一种基于计算水轮发电机组的接力器速率控制方法及系统与流程

本发明涉及水轮发电系统监测控制，特别是一种基于计算水轮发电机组的接力器速率控制方法及系统。

背景技术：

1、采用本发明技术方案是为了解决传统水轮发电系统在接力器速率控制方面存在的不足，传统系统往往缺乏对接力器变化速率的实时监测和精准控制，导致在应对复杂工作环境和变化条件时效率和稳定性较低，进而影响了水轮发电系统的整体性能表现。

2、目前，传统水轮发电系统在接力器速率控制方面存在着问题，主要体现在对接力器变化速率的监测和控制不够精准，通常采用简单的监测设备和固定的控制策略，无法灵活应对复杂的工作环境和变化条件，这种局限性导致系统在应对快速变化或突变状态时的反应不够灵活，从而影响了水轮发电系统的效率和稳定性。本发明提出了一种基于计算水轮发电机组的接力器速率控制方法，通过自适应调节控制系统和速率变化分析方法，实现了对接力器速率的精准监测和灵活控制，提高了系统的效率和稳定性。

技术实现思路

1、鉴于现有的基于计算水轮发电机组的接力器速率控制方法及系统中存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明的目的是提供一种基于计算水轮发电机组的接力器速率控制方法及系统，针对现有技术缺乏对接力器变化速率的实时监测和精准控制的问题，本发明采用自适应调节控制系统和速率变化分析方法进行解决。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

4、第一方面，本发明实施例提供了一种基于计算水轮发电机组的接力器速率控制方法，其包括，设置监测接力器速率的自适应调节控制系统，根据自适应调节控制系统采集接力器位置信息，计算接力器变化速率；采用速率变化分析方法对速率进行聚类分析，识别不同的速率模式，基于识别结果与实际数据进行比较，制定调整策略控制方法进行处理。

5、作为本发明所述基于计算水轮发电机组的接力器速率控制方法的一种优选方案，其中：所述自适应调节控制系统包括根据接力器位置信息动态调整控制参数，所述采集接力器位置信息包括传感器采集和编码器采集，所述传感器采集包括通过安装在接力器上的传感器监测接力器位置信息并反馈给控制系统，所述编码器采集包括通过接力器上的编码器对接力器位置进行编码，输出脉冲信号，通过统计脉冲信号数量获取接力器位置信息；

6、所述自适应调节控制系统包括恒定状态、变化状态和突变状态。

7、作为本发明所述基于计算水轮发电机组的接力器速率控制方法的一种优选方案，其中：所述采集接力器位置信息还包括根据所述自适应调节控制系统进行采集，具体步骤如下：

8、当接力器速率保持不变时，自适应调节系统处于恒定状态，则不需要进行主动调整，此时采用传感器采集；

9、当接力器速率变化时，自适应调节系统处于变化状态，则需要对控制参数进行主动调整，此时采用传感器采集；

10、当接力器速率处于突变状态时，自适应调节系统处于突变调整状态，则需要对控制参数进行主动调整，此时切换至编码器采集。

11、作为本发明所述基于计算水轮发电机组的接力器速率控制方法的一种优选方案，其中：所述计算包括根据所述自适应调节控制系统进行计算，具体步骤如下：

12、若自适应调节系统处于恒定状态时，则接力器位置数据为p(t)，计算水轮发电机组接力器实际数据，利用卡尔曼计算对实际数据进行过滤，具体步骤如下：

13、计算水轮发电机组接力器实际数据公式为：

14、

15、其中，p(t)表示接力器位置数据，t表示时间；

16、所述利用卡尔曼计算对实际数据进行过滤的具体公式为：

17、

18、其中，表示估计值，表示预测值，kk表示卡尔曼增益，zk表示测量值，h表示测量矩阵；

19、若自适应调节系统处于变化状态时，使用局部加权线性回归方法计算变化状态的接力器变化速率，具体计算公式为：

20、

21、其中，y(i)表示第i个数据点的位置值，w(i)表示第i个数据点的权重；

22、若自适应调节系统处于突变状态时，采用分段线性插值计算方法，在速率突变的点处进行局部拟合，计算突变状态的接力器变化速率，具体计算公式为：

23、

24、其中，δt1表示时间段，确定突变状态下的附近速率。

25、作为本发明所述基于计算水轮发电机组的接力器速率控制方法的一种优选方案，其中：所述识别包括根据自适应调节控制系统对接力器变化速率进行识别；

26、当自适应调节控制系统处于恒定状态时，则接力器变化速率平稳，此时运行正常，作为低优先级；

27、当自适应调节控制系统处于变化状态或突变状态时，则接力器变化速率不平稳，此时运行异常，作为高优先级；

28、所述高优先级包括基于时间序列预测算法消除接力器变化速率中的非平稳性，具体计算公式为：

29、

30、其中，yt表示时间序列的观测值，c表示常数项，et表示误差项。

31、作为本发明所述基于计算水轮发电机组的接力器速率控制方法的一种优选方案，其中：所述比较包括将时间序列预测算法的观测值与实际系统运行数据进行比较；

32、当时间序列预测算法的观测值大于实际系统运行数据时，则系统出现过度预测情况，此时检查预测模型的准确性，判断是否存在未考虑的因素导致预测结果偏高，并对接力器位置数据进行调整；

33、当时间序列预测算法的观测值等于实际系统运行数据时，则预测算法得到的结果与实际系统运行数据吻合，此时系统处于正常运行状态；

34、当时间序列预测算法的观测值小于实际系统运行数据时，则系统出现偏低预测，并对接力器位置数据进行调整。

35、作为本发明所述基于计算水轮发电机组的接力器速率控制方法的一种优选方案，其中：所述调整包括改变时间段信息数据对接力器位置数据进行调整；

36、当δt向0端靠近时，则接力器位置数据变大，此时接力器位置变远；

37、当δt向非0端靠近时，则接力器位置数据变小，此时接力器位置变近。

38、第二方面，本发明实施例提供了一种基于计算水轮发电机组的接力器速率控制系统，其包括：计算模块，其设置监测接力器速率的自适应调节控制系统，根据自适应调节控制系统采集接力器位置信息，计算接力器变化速率；控制模块，其采用速率变化分析方法对速率进行聚类分析，识别不同的速率模式，基于识别结果与实际数据进行比较，制定调整策略控制方法进行处理。

39、第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的基于计算水轮发电机组的接力器速率控制方法的任一步骤。

40、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于计算水轮发电机组的接力器速率控制方法的任一步骤。

41、本发明的有益效果为：本发明实现了对水轮发电机组接力器速率的实时监测与精准控制，通过自适应调节系统和速率分析方法，有效识别不同工作状态，提高发电效率，确保系统稳定性，减少能源损失，同时可根据不同情况灵活调整，提升发电系统运行可靠性与灵活性。