CN117108438A - 实现及提高水电站lcu开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制方法及系统 - Google Patents

实现及提高水电站lcu开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现及提高水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制方法及系统；其在原水电站监控系统开度模式导叶开度模拟量闭环和分段开环控制相结合的控制方法及系统的基础上进行优化，采用一次调频功率目标值计算叠加方法，计算出一次调频功率目标值，并在有功功率给定值G给定上叠加一次调频功率目标值，形成功率目标值G目标，同时增加方向系数，旨在实现开、关双方向一次调频功能，并且增强开、关双方向一次调频功能，解决LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合控制方式AGC和一次调频协调控制问题。

Description

实现及提高水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的 一次调频性能控制方法及系统
技术领域
本发明涉及水电站计算机监控技术领域，特别是一种实现及提高水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制方法及系统。
背景技术
目前，水轮发电机组运行过程中，开度模式下监控系统通常采用功率闭环常规脉冲调节方式，通过中间继电器，输出开度增减脉冲给调速器电控系统，以实现控制水轮发电机组开度控制，存在导叶开度和有功功率调节速度慢，调节过程易受水锤反作用和机组惯性作用的影响等问题等问题。为了弥补上述不足之处，中国长江电力股份有限公司申请了发明专利“导叶开度模拟量闭环和分段开环控制相结合的控制方法及系统”(ZL202011418755.5)公开了一种方法及系统。该方法基于水头、有功功率与导叶开度对应数据表，在开度模式下，采取查对应数据表，分段开环控制与积分闭环控制相结合的方式，对机组有功功率进行快速精准调节，输出导叶开度模拟量控制信号的全新方法，旨在解决开度模式下采用功率闭环常规脉冲调节方式，有功功率调节速度慢，调节过程易受水锤反作用和机组惯性作用的影响，以及纯开环控制方式下，水头、有功功率与导叶开度对应数据表有偏差导致开度控制有静态偏差等问题，同时抑制调节速度过快产生严重超调现象，实现机组导叶开度和有功功率的快速精确稳定控制，提高调节品质。然而该方法没有实现一次调频功能，以及没有解决AGC和一次调频协调控制问题。中国长江电力股份有限公司全资子公司三峡金沙江川云水电开发有限公司在此基础上进行了研究改进，解决了该问题。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种实现及提高水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制方法及系统，本发明实现AGC和一次调频方向闭锁功能，当AGC和一次调频动作方向相反时，闭锁AGC指令有功功率给定G给定，并且增强开、关双方向一次调频功能，解决LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合控制方式AGC和一次调频协调控制问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种实现水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制方法，包括以下步骤：
S1、初始化监控系统控制参数△D、△D1、△D2、控制变量D1控制、D2控制、方向系数k、自加转换系数k2、频率死区Ef、限幅系数K1及初始化水头、有功功率与导叶开度一一对应表数据；
S2、监控系统采集有功功率给定值G给定n，导叶开度反馈D，机组频率fg，频率给定fc，机组水头w；
S3、监控系统检测是否处于开度模式，若是，进入步骤S4；否则，采用非开度模式进行控制，返回步骤S2；
S4、计算一次调频功率目标值Pyctp；
S5、计算功率给定变化值△G给定＝G给定n-G给定n-1；其中，G给定n-1为上循环周期监控系统采集有功功率给定值；
S6、检测ΔG给定与Pyctp是否同向，若是，则G给定＝G给定n，进入步骤S7；否则，直接进入步骤S7；
S7、将Pyctp叠加到G给定，功率目标值G目标＝G给定+Pyctp；
S8、监控系统根据功率目标值G目标和当前机组水头w查水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表，计算对应的导叶开度值D表；
S9、监控系统检测D表是否变大，若是，k＝1，D1控制＝D，进入步骤S11；否则，进入步骤S10。
S10、监控系统检测D表是否变小，若是，k＝-1，D1控制＝D，进入步骤S11步；否则，直接进入步骤S11；
