CN110752608B - 水电机组调速系统pid参数切换方法、装置及存储介质 - Google Patents

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    • H02P2101/00—Special adaptation of control arrangements for generators
    • H02P2101/10—Special adaptation of control arrangements for generators for water-driven turbines

Abstract

本发明公开了水电机组调速系统PID参数切换方法、装置及存储介质，包括：实时获取电网频率，以得到频率波动曲线；当监测到电网频率大于预设的扰动频率阈值时，则获取频率波动曲线中若干个连续的极值点及其对应的电网频率；根据极值点频率计算水电机组的一次调频稳态预测值，判断一次调频稳态预测值是否达到预设的切换条件；当一次调频稳态预测值达到切换条件时，则水电机组调速系统的PID参数运行小参数模式；当频率波动曲线的频率波动幅值小于预设的波动幅值阈值时，则将PID参数由运行的小参数模式切换至正常运行参数模式，能实现同时满足一次调频响应速度和超低频振荡阻尼，从而能有效抑制超低频率振荡现象。

Description

水电机组调速系统PID参数切换方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及电力系统与水电机组调节技术领域，尤其涉及水电机组调速系统PID参数切换方法、装置及存储介质。
背景技术
水电机组调速系统参数配置对电力系统频率的动态特性有重要影响。原属于大规模电网的某个地区电网在与大规模电网分离出来异步运行后，如果地区电网电源主要由水电机组构成，则这些水电机组原有的调速系统参数将无法适应异步运行后的地区电网，容易导致地区电网在异步运行后出现超低频率振荡现象。
为了满足地区电网在异步运行后安全稳定运行的要求，需要对水电机组调速系统PID参数进行优化配置。但是，由于一组水电机组调速器PID参数配置可能无法同时满足机组一次调频速度和超低频振荡阻尼两项要求。
发明内容
本发明实施例提供一种水电机组调速系统PID参数切换方法、装置及存储介质，水电机组调速器能实现同时满足一次调频响应速度和超低频振荡阻尼。
本发明一实施例提供一种水电机组调速系统PID参数切换方法，包括：
实时获取电网频率，以得到频率波动曲线；
当监测到所述电网频率大于预设的扰动频率阈值时，则获取所述频率波动曲线中若干个连续的极值点及其对应的电网频率；
根据所述极值点频率计算水电机组的一次调频稳态预测值，判断所述一次调频稳态预测值是否达到预设的切换条件；
当所述一次调频稳态预测值达到所述切换条件时，则所述水电机组调速系统的PID参数运行小参数模式；
当所述频率波动曲线的频率波动幅值小于预设的波动幅值阈值时，则将所述PID参数由运行的所述小参数模式切换至正常运行参数模式。
作为上述方案的改进，所述根据所述极值点频率计算水电机组的一次调频稳态预测值，具体包括：
根据公式(1)计算稳态频率预测值：
Figure GDA0002863670240000021
其中，f为所述稳态频率预测值，fA为第一极值点对应的电网频率，fB为第二极值点对应的电网频率，fC为第三极值点对应的电网频率；
根据所述稳态频率预测值，采用公式(2)计算所述一次调频稳态预测值：
Figure GDA0002863670240000022
其中，Pf为所述一次调频稳态预测值，Pe为所述水电机组的额定功率，P0为所述水电机组在扰动前的有功功率，Df为一次调频死区值，fe为电网额定频率，bp为一次调频调差系数。
作为上述方案的改进，通过如下步骤判断所述一次调频稳态预测值是否达到预设的切换条件：
实时获取PID控制中积分环节的输出功率；
判断所述一次调频稳态预测值是否为所述水电机组的额定功率与所述输出功率的乘积；若是，则认为所述一次调频稳态预测值达到所述切换条件；若否，则认为所述一次调频稳态预测值未达到所述切换条件。
作为上述方案的改进，所述方法还包括：
