抽水蓄能机组低水头工况分数阶PID控制及多目标优化

发布时间：2021-06-26 09:28

　　为提高抽水蓄能机组低水头工况下的控制品质,提出了一种基于精细化模型的抽水蓄能机组低水头分数阶PID（FOPID）控制多目标优化策略。首先,充分考虑过水系统、水泵水轮机等机构非线性,建立抽水蓄能机组调节系统精细化模型。在此基础上,引入时间绝对误差积分指标（ITAE）衡量FOPID的控制性能,构造额定水头和低水头工况下机组控制品质的目标函数。进一步,提出了混合变异-邻域搜索多目标粒子群算法对所建模型进行求解。结果表明,本文提出的多目标优化策略在保证机组额定水头工况控制性能的同时提升了机组在低水头工况下的控制品质,优化结果可为机组的安全稳定运行提供决策支持。 

【文章来源】：水力发电. 2020,46(03)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

改进Suter变换处理后的机组全特性曲线

考虑测频时延和频率死区的FOPID控制器模型示意

式中，w为粒子惯性系数向量;随优化过程按w=w·wdamp等比例减小;c1、c2为权重系数;R1、R2分别自学习系数和全局学习系数，为[0,1]之间的随机数，其中自学习系数取值上限随优化过程线性递减，全局学习系数取值下限线性递增;vi为粒子i的速度向量;Xi为粒子i的位置向量;为Xibest为粒子i的历史最优位置;reps为档案集中拥挤距离最小粒子的位置向量。针对MOPSO易陷入局部最优的缺陷，本文通过引入混合变异机制和邻域搜索机制[12]，提出了混合变异-邻域搜索多目标粒子群优化算法。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电路等效法的抽水蓄能机组过水系统建模[J]. 王康生,周建中,赵威,郑阳,许颜贺,张云程.  水电能源科学. 2016(09)
[2]抽水蓄能机组分数阶PID控制及参数优化研究[J]. 曹健,李超顺,张楠,曾探,陈海兵,朱耀伟.  大电机技术. 2016(02)
[3]抽水蓄能机组空载工况分数阶PID调节控制[J]. 许颜贺,周建中,薛小明,夏鑫,裴翔羽,李超顺.  电力系统自动化. 2015(18)
[4]水泵水轮机全特性的改进Suter变换方法[J]. 刘志淼,张德虎,刘莹莹,张醒.  中国农村水利水电. 2015(01)
[5]水泵水轮机低水头发电空载稳定性调试实践[J]. 周杰,沈剑初,周攀.  西北水电. 2012(S1)
[6]机组低水头并网不成功分析及解决[J]. 马明刚.  水电站机电技术. 2002(02)



本文编号：3251088