S11、监控系统检测是否∣D表-D∣≧△D1，若是，则D1控制＝D1控制+k*△D，△D为控制参数增减步长，进入步骤S12；否则，D1控制＝D控1制-k*△D，进入步骤S16；
S12、监控系统检测是否k＝1，若是，则进入步骤S13；否则，进入步骤S14；
S13、监控系统检测是否D1控制>K1*D表，若是，则D1控制＝K1*D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S14、监控系统检测是否k＝-1，若是，则进入步骤S15；否则，进入步骤S20；
S15、监控系统检测是否D1控制<K1*D表，若是，则D1控制＝K1*D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S16、监控系统检测是否k＝1，若是，则进入步骤S17；否则，进入步骤S18；
S17、监控系统检测是否D1控制<D表，若是，则D1控制＝D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S18、监控系统检测是否k＝-1，若是，则进入步骤S19；否则，进入步骤S20；
S19、监控系统检测是否D1控制>D表，若是，则D1控制＝D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S20、若∣D表-D∣<△D2，进入步骤S21；否则，进入步骤S22。
S21、D2控制＝D2控制+k2*(G目标-G)；
S22、D控制＝D1控制+D2控制；
S23、监控系统输出导叶开度模拟量控制信号D控制，n++，返回步骤S2。
作为本发明的进一步改进，在步骤S4中，计算一次调频功率目标值Pyctp方法如下：
若fc-fg>Ef,则Pyctp＝(fc-fg-Ef)/Ep；
若fc-fg<-Ef,则Pyctp＝(fc-fg+Ef)/Ep；
若|fc-fg|≤Ef，则Pyctp＝0。
作为本发明的进一步改进，步骤S8具体如下：
所述水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表如下：
W1 W2 … Wx-1 Wx … Wp-1 Wp
G1 D1,1 D2,1 … Dx-1，1 Dx，1 … Dp-1,1 Dp，1
G2 D1,2 D2,2 … Dx-1，2 Dx，2 … Dp-1,2 Dp，2
… … … … … … … … …
Gy-1 D1，y-1 D2，y-1 … Dx-1，y-1 Dx，y-1 … Dp-1,y-1 Dp，y-1
Gy D1，y D2，y … Dx-1，y Dx，y … Dp-1,y Dp，y
… … … … … … … … …
Gq-1 D1，q-1 D2，q-1 … Dx-1，q-1 Dx，q-1 … Dp-1,q-1 Dp，q-1
Gq D1，q D2，q … Dx-1，q Dx，q … Dp-1,q Dp，q
上表中，p、q、x、y都为正整数，1＜x≤p，1＜y≤q，Dx,y为Wx水头Gy有功功率对应的导叶开度；
若Wx-1≤w≤Wx，Gy-1≤G给定≤Gy，则：
d表y-1＝Dx-1，y-1+(Dx，y-1-Dx-1，y-1)(w-Wx-1)/(Wx-Wx-1)；
d表y＝Dx-1，y+(Dx，y-Dx-1，y)(w-Wx-1)/(Wx-Wx-1)；
D表＝d表y-1+(d表y-d表y-1)(G给定-Gy-1)/(Gy-Gy-1)。
本发明还提供一种实现水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制系统，包括：
查表计算模块，用于采集功率目标值G目标和机组水头w，其中，功率目标值G目标为有功功率给定G给定与一次调频功率目标值Pyctp之和，查水头、有功功率与导叶开度一一对应表计算，输出计算结果D表给限幅1模块和限幅2模块；
循环自加模块，用于监测D表变化且∣D表-D∣≧△D1使能信号，并采集导叶开度信号D；当使能信号初次动作时，D1控制赋初值D；循环自加模块不断对D1控制循环自加k*△D，输出D1控制给限幅1模块；
限幅1模块，用于采集查表计算模块输出的D表和循环自加模块输出的D1控制，对D1控制进行限幅输出，若k＝1则最大值为K1*D表，若k＝-1则最小值为K1*D表；输出导叶开度模拟量控制信号D1控制给选择器模块通道0；
循环自减模块，用于监测∣D表-D∣<△D1使能信号，并采集导叶开度信号D；循环自减模块不断对D1控制循环自减k*△D，输出D1控制给限幅2模块；
限幅2模块，用于采集查表计算模块输出的D表和循环自减模块输出的D1控制，对D1控制进行限幅输出，若k＝1，则最小值为D表，若k＝-1，则最大值为D表；输出导叶开度模拟量控制信号D1控制给选择器模块通道1；
选择器模块，用于监测∣D表-D∣<△D1选择信号，并采集限幅1模块和限幅2模块输出给选择器模块的导叶开度模拟量控制信号D1控制；当∣D表-D∣<△D1不满足时，选择器模块选择通道0，输出限幅1模块给选择器模块的导叶开度模拟量控制信号D1控制；当∣D表-D∣<△D1满足时，选择器模块选择通道1，输出限幅2模块给选择器模块的导叶开度模拟量控制信号D1控制。；选择器模块将导叶开度模拟量控制信号D1控制输出给加法器；
