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基于扰动补偿的水电机组变参数频率控制策略OA

Disturbance-compensation-based variable-parameter frequency control strategy for hydropower units

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传统定参数控制难以适应机组在多运行工况下的动态特性,制约了其调节潜力的充分发挥.为此,本研究提出一种基于扰动补偿的水电机组变参数频率控制策略.通过构建调节系统状态空间模型,设计负荷扰动观测器以实现对系统集总扰动的有效估计.在此基础上,采用误差最小化准则自适应整定控制参数,并将扰动估计通过前馈补偿机制引入控制回路,从而实现负荷扰动的有效抑制.仿真结果表明:所提方法显著提升了机组调频性能,在负荷扰动下,系统频率响应峰值较参数控制方法降低25%,调节时间缩短34.5%,为水电机组灵活调节提供有效的技术途径.

Traditional parameter control is difficult to adapt to the dynamic characteristics of the unit under multiple operating conditions,which restricts its full potential for regulation.Therefore,a variable parameter frequency control strategy for hydroelectric units based on disturbance compensation was proposed.By constructing a state space model of the regulation system and designing a load disturbance observer,effective estimation of the total disturbance of the system can be achieved.On this basis,the error minimization criterion was adopted to adaptively tune the control parameters,and the disturbance estimation was introduced into the control loop through a feedforward compensation mechanism to effectively suppress load disturbances.The simulation results show that the proposed method significantly improves the frequency regulation performance of the unit.Under load disturbances,the peak frequency response of the system is reduced by 25%compared to the parameter control method,and the regulation time is shortened by 3 4.5%,providing an effective technical approach for flexible regulation of hydropower units.

王赫;李金博;谭小强;李超顺

华中科技大学土木与水利工程学院,湖北 武汉 430074||华中科技大学水利水电科学研究院,湖北 武汉 430074华中科技大学土木与水利工程学院,湖北 武汉 430074||华中科技大学水利水电科学研究院,湖北 武汉 430074华中科技大学土木与水利工程学院,湖北 武汉 430074||华中科技大学水利水电科学研究院,湖北 武汉 430074华中科技大学土木与水利工程学院,湖北 武汉 430074||华中科技大学水利水电科学研究院,湖北 武汉 430074

能源科技

水电机组调节系统前馈补偿负荷频率调节扰动观测器适应性控制

hydropower unit regulation systemfeedforward compensationload-frequency regulationdisturbance observeradaptive PID tuning

《华中科技大学学报(自然科学版)》 2026 (7)

34-40,7

智能电网国家科技重大专项(2024ZD0801800)国家自然科学基金资助项目(52509120,U23B20143).

10.13245/j.hust.250521

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