散齐国，周建中，郑 阳，许颜贺，张云程，张 楚

（1. 江西洪屏抽水蓄能有限公司，江西 靖安 330603；2. 华中科技大学，武汉 430074）

抽水蓄能机组调速系统非线性预测控制方法研究

散齐国1，周建中2，郑 阳2，许颜贺2，张云程2，张 楚2

（1. 江西洪屏抽水蓄能有限公司，江西 靖安 330603；2. 华中科技大学，武汉 430074）

调速系统是抽水蓄能机组频率及出力控制的主要部件，其控制性能及控制品质对于工况变化频繁，在电网中担任削峰填谷任务的抽水蓄能机组尤为重要。本文针对传统抽蓄机组的PID控制器中控制参数受工况影响大，控制器缺乏状态预测能力等缺点，提出一种适用于抽蓄机组调速系统不同工况的快速非线性预测控制方法。该方法应用抽蓄机组全特性曲线作为水泵水轮机模型，考虑压力引水管道的水击现象，利用模糊PID控制与预测控制的滚动状态预测原理计算得到调速器控制信号，使得调速器在根据运行工况精确控制机组频率与出力的同时，保证了控制计算的实时性。通过以某抽水蓄能电站实际资料进行抽水蓄能机组发电方向开机和负荷调节动态过程仿真，结果表明该预测控制方法较传统控制方式效果优越。

抽水蓄能机组；非线性建模；调速控制；非线性预测控制；

0 前言

随着我国电力系统规模不断发展，电网对调峰调频的要求也越来越高。抽水蓄能电站作为优质的调峰调频电源，发挥着调峰填谷，维持电网供需平衡等重要作用[1]。抽水蓄能电站在电网中的作用及其工况转换频繁的运行特点对其调速系统的控制性能提出了更高的要求。……