循环自加2模块，用于监测∣D表-D∣<△D2使能信号，并采集功率目标值G目标(有功功率给定G给定与一次调频功率目标值Pyctp之和)、功率反馈G以及转换系数k2，其中，功率目标值G目标为有功功率给定G给定与一次调频功率目标值Pyctp之和；当使能信号动作时，D2控制赋初值0；循环自加2模块不断对D2控制循环自加k2*(G目标-G)，输出D2控制给加法器；
加法器8，用于采集选择器模块输出的D1控制和循环自加2模块输出的D2控制，相加后输出导叶开度模拟量控制信号D控制给调速器电控系统。
本发明还提供一种提高水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制方法，包括以下步骤：
S1、初始化监控系统控制参数△D、△D1、△D2、控制变量D1控制、D2控制、方向系数k、自加转换系数k2、频率死区Ef、限幅系数K1及初始化水头、有功功率与导叶开度一一对应表数据；
S2、监控系统采集有功功率给定值G给定n，导叶开度反馈D，机组频率fg，频率给定fc，机组水头w；
S3、监控系统检测是否处于开度模式，若是，进入步骤S4；否则，采用非开度模式控制，返回步骤S2；
S4、计算一次调频功率目标值Pyctp；
S5、计算一次调频开度目标值Yyctp；
S6、计算功率给定变化值△G给定＝G给定n-G给定n-1；其中，G给定n-1为上循环周期监控系统采集有功功率给定值；
S7、检测ΔG给定与Pyctp是否同向，若是，则G给定＝G给定n，进入步骤S8；否则，直接进入步骤S8；
S8、监控系统根据有功功率给定G给定和当前机组水头w查水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表，计算对应的导叶开度值D表。
S9、监控系统检测D表是否变大，若是，k＝1，D控制＝D，进入步骤S11；否则，进入步骤S10；
S10、监控系统检测D表是否变小，若是，k＝-1，D控制＝D，进入步骤S11；否则，直接进入步骤S11；
S11、监控系统检测是否∣D表-D∣≧△D1，若是，则D1控制＝D1控制+k*△D，△D为控制参数增减步长，进入步骤S12；否则，D1控制＝D1控制-k*△D，进入步骤S16；
S12、监控系统检测是否k＝1，若是，则进入步骤S13；否则，进入步骤S14；
S13、监控系统检测是否D1控制>K1*D表，若是，则D1控制＝K1*D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S14、监控系统检测是否k＝-1，若是，则进入步骤S15；否则，进入步骤S20；
S15、监控系统检测是否D1控制<K1*D表，若是，则D1控制＝K1*D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S16、监控系统检测是否k＝1，若是，则进入步骤S17；否则，进入步骤S18；
S17、监控系统检测是否D1控制<D表，若是，则D1控制＝D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S18、监控系统检测是否k＝-1，若是，则进入步骤S19；否则，进入步骤S20；
S19、监控系统检测是否D1控制>D表，若是，则D1控制＝D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S20、若∣D表-D∣<△D2，进入步骤S21；否则，进入步骤S23；
S21、将Pyctp叠加到G给定，功率目标值G目标＝G给定+Pyctp；
S22、D2控制＝D2控制+k2*(G目标-G)；
S23、D控制＝D1控制+D2控制+Yyctp；
S24、监控系统输出导叶开度模拟量控制信号D控制，n++，返回步骤S2。
作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，所述水头、有功功率与导叶开度一一对应表如下：
W1 W2 … Wx-1 Wx … Wp-1 Wp
G1 D1,1 D2,1 … Dx-1，1 Dx，1 … Dp-1,1 Dp，1
G2 D1,2 D2,2 … Dx-1，2 Dx，2 … Dp-1,2 Dp，2
… … … … … … … … …
Gy-1 D1，y-1 D2，y-1 … Dx-1，y-1 Dx，y-1 … Dp-1,y-1 Dp，y-1
Gy D1，y D2，y … Dx-1，y Dx，y … Dp-1,y Dp，y
… … … … … … … … …
Gq-1 D1，q-1 D2，q-1 … Dx-1，q-1 Dx，q-1 … Dp-1,q-1 Dp，q-1
Gq D1，q D2，q … Dx-1，q Dx，q … Dp-1,q Dp，q
上表中，p、q、x、x1、x2、y、y1、y2都为正整数，1＜x≤p，1＜y≤q，Dx,y为Wx水头Gy有功功率对应的导叶开度。
作为本发明的进一步改进，在步骤S4中，计算一次调频功率目标值Pyctp方法如下：
若fc-fg>Ef,则Pyctp＝(fc-fg-Ef)/Ep；
若fc-fg<-Ef,则Pyctp＝(fc-fg+Ef)/Ep；
