[发明专利]梯级电站联合运行频率、站间水位控制调节器

摘要

本发明属于水电站运行控制技术领域，其特征在于该调节器是在该梯级串联电站所有机组联合运行基础上应用的，即以设定的梯级电站系统的永态转差系数与梯级串联电站中所有运行机组的功率的总和(即总功率)的偏差相对值之积与转速及站间水位偏差(最下游电站机组该偏差值取零)相对值作比较，从而不仅使站间水位控制在指定值，而且该梯级串联电站总功率与稳态频率(转速)之间具有对应的关系，以实现外部电力系统对该串联电站的负荷分配；还在于引入转速偏差相对值外再辅以所述梯级电站系统部分状态量权值之和，经过比较，作为系统的控制量，并利用复归环节(实际微分环节)消除稳态残差；还在于机组间的出力分配，通过保证站间流量平衡、水位得到控制的基础上通过调节来完。

主权项

1、梯级电站联合运行频率、站间水位控制调节器，其特征在于，该控制调节器设置在所述梯级串联电站的对每一台机组ij用于计算其调整规律的数字计算机软件包或数字集成电路芯片上依次设有：第1比较器、微分运算环节、第2比较器、第1积分运算环节、第3比较器以及第2积分运算环节，其中：第1比较器，有以下两个输入信号：x，转速偏差相对值，即机组转速和系统稳态运行时机组额定转速的偏差值相对于系统稳态运行时机组额定转速的比值，通过机组的测频电路获得，在联合运行时参与联合运行的机组都相同；U_ij，机组ij的控制变量，为该机组调节所需的反馈的状态量的加权和，i＝1，…，n，j＝1，…，m_i用下式表达：Uij=Σl=1fKljul]]>其中，u_l为机组ij的在下述参数中，根据调节要求选用其中一个或多个参数：转速偏差相对值x、接力器行程偏差相对值、站间调节池水位偏差相对值、调压井水位偏差相对值、站间明渠水位偏差相对值及其他指定的反馈状态量；K_ij为相应的各反馈的状态量u_l的设定的反馈系数；j＝1，…，m_i，l＝1，…，f。f为所需的反馈的状态量个数；微分运算环节，输入端与所述相应的第1比较器的输出端相连，进行运算，其中，K_Dij为机组ij的复归块增益，是一设定值。T_Dij为机组ij的微分运算环节时间常数，单位为s，所述微分运算环节是一个复归块，用以清除第1比较器输出中的稳态残留偏差，当到达稳态时该复归块的输出为0；所述微分运算环节对于所述调节器共有第2比较器，该比较器至少有以下三个输入信号：x，即转速偏差相对值；所述微分运算环节相应的输出值；b_pP，其中，P为该梯级串联电站所有运行机组总功率的偏差相对值，P=(Σi=1nΣj=1mipij-p)/p,]]>即为整个梯级串联电站运行机组的总功率与整个梯级串联电站系统额定总功率p的偏差值相对于整个梯级串联电站系统额定总功率p的比值，通过机组的功率测量回路得到；p_ij为该串联电站第ij台机组出力(即运行时的功率)，b_p为整个梯级串联电站联合运行系统的永态转差系数，是设定的；对于第i＝1级至第i＝n-1级，尚需要增加一个输入信号，即i级与i+1级电站之间的特征点水位与其参考(给定)值之差的相对值h_i；所述第2比较器对于所述调节器共有第1积分运算环节输入端与所述相应的第2比较器的输出端相连，对输入信号进行运算，其中，T_mij为机组i的液压放大装置的时间常数，单位为秒。对于所述调节器共有个积分运算环节；第3比较器输入端与所述相应的第1积分运算环节的输出端相连，对于所述调节器，该第3比较器共有第2积分运算环节输入端与所述相应的第3比较器的输出端相连，对输入信号进行运算，其中，T_yij为机组ij的接力器时间常数，单位为秒，而该第2积分运算环节输出信号则反馈至所述相应的第3比较器的输入端，该第2积分运算环节输出y_ij为机组ij的接力器行程偏差相对值，即以第ij台机组接力器的最大行程为基准值的第ij台机组的接力器行程的偏差相对值。