买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：湖南五凌电力科技有限公司;五凌电力有限公司

摘要：本发明公开了一种水电机组监控系统有功功率控制的优化方法及装置，该方法包括：构建水电机组监控系统功率控制模型，导入求解模型的基本参数和初始条件；设置多目标遗传算法的相关参数；获取由决策变量集表征的个体，输入模型获取水电机组有功功率调节线程，根据由调节线程得到的优化指标构建目标函数；采用改进型多目标遗传算法对控制模型进行求解，获得最优解集；从最优解集中获取目标函数值最优的决策变量集，进行水电机组有功功率控制。本发明通过水电机组监控系统功率控制模型配合改进型多目标遗传算法对水电机组监控系统的主要控制参数进行优化，优化效果更好，提高了监控系统功率调节品质，保障了水电机组安全运行。

主权项：1.一种水电机组监控系统有功功率控制的优化方法，其特征在于，包括：构建水电机组监控系统功率控制模型，导入求解所述水电机组监控系统功率控制模型的关键参数，并设置所述水电机组监控系统功率控制模型的初始条件；所述关键参数包含水轮机运转特性曲线、水轮机关键参数、水流惯性时间常数和水轮机调速器电液随动系统参数；所述初始条件包含水轮机初始参数和有功功率给定阶跃扰度偏差；所述构建水电机组监控系统功率控制模型，包括：采用水轮机运转特性曲线对水轮机进行建模，获得水轮机模型；所述水轮机模型以水轮机流量和水轮机导叶开度为输入，以水轮机水头为输出；采用刚性水锤模型对输水系统进行建模，并对建模后的输水系统模型进行变换，得到采用积分形式的输水系统模型；所述输水系统模型以所述水轮机水头为输入，以水轮机流量为输出；根据监控系统、调速器、所述水轮机模型和所述输水系统模型对水电机组有功功率调节线程进行建模，得到水电机组监控系统功率控制模型；所述水电机组有功功率调节线程为：将有功功率调节指令输入所述监控系统获得控制信号，根据所述控制信号输入所述调速器获得导叶开度调整信号，将所述导叶开度调整信号输入所述水轮机模型和所述输水系统模型，得到所述水轮机流量、所述水轮机水头和所述水轮机有功功率；设置多目标遗传算法的相关参数；获取由决策变量集表征的个体，输入所述水电机组监控系统功率控制模型获取水电机组有功功率调节线程，并根据由所述水电机组有功功率调节线程得到的优化指标构建目标函数；所述决策变量集包含监控系统的脉冲周期、最大脉冲宽度、最小脉冲宽度、脉冲计算参数和开度给定积分器时间常数；所述有功功率调节线程为根据有功功率调节指令改变水轮机有功功率大小的线程；所述根据由所述水电机组有功功率调节线程得到的优化指标构建目标函数，包括：根据所述水电机组有功功率调节线程获取功率调节时间、功率调节精度、功率超调量和功率反调量；其中，所述功率调节时间的获取过程为：获取有功功率调节指令的下发时刻到水电机组有功功率进入死区时的总时长，取该总时长设置为功率调节时间；所述水电机组有功功率进入死区是指，所述水电机组有功功率与功率调节目标值的功率偏差在±1%水电机组额定功率范围内；所述功率调节精度的获取过程为：获取水电机组有功功率进入死区后的平均值与水电机组额定功率的比值，取该比值设置为功率调节精度；所述功率超调量的获取过程为：检测调节线程为减负荷线程还是增负荷线程，若调节线程为减负荷线程，则获取减负荷线程中的最小值，并取功率调节目标值与最小值的差值设置为功率超调量；若调节线程为增负荷线程，则获取增负荷线程中的最大值，并将最大值与功率调节目标值的差值设置为功率超调量；所述功率反调量的获取过程为：检测调节线程为减负荷线程还是增负荷线程，若调节线程为减负荷线程，则获取减负荷线程中的最大值，并取最大值与初始值的差值设置为功率反调量；若调节线程为增负荷线程，则获取增负荷线程的最小值，并取初始值与最小值的差值设置为功率反调量；根据所述功率调节时间、所述功率调节精度、所述功率超调量构建功率调节性能目标函数，并根据所述功率反调量构建功率反调性能目标函数，其中，所述功率调节性能目标函数具体表示为： ，所述功率反调性能目标函数具体表示为：，其中，、、和分别为获取的所述功率调节时间、所述功率调节精度、所述功率超调量和所述功率反调量；、、和分别为所述功率调节时间、所述功率调节精度、所述功率超调量和所述功率反调量的最小推荐值将非支配快速排序算法引入多目标遗传算法构建改进型多目标遗传算法，采用所述改进型多目标遗传算法对所述水电机组监控系统功率控制模型进行求解，获得最优解集；所述最优解集包含优化后的多个决策变量集和对应的目标函数值；所述采用所述改进型多目标遗传算法对所述水电机组监控系统功率控制模型进行求解，包括：初始化由决策变量集表征的个体，并根据决策变量上下界和决策变量约束条件对所述个体进行预处理；从所述个体中取出决策变量，输入到所述水电机组监控系统功率控制模型中，得到有功功率调节下水电机组动态响应时域变化曲线，根据所述水电机组动态响应时域变化曲线计算优化指标，并将所述优化指标输入到功率调节性能目标函数和功率反调性能目标函数得到对应的目标函数值；根据所述个体的两个目标函数值进行非支配快速排序和拥挤度评估，得到包含个个体的第一代种群；将第一代种群作为父代种群，通过遗传操作产生新一代种群，并将所述新一代种群作为所述父代种群的子代种群；检测当前进化代数是否达到最大进化代数，若是，将最优种群作为最优解集输出，否则，将所述父代种群与所述子代种群进行合并；对合并后的种群重新计算目标函数值，通过非支配快速排序和拥挤度评估得到下一代种群，将所述下一代种群作为父代种群，并执行步骤：通过遗传操作产生新一代种群，并将所述新一代种群作为所述父代种群的子代种群，直至当前进化代数达到最大进化代数，将最优种群作为最优解集输出；从所述最优解集中获取目标函数值最优的决策变量集进行水电机组有功功率控制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 湖南五凌电力科技有限公司 五凌电力有限公司 一种水电机组监控系统有功功率控制的优化方法及装置