若|fc-fg|≤Ef，则Pyctp＝0。
作为本发明的进一步改进，在步骤S5中，计算一次调频开度目标值Yyctp方法如下：
若Wx1-1≤w≤Wx1，Gy1-1≤Pg≤Gy1，则：
d表y1-1＝Dx1-1，y1-1+(Dx1，y1-1-Dx1-1，y1-1)(w-Wx1-1)/(Wx1-Wx1-1)；
d表y1＝Dx1-1，y1+(Dx1，y1-Dx1-1，y1)(w-Wx1-1)/(Wx1-Wx1-1)；
D表1＝d表y1-1+(d表y1-d表y1-1)(Pg-Gy1-1)/(Gy1-Gy1-1)；
即可求出机组水头w，功率Pg对应的开度Yw,pg＝D表1＝d表y-1+(d表y-d表y-1)(Pg-Gy-1)/(Gy-Gy-1)；
若Wx2-1≤w≤Wx2，Gy2-1≤Pg+Pyctp≤Gy2，则：
d表y2-1＝Dx2-1，y2-1+(Dx2，y2-1-Dx2-1，y2-1)(w-Wx2-1)/(Wx2-Wx2-1)；
d表y2＝Dx2-1，y2+(Dx2，y2-Dx2-1，y2)(w-Wx2-1)/(Wx2-Wx2-1)；
D表2＝d表y2-1+(d表y2-d表y2-1)(Pg+Pyctp-Gy2-1)/(Gy2-Gy2-1)；
同理可求出机组水头w，功率Pg+Pyctp对应的开度Yw,pg+pyctp＝D表2＝d表y2-1+(d表y2-d表y2-1)(Pg-Gy2-1)/(Gy2-Gy2-1)；
则Yyctp＝Yw,pg+pyctp-Yw,pg。
作为本发明的进一步改进，在步骤S8中，计算对应的导叶开度值D表具体如下：
若Wx-1≤w≤Wx，Gy-1≤G给定≤Gy，则：
d表y-1＝Dx-1，y-1+(Dx，y-1-Dx-1，y-1)(w-Wx-1)/(Wx-Wx-1)；
d表y＝Dx-1，y+(Dx，y-Dx-1，y)(w-Wx-1)/(Wx-Wx-1)；
D表＝d表y-1+(d表y-d表y-1)(G给定-Gy-1)/(Gy-Gy-1)。
本发明还提供一种提高水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制系统，包括：
查表计算1模块，用于采集有功功率给定G给定和机组水头w，查水头、有功功率与导叶开度一一对应表计算，输出计算结果D表给限幅1模块和限幅2模块；
循环自加1模块，用于2监测D表变化且∣D表-D∣≧△D1使能信号，并采集导叶开度信号D；当使能信号初次动作时，D1控制赋初值D；循环自加1模块不断对D1控制循环自加k*△D，输出D控制给限幅1模块；
限幅1模块，用于采集查表计算1模块输出的D表和循环自加1模块输出的D1控制，对D1控制进行限幅输出，若k＝1则最大值为K1*D表，若k＝-1则最小值为K1*D表；输出导叶开度模拟量控制信号D1控制给选择器模块的通道0；
循环自减模块，用于监测∣D表-D∣<△D1使能信号，并采集导叶开度信号D。循环自减模块不断对D1控制循环自减k*△D，输出D1控制给限幅2模块；
限幅2模块，用于采集查表计算1模块输出的D表和循环自减模块输出的D1控制，对D1控制进行限幅输出，若k＝1则最小值为D表，若k＝-1则最大值为D表；输出导叶开度模拟量控制信号D1控制给选择器模块的通道1；
选择器模块，用于监测∣D表-D∣<△D1选择信号，并采集限幅1模块和限幅2模块输出给选择器模块的导叶开度模拟量控制信号D1控制；当∣D表-D∣<△D1不满足时，选择器模块选择通道0，输出限幅1模块给选择器模块的导叶开度模拟量控制信号D1控制；当∣D表-D∣<△D1满足时，选择器模块选择通道1，输出限幅2模块给选择器模块的导叶开度模拟量控制信号D1控制；选择器模块6将导叶开度模拟量控制信号D1控制输出给加法器；
循环自加2模块，用于监测∣D表-D∣<△D2使能信号，并采集功率目标值G目标、功率反馈G以及转换系数k2；其中，功率目标值G目标为有功功率给定G给定与一次调频功率目标值Pyctp之和；当使能信号动作时，D2控制赋初值0；循环自加2模块不断对D2控制循环自加k2*(G目标-G)，输出D2控制给加法器；
查表计算2模块，用于根据机组功率Pg，一次调频功率目标值Pyctp和当前机组水头w查水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表，计算并输出一次调频开度目标值Yyctp给加法器；
加法器，用于采集选择器模块输出的D1控制、循环自加2模块输出的D2控制和查表计算2模块输出的一次调频开度目标值Yyctp，相加后输出导叶开度模拟量控制信号D控制给调速器电控系统。
本发明结合现有技术“导叶开度模拟量变积分闭环和分段开环控制相结合的控制方法及系统”，“导叶开度模拟量分段开环控制与调速器变参数PID闭环控制相结合的控制方法及系统”，“导叶开度模拟量分段开环控制与调速器PID闭环控制相结合的控制方法及系统”可实现“导叶开度模拟量变积分闭环和分段开环控制相结合的控制系统”，“导叶开度模拟量分段开环控制与调速器变参数PID闭环控制相结合的控制系统”，“导叶开度模拟量分段开环控制与调速器PID闭环控制相结合的控制系统”的一次调频功能。
本发明的有益效果是：
