基于PCC的水轮机调节系统实时动态仿真研究

水轮机调速器仿真系统作为水电站的一个重要的测试手段,有着传统的调速器测试手段所无法比拟的优点。受计算机软硬件技术的限制,以前的调速器仿真系统在实时性和可用性方面存在一定的缺陷。基于奥地利B8LR公司的可编程计算机控制器（PCC）PP41,设计了一套实用可行的水轮机调速系统实时动态仿真仪,提高了数据采集和传榆的实时性和准确性,可以对水轮机调速器进行快速准确地测试调整。     

基于遗传算法的自适应水轮机调节系统

为了进一步改善水轮机调速器的鲁棒性，有利于我国的水电行业向着“无人值班”的管理模式健康发展，提出了基于遗传算法的自适应水轮机调节系统的硬件结构和软件结构，并针对应用实例进行了仿真计算。由于基于遗传算法的自适应水轮机调节系统能够根据调节对象的变化，辨识并优化控制器参数，因而使得调节器具有智能化的特点，符合调速器的发展方向。     

基于PCA-SDG的水轮机调节系统故障诊断

讨论了基于符号有向图SDG的故障诊断方法,建立了闭环控制系统的SDG模型及故障诊断推理规则.利用经验方法建立了典型的水轮机调节系统的SDG模型及故障诊断推理规则.针对SDG模型节点符号确定的主观性问题及节点阈值的组合爆炸问题,将主元分析PCA方法与SDG模型结合用于故障诊断.利用系统运行数据建立主元分析PCA模型,根据PCA模型构造残差统计量进行故障检测,当有故障发生时,将每一检测分量对残差统计量的贡献率与设定的贡献率阈值比较,得到各检测分量的定性符号值,该符号值作为SDG模型中相应节点的符号,根据SDG推理规则进行故障推理,找出故障源.根据现场运行数据建立水轮机调节系统的PCA模型,应用PCA-SDG故障诊断方法对其进行故障诊断,模拟系统传感器恒偏差故障,对故障诊断过程进行仿真,结果证明该PCA-SDG故障诊断方法对水轮机调节系统是有效的.     

基于分数阶模糊PID控制的水轮机调节系统研究

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.     

水轮机调节系统的Fuzzy自整定PD

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。     

水轮机调节系统的动态滑模控制

针对水轮机调节系统在滑模控制中的抖振问题,研究基于滑模控制方法设计了水轮机调节系统的动态滑模控制器。首先建立了考虑超长引水隧洞的水轮机调节系统的数学模型,并设计了动态滑模控制器;然后通过粒子群和灰狼混合优化算法（PSOGWO）对设计的控制器参数进行了优化;最后采用设计的动态滑模控制器对水轮机调节系统进行了正弦和阶跃的轨迹追踪试验,用于评估不同控制器的优越性和有效性。仿真结果表明,设计的动态滑模控制器不仅提高了水轮机调节系统的控制性能并减少了轨迹追踪的收敛时间,而且能够显著减小滑模控制的抖振效应和轨迹追踪的误差。     

水轮机调节系统控制技术研究

介绍了水轮机调节系统控制技术目前的应用情况和存在的问题,着重阐述了现代控制技术和智能控制技术的主要研究方法和研究成果及其应用情况;并提出将多种控制技术相结合形成综合控制技术,将是水轮机调节系统控制技术的发展方向.     

基于MATLAB/SMULNK的水轮机调

介绍了一种在MATLAB/SIMULINK环境下根据ITAE指标对水轮机调节系统实施寻优的新方法。该方法通过M文件修改调节器参数并调用水轮机调节系统的SIMULINK模型在该参数下进行仿真计算得到对应过渡过程的ITAE指标值，最后根据最小化原则对这些指标值进行比较从而得到最优的调节器参数。它结合了M文件编程调试方便和SIMULINK易于构建复杂模型的优点，并具有模块化的设计特征，其中水轮机调节系统的SIMULINK模型具有很强的开放性和可移植性，能够适应水电机组的特点。仿真实验表明M文件和SIMULINK的交互式仿真，是灵活有效的。     

基于改进遗传算法的水轮机PD调

水轮机调速器的参数整定对水轮发电机组安全、可靠地运行具有重要的作用，并直接影响着电力系统向用户供电的质量及可靠性。针对当前比较流行的PID调节，利用改进遗传算法对其中的参数KP、KI、KD进行优化，并将改进遗传算法与标准遗传算法的计算结果进行比较，得出了改进遗传算法优于标准遗传算法的结论。     

轴流转桨式水轮机组非线性实时仿真实现

介绍一种新型的用于水轮发电机组实时仿真的系统结构和原理,探讨了适用于轴流转桨式机组在该系统上的非线性仿真实现方法。通过对轴流转桨式水力机组各个系统非线性数学模型的研究,掌握了单位转速、导叶开度、桨叶开度到单位流量、单位转矩间的非线性关系,采用了基于MATLAB辅助设计的软件算法,较好的实现了机组的非线性仿真。在硬件上采用了最先进的浮点型数字信号控制器(DSC)和TCP/IP协议栈的结构,保证了复杂非线性算法实现和仿真数据传送的快速性。在软件算法上,采用了两个基于MATLAB辅助设计的三输入BP型神经网络模拟机组的非线性特性,保证了实现的简洁性、实时性和可行性。     