当所述一次调频稳态预测值未达到所述切换条件时，则所述水电机组调速系统的PID参数保持运行所述正常运行参数模式。
作为上述方案的改进，所述小参数模式为KP1＝0，KD1＝0，
Figure GDA0002863670240000031
其中，KI为所述正常运行参数模式下的积分放大倍数；KP1为所述小参数模式下的比例放大倍数，KD1为所述小参数模式下的微分放大倍数，KI1为所述小参数模式下的积分放大倍数。
与现有技术相比，本发明实施例公开的水电机组调速系统PID参数切换方法，通过包括实时获取电网频率，以得到频率波动曲线；当监测到所述电网频率大于预设的扰动频率阈值时，则获取所述频率波动曲线中若干个连续的极值点及其对应的电网频率；根据所述极值点频率计算水电机组的一次调频稳态预测值，判断所述一次调频稳态预测值是否达到预设的切换条件；当所述一次调频稳态预测值达到所述切换条件时，则所述水电机组调速系统的PID参数运行小参数模式；当所述频率波动曲线的频率波动幅值小于预设的波动幅值阈值时，则将所述PID参数由运行的所述小参数模式切换至正常运行参数模式。采用以上方法，水电机组调速器能实现同时满足一次调频响应速度和超低频振荡阻尼，从而能有效抑制超低频率振荡现象，能有效提高系统的稳定性。
本发明另一实施例对应提供了一种水电机组调速系统PID参数切换装置，包括：
电网频率获取模块，用于实时获取电网频率，以得到频率波动曲线；
切换启动模块，用于当监测到所述电网频率大于预设的扰动频率阈值时，则获取所述频率波动曲线中若干个连续的极值点及其对应的电网频率；
切换条件判断模块，用于根据所述极值点频率计算水电机组的一次调频稳态预测值，判断所述一次调频稳态预测值是否达到预设的切换条件；
第一PID参数切换模块，用于当所述一次调频稳态预测值达到所述切换条件时，则所述水电机组调速系统的PID参数运行小参数模式；
第二PID参数切换模块，用于当所述频率波动曲线的频率波动幅值小于预设的波动幅值阈值时，则将所述PID参数由运行的所述小参数模式切换至正常运行参数模式。
作为上述方案的改进，所述切换条件判断模块包括稳态频率预测值计算单元和一次调频稳态预测值计算单元；
所述稳态频率预测值计算单元，用于根据公式(1)计算稳态频率预测值：
Figure GDA0002863670240000041
其中，f为所述稳态频率预测值，fA为第一极值点对应的电网频率，fB为第二极值点对应的电网频率，fC为第三极值点对应的电网频率；
所述一次调频稳态预测值计算单元，用于根据所述稳态频率预测值，采用公式(2)计算所述一次调频稳态预测值：
Figure GDA0002863670240000042
其中，Pf为所述一次调频稳态预测值，Pe为所述水电机组的额定功率，P0为所述水电机组在扰动前的有功功率，Df为一次调频死区值，fe为电网额定频率，bp为一次调频调差系数。
作为上述方案的改进，所述切换条件判断模块还包括输出功率监测单元和判断单元；
所述输出功率监测单元，用于实时获取PID控制中积分环节的输出功率；
所述判断单元，用于判断所述一次调频稳态预测值是否为所述水电机组的额定功率与所述输出功率的乘积；若是，则认为所述一次调频稳态预测值达到所述切换条件；若否，则认为所述一次调频稳态预测值未达到所述切换条件。
与现有技术相比，本发明实施例公开的一种水电机组调速系统PID参数切换装置，通过包括电网频率获取模块，用于实时获取电网频率，以得到频率波动曲线；切换启动模块，用于当监测到所述电网频率大于预设的扰动频率阈值时，则获取所述频率波动曲线中若干个连续的极值点及其对应的电网频率；切换条件判断模块，用于根据所述极值点频率计算水电机组的一次调频稳态预测值，判断所述一次调频稳态预测值是否达到预设的切换条件；第一PID参数切换模块，用于当所述一次调频稳态预测值达到所述切换条件时，则所述水电机组调速系统的PID参数运行小参数模式；第二PID参数切换模块，用于当所述频率波动曲线的频率波动幅值小于预设的波动幅值阈值时，则将所述PID参数由运行的所述小参数模式切换至正常运行参数模式。采用以上装置，水电机组调速器能实现同时满足一次调频响应速度和超低频振荡阻尼，从而能有效抑制超低频率振荡现象，能有效提高系统的稳定性。