1、本发明实现水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合控制方式一次调频性能的控制；其在原水电站监控系统开度模式导叶开度模拟量闭环和分段开环控制相结合的控制方法及系统的基础上进行优化，采用一次调频功率目标值计算叠加方法，计算出一次调频功率目标值，并在有功功率给定值G给定上叠加一次调频功率目标值，形成功率目标值G目标，同时增加方向系数，旨在实现开、关双方向一次调频功能，解决水电站LCU开度模拟量分段开环控制方式AGC和一次调频协调控制问题。
2、本发明的提高水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合控制方式一次调频性能的控制结构和方法，其在原水电站监控系统开度模式导叶开度模拟量分段开环和闭环相结合控制方法的基础上，通过机组水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表，采用一次调频开度目标值计算叠加方法，计算出一次调频开度目标值，并在输出给调速器电控系统的导叶开度模拟量控制信号D控制上，叠加一次调频开度目标值，旨在提高一次调频开度和功率调节响应速度和调节过程贡献的积分电量，以满足电网对水电机组的一次调频性能要求，同时不对通常的机组有功功率调节性能产生影响，避免调节响应速度太快导致电网低频振荡。
附图说明
图1为本发明实施例1的方法流程图；
图2为本发明实施例1的系统框图；
图3为本发明实施例2的方法流程图；
图4为本发明实施例2的系统框图。
具体实施方式
电厂监控系统总体层次上分为厂站层和现地控制单元层。现地控制单元层与电站控制网连接，采用现场总线技术，完成指定设备的现地监控任务。
本发明中监控系统特指的是现地控制单元层，按被控对象单元分布，由全厂各现地控制单元(LCU)构成，包括各机组LCU，厂用电LCU，公用LCU，开关站LCU及坝顶LCU。各现地控制单元(LCU)包括PLC、触摸屏、网络设备、机柜等，负责设备数据采集和处理、设备状态监视及过程监视、设备控制和调节以及设备信息通讯。
机组LCU PLC采用的是法国施耐德公司生产的Unity Quantum 67261控制器。
将本发明方法及系统应用于某电厂监控系统。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1
如图1所示，一种实现水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合控制方式一次调频性能的控制方法，详细过程步骤如下：
1、监控系统控制参数△D、△D1、△D2、控制变量D1控制、D2控制、方向系数k、自加转换系数k2、频率死区Ef、限幅系数K1及水头、有功功率与导叶开度一一对应表数据初始化,进入第2步。
2、监控系统采集有功功率给定值G给定n，导叶开度反馈D，机组频率fg，频率给定fc，机组水头w,进入第3步。
3、监控系统检测是否处于开度模式，若是，进入第4步；否则，采用非开度模式控制方法，返回第2步。
4、计算一次调频功率目标值Pyctp,进入第5步。
计算一次调频功率目标值Pyctp方法如下：
若fc-fg>Ef,则Pyctp＝(fc-fg-Ef)/Ep；
若fc-fg<-Ef,则Pyctp＝(fc-fg+Ef)/Ep；
若|fc-fg|≤Ef，则Pyctp＝0。
5、计算功率给定变化值△G给定＝G给定n-G给定n-1,进入第6步。G给定n-1为上循环周期监控系统采集有功功率给定值。
6、检测ΔG给定与Pyctp是否同向，若是，则G给定＝G给定n，进入第7步；否则，进入第7步。
7、将Pyctp叠加到G给定，功率目标值G目标＝G给定+Pyctp，进入第8步。
8、监控系统根据功率目标值G目标和当前机组水头w查水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表，计算对应的导叶开度值D表。
水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表如表1所示。(表中p、q、x、y都为正整数，1＜x≤p，1＜y≤q，Dx,y为Wx水头Gy有功功率对应的导叶开度)
表1水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表
若Wx-1≤w≤Wx，Gy-1≤G给定≤Gy，则
d表y-1＝Dx-1，y-1+(Dx，y-1-Dx-1，y-1)(w-Wx-1)/(Wx-Wx-1)。
d表y＝Dx-1，y+(Dx，y-Dx-1，y)(w-Wx-1)/(Wx-Wx-1)。
D表＝d表y-1+(d表y-d表y-1)(G给定-Gy-1)/(Gy-Gy-1)。进入第9步。
9、监控系统检测D表是否变大，若是，k＝1，D1控制＝D，进入11步；否则，进入第10步。
10、监控系统检测D表是否变小，若是，k＝-1，D1控制＝D进入11步；否则，进入第11步。
11、监控系统检测是否∣D表-D∣≧△D1，若是，则D1控制＝D1控制+k*△D，△D为控制参数增减步长，进入第12步；否则，D1控制＝D控1制-k*△D，进入第16步。