MATLAB/SIMULINK在水轮机调节保证计算中的应用

在MATLAB／SIMULINK下建立的水轮机调节保证计算的仿真模型，克服了用传统语言编程进行调保计算存在的编制和调试程序的工作量大、仿真程序的移植性差等不足。在建立模型时可以考虑水轮机特性的非线性因素，从而使计算结果要比近似计算公式更接近实测结果。模型建立后，便可通过变化模型中的参数很方便地进行各种情况下的调节保证计算。     

复杂管系水轮机调节系统非线性建模与分析

为了深入揭示水轮机调节系统的非线性本质,研究了非线性水轮机调节系统的建模及动力学问题.在引水系统为复杂管道情况下,考虑水轮机调节系统中传递系数随运行工况变化而呈现的非线性,引入水轮机非线性传递系数,建立了复杂引水管系时的水轮机调节系统非线性数学模型.使用直接代数判据进行理论分析,得到了系统Hopf分支临界点组成的曲线.理论分析表明：水轮机调节系统响应在曲线的一侧区域内是稳定的,在另一侧是不稳定的.通过数值模拟,分析了Hopf分叉点两侧水轮机调节系统稳定性的变化情况,验证了理论分析结果的正确性,得到了使水轮机调节系统处在稳定区域内的调速器PID参数的范围.通过分岔图、Poincare映射图、功率谱图、时域图、相轨迹图、频谱图等,综合分析了随水轮机调节系统参数变化时,系统非线性动力学行为特性.该分析方法与结果,可为水电站系统的安全稳定运行提供理论依据.     

基于可编程控制器的水轮机调速器

提出了一种基于可编程控制器的水轮机调速器，它实现了用可编程控制器模块进行频率测量，具有测频精度高、调节速度快、可靠性高、人机接口简单等优点。电站试验及运行表明，该调速器具有良好的动静态特性，应用前景广阔。     

一种基于DSP的中小型水轮机调速系统控制器方案

目前，可靠性高、性能好的水轮机调速器因其价格昂贵，影响了在中小型水电机组中的应用。因此，需要寻找一种具有较高性能价格比的调速器方案。提出了一种基于DSP为核心的水轮机数字调速器，介绍了其硬件结构和构成以及相应的软件设计思想，并详细介绍了TMS320LF240xDSP器件的组成和性能。     

基于改进遗传算法的水轮机PID调速器参数优化

水轮机调速器的参数整定对水轮发电机组安全、可靠地运行具有重要的作用，并直接影响着电力系统向用户供电的质量及可靠性。针对当前比较流行的PID调节，利用改进遗传算法对其中的参数KP、KI、KD，进行优化，并将改进遗传算法与标准遗传算法的计算结果进行比较，得出了改进遗传算法优于标准遗传算法的结论。     

离合器试验台测控系统

针对离合器试验台,提出了一种利用计算机与可编程控制器通讯的测控方案,该方案反应灵敏,测量精度高,成本低,能自动停机报警,实现寿命试验无人看守.     

基于虚拟仿真的水轮机转子故障模拟系统

为实现共享并发人员培训,提升水轮机转子故障的培训效率,设计基于虚拟仿真的水轮机转子故障模拟系统。基础层通过网络接口以及交换机等设备,向应用层传输水轮机转子的基础以及故障等全部相关数据,应用层以该数据为依据,利用VRP建模控制程序和3ds Max建立水轮机转子三维建模,并基于视觉注意机制优化模型色彩;通过该层的在线仿真模块展示水轮机转子详细情况,利用支持向量机诊断转子故障后,将结果传送至管理层;管理层可通过多种设备呈现水轮机转子模型的故障模拟情况,并通过VRML交互机制完成虚拟场景交互。测试结果表示：该系统具备良好的水轮机转子三维建模效果,并且模型的色彩视觉效果良好;获取水轮机转子故障诊断结果,能够为故障模拟提供可靠支撑,向学员呈现准确的故障模拟结果,满足多人员共享、并发交互的培训应用需求。     

基于SOA的水轮机调速系统PID参数优化

针对现有优化方法复杂、易陷入局部最优等问题,为水轮机调速系统提出了一种基于人群搜索算法的比例-积分-微分控制参数优化方法.为验证该算法的可行性,建立了水轮机调速系统非线性模型,选取水轮发电机组转速偏差的积分时间绝对误差指标作为目标函数进行优化.为验证优化结果的有效性,将人群搜索算法的控制效果与参考文献中粒子群算法的控制...     

基于GE Cimplicity的管道输水工程计算机监控系统的设计

介绍了在地下管道输水工程中应用GE Fanuc公司的组态软件Cimplicity设计的计算机监控系统。该系统能够在远离输水现场的上位机通过可编程控制器PLC,对输水工程中各个设备的运转状况进行不间断的监测,同时能够发出控制命令对异常状况及时做出处理。