本发明另一实施例提供了一种水电机组调速系统PID参数切换装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述发明实施例所述的水电机组调速系统PID参数切换方法。
本发明另一实施例提供了一种存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述发明实施例所述的水电机组调速系统PID参数切换方法。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种水电机组调速系统PID参数切换方法的流程示意图；
图2是本发明实施例一中一具体实施例的直流单极闭锁时频率波动曲线图；
图3是本发明实施例一中一具体实施例的直流单极闭锁时机组机械功率波动曲线图；
图4是本发明实施例二提供的一种水电机组调速系统PID参数切换装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参见图1，是本发明实施例一提供的一种水电机组调速系统PID参数切换方法的流程示意图，所述方法包括步骤S101至步骤S105。
S101、实时获取电网频率，以得到频率波动曲线。
S102、当监测到所述电网频率大于预设的扰动频率阈值时，则获取所述频率波动曲线中若干个连续的极值点及其对应的电网频率。
需要说明的是，当监测到电网频率大于预设的扰动频率阈值时，表明电网发生了较大扰动，启动PID参数切换策略。例如，扰动频率阈值为0.2Hz。本实施例中，启动PID参数切换策略后，首先计算水电机组的一次调频稳态预测值，则需先获取频率波动曲线中三个连续的极值点及其对应的电网频率。
S103、根据所述极值点频率计算水电机组的一次调频稳态预测值，判断所述一次调频稳态预测值是否达到预设的切换条件。
在一种优选的实施例中，计算水电机组的一次调频稳态预测值具体为根据公式(1)计算稳态频率预测值：
Figure GDA0002863670240000071
其中，f为所述稳态频率预测值，fA为第一极值点对应的电网频率，fB为第二极值点对应的电网频率，fC为第三极值点对应的电网频率；
进一步，根据所述稳态频率预测值，采用公式(2)计算所述一次调频稳态预测值：
Figure GDA0002863670240000072
其中，Pf为所述一次调频稳态预测值，Pe为所述水电机组的额定功率，P0为所述水电机组在扰动前的有功功率，Df为一次调频死区值，fe为电网额定频率，bp为一次调频调差系数。
在一种可选的实施例中，通过如下步骤判断所述一次调频稳态预测值是否达到预设的切换条件：
实时获取PID控制中积分环节的输出功率；
判断所述一次调频稳态预测值是否为所述水电机组的额定功率与所述输出功率的乘积；若是，则认为所述一次调频稳态预测值达到所述切换条件；若否，则认为所述一次调频稳态预测值未达到所述切换条件。
可以理解，监测PID控制中积分环节的输出功率Pi，切换条件为输出功率、水电机组的额定功率与一次调频稳态预测值的关系是否满足Pe×Pi＝Pf，进而判断一次调频稳态预测值是否达到该切换条件。
S104、当所述一次调频稳态预测值达到所述切换条件时，则所述水电机组调速系统的PID参数运行小参数模式。
在一种可选的实施例中，当所述一次调频稳态预测值未达到所述切换条件时，则所述水电机组调速系统的PID参数保持运行所述正常运行参数模式。
需要说明的是，当所述一次调频稳态预测值满足Pe×Pi＝Pf时，设置PID参数运行小参数模式；当所述一次调频稳态预测值未满足Pe×Pi＝Pf时，PID参数保持当前运行的正常运行参数模式。
其中，所述水电机组调速系统的PID参数包括比例放大倍数、微分放大倍数和积分放大倍数。
本实施例中，所述小参数模式为KP1＝0，KD1＝0，
Figure GDA0002863670240000081
其中，KI为所述正常运行参数模式下的积分放大倍数；KP1为所述小参数模式下的比例放大倍数，KD1为所述小参数模式下的微分放大倍数，KI1为所述小参数模式下的积分放大倍数。
S105、当所述频率波动曲线的频率波动幅值小于预设的波动幅值阈值时，则将所述PID参数由运行的所述小参数模式切换至正常运行参数模式。