12、监控系统检测是否k＝1，若是，则进入13步；否则，进入第14步。
13、监控系统检测是否D1控制>K1*D表，若是，则D1控制＝K1*D表，进入第20步；否则，进入第20步。
14、监控系统检测是否k＝-1，若是，则进入15步；否则，进入第20步。
15、监控系统检测是否D1控制<K1*D表，若是，则D1控制＝K1*D表，进入第20步；否则，进入第20步。
16、监控系统检测是否k＝1，若是，则进入17步；否则，进入第18步。
17、监控系统检测是否D1控制<D表，若是，则D1控制＝D表，进入第20步；否则，进入第20步。
18、监控系统检测是否k＝-1，若是，则进入19步；否则，进入第20步。
19、监控系统检测是否D1控制>D表，若是，则D1控制＝D表，进入第20步；否则，进入第20步。
20、若∣D表-D∣<△D2，进入第21步；否则，进入第22步。
21、D2控制＝D2控制+k2*(G目标-G)，进入第22步。
22、D控制＝D1控制+D2控制，进入第23步。
23、监控系统输出导叶开度模拟量控制信号D控制，n++，返回第2步。
本实施例的一种实现水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合控制方式一次调频性能的控制结构图如图2所示，主要由查表计算模块1，循环自加模块2，限幅1模块3，循环自减模块4，限幅2模块5，选择器模块6组成，循环自加2模块7，加法器8构成。
查表计算模块1采集功率目标值G目标(有功功率给定G给定与一次调频功率目标值Pyctp之和)和机组水头w，查水头、有功功率与导叶开度一一对应表计算，输出计算结果D表给限幅1模块3和限幅2模块5。
循环自加模块2监测D表变化且∣D表-D∣≧△D1使能信号，并采集导叶开度信号D。当使能信号初次动作时，D1控制赋初值D。循环自加模块2不断对D1控制循环自加k*△D，输出D1控制给限幅1模块3。
限幅1模块3采集查表计算模块1输出的D表和循环自加模块2输出的D1控制，对D1控制进行限幅输出，若k＝1则最大值为K1*D表，若k＝-1则最小值为K1*D表。K1通常取1.4。输出导叶开度模拟量控制信号D1控制给选择器模块6通道0。
循环自减模块4监测∣D表-D∣<△D1使能信号，并采集导叶开度信号D。循环自减模块4不断对D1控制循环自减k*△D，输出D1控制给限幅2模块5。
限幅2模块5采集查表计算模块1输出的D表和循环自减模块4输出的D1控制，对D1控制进行限幅输出，若k＝1则最小值为D表，若k＝-1则最大值为D表。输出导叶开度模拟量控制信号D1控制给选择器模块6通道1。
选择器模块6监测∣D表-D∣<△D1选择信号，并采集限幅1模块3和限幅2模块5输出给选择器模块6的导叶开度模拟量控制信号D1控制。当∣D表-D∣<△D1不满足时，选择器模块6选择通道0，输出限幅1模块3给选择器模块6的导叶开度模拟量控制信号D1控制；当∣D表-D∣<△D1满足时，选择器模块6选择通道1，输出限幅2模块5给选择器模块6的导叶开度模拟量控制信号D1控制。选择器模块6将导叶开度模拟量控制信号D1控制输出给加法器8。
循环自加2模块7监测∣D表-D∣<△D2使能信号，并采集功率目标值G目标(有功功率给定G给定与一次调频功率目标值Pyctp之和)、功率反馈G以及转换系数k2。当使能信号动作时，D2控制赋初值0。循环自加2模块7不断对D2控制循环自加k2*(G目标-G)，输出D2控制给加法器8。
加法器8采集选择器模块6输出的D1控制和循环自加2模块7输出的D2控制，相加后输出导叶开度模拟量控制信号D控制给调速器电控系统。
实施例2
本实施例实现并增强开、关双方向一次调频功能，解决LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合控制方式AGC和一次调频协调控制问题；实现AGC和一次调频方向闭锁功能，当AGC和一次调频动作方向相反时，闭锁AGC指令有功功率给定G给定。
如图3所示，本实施例的一种提高水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合控制方式一次调频性能的控制方法详细过程步骤如下：
1、监控系统控制参数△D、△D1、△D2、控制变量D1控制、D2控制、方向系数k、自加转换系数k2、频率死区Ef、限幅系数K1及水头、有功功率与导叶开度一一对应表数据初始化,进入第2步。
2、监控系统采集有功功率给定值G给定n，导叶开度反馈D，机组频率fg，频率给定fc，机组水头w,进入第3步。
3、监控系统检测是否处于开度模式，若是，进入第4步；否则，采用非开度模式控制方法，返回第2步。
4、计算一次调频功率目标值Pyctp,进入第5步。
5、计算一次调频开度目标值Yyctp，进入第6步。
6、计算功率给定变化值△G给定＝G给定n-G给定n-1,进入第7步。G给定n-1为上循环周期监控系统采集有功功率给定值。
7、检测ΔG给定与Pyctp是否同向，若是，则G给定＝G给定n，进入第8步；否则，进入第8步。
