轮机调节系统的Fuzzy自整定 PID控制的系统结构、控制思想、控制算法以及基于 MATLAB的仿真系统的设计步骤和方法,最后对Fuzzy自整定PID控制和传统的PID控制的仿真结果进行了比较。
关键词 水轮机调节系统 Fuzzy自整定 PID控制 MATLAB 仿真
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