需要说明的是，监测水电机组的电网频率，当监测到频率波动幅值小于预设的波动幅值阈值时，将PID参数切换至正常运行参数模式。例如，波动幅值阈值为0.01Hz。其中，正常运行参数模式运行的正常运行参数为水电机组在电网异步后正常运行时的调速系统PID参数，该组参数对调速系统的影响是一次调频速度较快，但会导致超低频振荡阻尼偏弱。小参数模式运行的小参数为将调速系统PID参数的比例放大倍数、微分放大倍数均设置为0，积分放大倍数设置为正常运行参数模式下的积分放大倍数的八分之一。
在另一优选实施例中，在上述实施例的基础上，所述水电机组调速系统PID参数切换方法应用于实际电网中。以某异步运行后的地区电网为例。对电网内某电厂机组采取以上参数切换策略，观察参数切换的效果。
仿真过程和结果如下：首选，模拟电网发生直流单极闭锁故障，故障导致电网频率上升，当电网频率达到阈值0.2Hz后，PID参数切换策略启动。进一步，监测频率波动曲线，参见图2，是本发明实施例一中一具体实施例的直流单极闭锁时频率波动曲线图，获取A、B和C三个频率的极值点及其电网频率，当系统频率在经过三个频率极值点后，可以得到fA＝50.59Hz、fB＝49.9Hz和fC＝50.24Hz，根据公式(1)可以得到稳态频率预测值f＝50.16Hz。进而，根据公式(2)，可以计算得到水电机组的一次调频稳态预测值为：
Figure GDA0002863670240000091
进一步，监测PID控制中积分环节的输出功率Pi，31秒时，Pe×Pi＝Pf，将PID参数切换到小参数模式。其中，小参数模式运行的小参数为将调速系统PID参数的比例放大倍数、微分放大倍数均设置为0，积分放大倍数设置为正常运行参数模式下的积分放大倍数的八分之一。
进一步，监测水电机组的电网频率，当150秒时，频率波动幅值小于0.01Hz，将PID参数切换到正常运行参数模式。
参见图3，是本发明实施例一中一具体实施例的直流单极闭锁时机组机械功率波动曲线图。PID参数切换的仿真结果如图3所示(其中纵坐标为机械功率，单位MW；横坐标为时间，单位秒)。作为对照，图3中曲线1为无参数切换时机组机械功率的响应曲线，曲线2为参数切换时机组机械功率的响应曲线。可以看出，不采用参数切换时，机组机械功率波动阻尼6％，波动持续到100秒以后。采用参数切换时，机械功率振荡阻尼明显提高到16％，可以在40秒内进入一次调频稳态，150秒切换回正常运行参数时有一个小波动，但影响较小。仿真结果表明参数切换方法可以同时提高一次调频速度和超低频振荡阻尼，验证了提出的方法的有效性。
本发明实施例提供的一种水电机组调速系统PID参数切换方法，通过包括实时获取电网频率，以得到频率波动曲线；当监测到所述电网频率大于预设的扰动频率阈值时，则获取所述频率波动曲线中若干个连续的极值点及其对应的电网频率；根据所述极值点频率计算水电机组的一次调频稳态预测值，判断所述一次调频稳态预测值是否达到预设的切换条件；当所述一次调频稳态预测值达到所述切换条件时，则所述水电机组调速系统的PID参数运行小参数模式；当所述频率波动曲线的频率波动幅值小于预设的波动幅值阈值时，则将所述PID参数由运行的所述小参数模式切换至正常运行参数模式。采用以上方法，利用参数切换使一次调频量快速达到要求的稳态值，从而达到同时提高一次调频速度和超低频振荡阻尼的目的，从而水电机组调速器能实现同时满足一次调频响应速度和超低频振荡阻尼，能有效抑制超低频率振荡现象，能有效提高系统的稳定性。
实施例二
参见图4，是本发明实施例二提供的一种水电机组调速系统PID参数切换装置的结构示意图，包括：
电网频率获取模块201，用于实时获取电网频率，以得到频率波动曲线；
切换启动模块202，用于当监测到所述电网频率大于预设的扰动频率阈值时，则获取所述频率波动曲线中若干个连续的极值点及其对应的电网频率；
切换条件判断模块203，用于根据所述极值点频率计算水电机组的一次调频稳态预测值，判断所述一次调频稳态预测值是否达到预设的切换条件；
第一PID参数切换模块204，用于当所述一次调频稳态预测值达到所述切换条件时，则所述水电机组调速系统的PID参数运行小参数模式；
第二PID参数切换模块205，用于当所述频率波动曲线的频率波动幅值小于预设的波动幅值阈值时，则将所述PID参数由运行的所述小参数模式切换至正常运行参数模式。