8、监控系统根据有功功率给定G给定和当前机组水头w查水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表，计算对应的导叶开度值D表。
水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表如下表所示。(表中p、q、x、y都为正整数，1＜x≤p，1＜y≤q，Dx,y为Wx水头Gy有功功率对应的导叶开度)
W1 W2 … Wx-1 Wx … Wp-1 Wp
G1 D1,1 D2,1 … Dx-1，1 Dx，1 … Dp-1,1 Dp，1
G2 D1,2 D2,2 … Dx-1，2 Dx，2 … Dp-1,2 Dp，2
… … … … … … … … …
Gy-1 D1，y-1 D2，y-1 … Dx-1，y-1 Dx，y-1 … Dp-1,y-1 Dp，y-1
Gy D1，y D2，y … Dx-1，y Dx，y … Dp-1,y Dp，y
… … … … … … … … …
Gq-1 D1，q-1 D2，q-1 … Dx-1，q-1 Dx，q-1 … Dp-1,q-1 Dp，q-1
Gq D1，q D2，q … Dx-1，q Dx，q … Dp-1,q Dp，q
若Wx-1≤w≤Wx，Gy-1≤G给定≤Gy，则：
d表y-1＝Dx-1，y-1+(Dx，y-1-Dx-1，y-1)(w-Wx-1)/(Wx-Wx-1)。
d表y＝Dx-1，y+(Dx，y-Dx-1，y)(w-Wx-1)/(Wx-Wx-1)。
D表＝d表y-1+(d表y-d表y-1)(G给定-Gy-1)/(Gy-Gy-1)。进入第9步。
9、监控系统检测D表是否变大，若是，k＝1，D控制＝D，进入11步；否则，进入第10步。
10、监控系统检测D表是否变小，若是，k＝-1，D控制＝D进入11步；否则，进入第11步。
11、监控系统检测是否∣D表-D∣≧△D1，若是，则D1控制＝D1控制+k*△D，△D为控制参数增减步长，进入第12步；否则，D1控制＝D1控制-k*△D，进入第16步。
12、监控系统检测是否k＝1，若是，则进入13步；否则，进入第14步。
13、监控系统检测是否D1控制>K1*D表，若是，则D1控制＝K1*D表，进入第20步；否则，进入第20步。
14、监控系统检测是否k＝-1，若是，则进入15步；否则，进入第20步。
15、监控系统检测是否D1控制<K1*D表，若是，则D1控制＝K1*D表，进入第20步；否则，进入第20步。
16、监控系统检测是否k＝1，若是，则进入17步；否则，进入第18步。
17、监控系统检测是否D1控制<D表，若是，则D1控制＝D表，进入第20步；否则，进入第20步。
18、监控系统检测是否k＝-1，若是，则进入19步；否则，进入第20步。
19、监控系统检测是否D1控制>D表，若是，则D1控制＝D表，进入第20步；否则，进入第20步。
20、若∣D表-D∣<△D2，进入第21步；否则，进入第23步。
21、将Pyctp叠加到G给定，功率目标值G目标＝G给定+Pyctp，进入第22步。
22、D2控制＝D2控制+k2*(G目标-G)，进入第23步。
23、D控制＝D1控制+D2控制+Yyctp，进入第24步。
24、监控系统输出导叶开度模拟量控制信号D控制，n++，返回第2步。
第4步中，计算一次调频功率目标值Pyctp方法如下：
若fc-fg>Ef,则Pyctp＝(fc-fg-Ef)/Ep；
若fc-fg<-Ef,则Pyctp＝(fc-fg+Ef)/Ep；
若|fc-fg|≤Ef，则Pyctp＝0。
第5步中，计算一次调频开度目标值Yyctp方法如下：
水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表如下表所示，表中，p、q、x、x1、x2、y、y1、y2都为正整数，1＜x≤p，1＜y≤q，Dx,y为Wx水头Gy有功功率对应的导叶开度；
W1 W2 … Wx-1 Wx … Wp-1 Wp
G1 D1,1 D2,1 … Dx-1，1 Dx，1 … Dp-1,1 Dp，1
G2 D1,2 D2,2 … Dx-1，2 Dx，2 … Dp-1,2 Dp，2
… … … … … … … … …
Gy-1 D1，y-1 D2，y-1 … Dx-1，y-1 Dx，y-1 … Dp-1,y-1 Dp，y-1
Gy D1，y D2，y … Dx-1，y Dx，y … Dp-1,y Dp，y
… … … … … … … … …
Gq-1 D1，q-1 D2，q-1 … Dx-1，q-1 Dx，q-1 … Dp-1,q-1 Dp，q-1
Gq D1，q D2，q … Dx-1，q Dx，q … Dp-1,q Dp，q
若Wx1-1≤w≤Wx1，Gy1-1≤Pg≤Gy1，则：
d表y1-1＝Dx1-1，y1-1+(Dx1，y1-1-Dx1-1，y1-1)(w-Wx1-1)/(Wx1-Wx1-1)。
d表y1＝Dx1-1，y1+(Dx1，y1-Dx1-1，y1)(w-Wx1-1)/(Wx1-Wx1-1)。
D表1＝d表y1-1+(d表y1-d表y1-1)(Pg-Gy1-1)/(Gy1-Gy1-1)；