优选的，所述切换条件判断模块203包括：
稳态频率预测值计算单元，用于根据公式(1)计算稳态频率预测值：
Figure GDA0002863670240000111
其中，f为所述稳态频率预测值，fA为第一极值点对应的电网频率，fB为第二极值点对应的电网频率，fC为第三极值点对应的电网频率；
一次调频稳态预测值计算单元，用于根据所述稳态频率预测值，采用公式(2)计算所述一次调频稳态预测值：
Figure GDA0002863670240000112
其中，Pf为所述一次调频稳态预测值，Pe为所述水电机组的额定功率，P0为所述水电机组在扰动前的有功功率，Df为一次调频死区值，fe为电网额定频率，bp为一次调频调差系数。
优选的，所述切换条件判断模块203还包括：
输出功率监测单元，用于实时获取PID控制中积分环节的输出功率；
所述判断单元，用于判断所述一次调频稳态预测值是否为所述水电机组的额定功率与所述输出功率的乘积；若是，则认为所述一次调频稳态预测值达到所述切换条件；若否，则认为所述一次调频稳态预测值未达到所述切换条件。
优选的，所述第一PID参数切换模块204包括：
未达到切换条件单元，用于当所述一次调频稳态预测值未达到所述切换条件时，则所述水电机组调速系统的PID参数保持运行所述正常运行参数模式。
优选的，所述第一PID参数切换模块204包括：
小参数模式设置单元，用于所述小参数模式为KP1＝0，KD1＝0，
Figure GDA0002863670240000113
其中，KI为所述正常运行参数模式下的积分放大倍数；KP1为所述小参数模式下的比例放大倍数，KD1为所述小参数模式下的微分放大倍数，KI1为所述小参数模式下的积分放大倍数。
本实施例二提供的所述水电机组调速系统PID参数切换装置用于执行上述实施例一任意一项所述水电机组调速系统PID参数切换方法的步骤，两者的工作原理和有益效果一一对应，因而不再赘述。
该实施例二的水电机组调速系统PID参数切换装置包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，例如水电机组调速系统PID参数切换程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个水电机组调速系统PID参数切换方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S104、当所述一次调频稳态预测值达到所述切换条件时，则所述水电机组调速系统的PID参数运行小参数模式。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如第一PID参数切换模块204。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述水电机组调速系统PID参数切换装置中的执行过程。
所述水电机组调速系统PID参数切换装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述水电机组调速系统PID参数切换装置可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是水电机组调速系统PID参数切换装置的示例，并不构成对水电机组调速系统PID参数切换装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述水电机组调速系统PID参数切换装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述水电机组调速系统PID参数切换装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个水电机组调速系统PID参数切换装置的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述水电机组调速系统PID参数切换装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述水电机组调速系统PID参数切换装置集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种水电机组调速系统PID参数切换方法，其特征在于，包括：
实时获取电网频率，以得到频率波动曲线；
当监测到所述电网频率大于预设的扰动频率阈值时，则获取所述频率波动曲线中若干个连续的极值点及其对应的电网频率；
根据所述极值点频率计算水电机组的一次调频稳态预测值，判断所述一次调频稳态预测值是否达到预设的切换条件；其中，所述根据所述极值点频率计算水电机组的一次调频稳态预测值，具体包括：
根据公式(1)计算稳态频率预测值：
Figure FDA0002863670230000011
其中，f为所述稳态频率预测值，fA为第一极值点对应的电网频率，fB为第二极值点对应的电网频率，fC为第三极值点对应的电网频率；
根据所述稳态频率预测值，采用公式(2)计算所述一次调频稳态预测值：
Figure FDA0002863670230000012
其中，Pf为所述一次调频稳态预测值，Pe为所述水电机组的额定功率，P0为所述水电机组在扰动前的有功功率，Df为一次调频死区值，fe为电网额定频率，bp为一次调频调差系数；
当所述一次调频稳态预测值达到所述切换条件时，则所述水电机组调速系统的PID参数运行小参数模式；
当所述频率波动曲线的频率波动幅值小于预设的波动幅值阈值时，则将所述PID参数由运行的所述小参数模式切换至正常运行参数模式。
2.如权利要求1所述的水电机组调速系统PID参数切换方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述一次调频稳态预测值未达到所述切换条件时，则所述水电机组调速系统的PID参数保持运行所述正常运行参数模式。
3.如权利要求1所述的水电机组调速系统PID参数切换方法，其特征在于，所述小参数模式为KP1＝0，KD1＝0，
Figure FDA0002863670230000021
其中，KI为所述正常运行参数模式下的积分放大倍数；KP1为所述小参数模式下的比例放大倍数，KD1为所述小参数模式下的微分放大倍数，K11为所述小参数模式下的积分放大倍数。
4.一种水电机组调速系统PID参数切换装置，其特征在于，包括：
电网频率获取模块，用于实时获取电网频率，以得到频率波动曲线；
切换启动模块，用于当监测到所述电网频率大于预设的扰动频率阈值时，则获取所述频率波动曲线中若干个连续的极值点及其对应的电网频率；
切换条件判断模块，用于根据所述极值点频率计算水电机组的一次调频稳态预测值，判断所述一次调频稳态预测值是否达到预设的切换条件；其中，所述根据所述极值点频率计算水电机组的一次调频稳态预测值，具体包括：
根据公式(1)计算稳态频率预测值：
Figure FDA0002863670230000022
其中，f为所述稳态频率预测值，fA为第一极值点对应的电网频率，fB为第二极值点对应的电网频率，fC为第三极值点对应的电网频率；
根据所述稳态频率预测值，采用公式(2)计算所述一次调频稳态预测值：
Figure FDA0002863670230000031
其中，Pf为所述一次调频稳态预测值，Pe为所述水电机组的额定功率，P0为所述水电机组在扰动前的有功功率，Df为一次调频死区值，fe为电网额定频率，bp为一次调频调差系数；第一PID参数切换模块，用于当所述一次调频稳态预测值达到所述切换条件时，则所述水电机组调速系统的PID参数运行小参数模式；
第二PID参数切换模块，用于当所述频率波动曲线的频率波动幅值小于预设的波动幅值阈值时，则将所述PID参数由运行的所述小参数模式切换至正常运行参数模式。
5.一种水电机组调速系统PID参数切换装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3中任意一项所述的水电机组调速系统PID参数切换方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至3中任意一项所述的水电机组调速系统PID参数切换方法。
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