即可求出机组水头w，功率Pg对应的开度Yw,pg＝D表1＝d表y-1+(d表y-d表y-1)(Pg-Gy-1)/(Gy-Gy-1)
若Wx2-1≤w≤Wx2，Gy2-1≤Pg+Pyctp≤Gy2，则
d表y2-1＝Dx2-1，y2-1+(Dx2，y2-1-Dx2-1，y2-1)(w-Wx2-1)/(Wx2-Wx2-1)。
d表y2＝Dx2-1，y2+(Dx2，y2-Dx2-1，y2)(w-Wx2-1)/(Wx2-Wx2-1)。
D表2＝d表y2-1+(d表y2-d表y2-1)(Pg+Pyctp-Gy2-1)/(Gy2-Gy2-1)；
采用相同方法可求出机组水头w，功率Pg+Pyctp对应的开度Yw,pg+pyctp＝D表2＝d表y2-1+(d表y2-d表y2-1)(Pg-Gy2-1)/(Gy2-Gy2-1)。
则Yyctp＝Yw,pg+pyctp-Yw,pg。
本实施例的一种提高水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合控制方式一次调频性能的控制结构图如图4所示，主要由查表计算1模块1，循环自加1模块2，限幅1模块3，循环自减模块4，限幅2模块5，选择器模块6、循环自加2模块7、加法器8、查表计算2模块9成。
查表计算1模块1采集有功功率给定G给定和机组水头w，查水头、有功功率与导叶开度一一对应表计算，输出计算结果D表给限幅1模块3和限幅2模块5。
循环自加1模块2监测D表变化且∣D表-D∣≧△D1使能信号，并采集导叶开度信号D。当使能信号初次动作时，D1控制赋初值D。循环自加1模块2不断对D1控制循环自加k*△D，输出D控制给限幅1模块3。
限幅1模块3采集查表计算1模块1输出的D表和循环自加1模块2输出的D1控制，对D1控制进行限幅输出，若k＝1则最大值为K1*D表，若k＝-1则最小值为K1*D表。K1通常取1.4。输出导叶开度模拟量控制信号D1控制给选择器模块6通道0。
循环自减模块4监测∣D表-D∣<△D1使能信号，并采集导叶开度信号D。循环自减模块4不断对D1控制循环自减k*△D，输出D1控制给限幅2模块5。
限幅2模块5采集查表计算1模块1输出的D表和循环自减模块4输出的D1控制，对D1控制进行限幅输出，若k＝1则最小值为D表，若k＝-1则最大值为D表。输出导叶开度模拟量控制信号D1控制给选择器模块6通道1。
选择器模块6监测∣D表-D∣<△D1选择信号，并采集限幅1模块3和限幅2模块5输出给选择器模块6的导叶开度模拟量控制信号D1控制。当∣D表-D∣<△D1不满足时，选择器模块6选择通道0，输出限幅1模块3输出给选择器模块6的导叶开度模拟量控制信号D1控制；当∣D表-D∣<△D1满足时，选择器模块6选择通道1，输出限幅2模块5输出给选择器模块6的导叶开度模拟量控制信号D1控制。选择器模块6将导叶开度模拟量控制信号D1控制输出给加法器8。
循环自加2模块7监测∣D表-D∣<△D2使能信号，并采集功率目标值G目标(有功功率给定G给定与一次调频功率目标值Pyctp之和)、功率反馈G以及转换系数k2。当使能信号动作时，D2控制赋初值0。循环自加2模块4不断对D2控制循环自加k2*(G目标-G)，输出D2控制给加法器8。
查表计算2模块9根据机组功率Pg，一次调频功率目标值Pyctp和当前机组水头w查水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表，计算并输出一次调频开度目标值Yyctp给加法器8。
加法器8采集选择器模块6输出的D1控制、循环自加2模块7输出的D2控制和查表计算2模块9输出的一次调频开度目标值Yyctp，相加后输出导叶开度模拟量控制信号D控制给调速器电控系统。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种实现水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、初始化监控系统控制参数△D、△D1、△D2、控制变量D1控制、D2控制、方向系数k、自加转换系数k2、频率死区Ef、限幅系数K1及初始化水头、有功功率与导叶开度一一对应表数据；
S2、监控系统采集有功功率给定值G给定n，导叶开度反馈D，机组频率fg，频率给定fc，机组水头w；
S3、监控系统检测是否处于开度模式，若是，进入步骤S4；否则，采用非开度模式进行控制，返回步骤S2；
S4、计算一次调频功率目标值Pyctp；
S5、计算功率给定变化值△G给定＝G给定n-G给定n-1；其中，G给定n-1为上循环周期监控系统采集有功功率给定值；
S6、检测ΔG给定与Pyctp是否同向，若是，则G给定＝G给定n，进入步骤S7；否则，直接进入步骤S7；
S7、将Pyctp叠加到G给定，功率目标值G目标＝G给定+Pyctp；
S8、监控系统根据功率目标值G目标和当前机组水头w查水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表，计算对应的导叶开度值D表；
S9、监控系统检测D表是否变大，若是，k＝1，D1控制＝D，进入步骤S11；否则，进入步骤S10。
S10、监控系统检测D表是否变小，若是，k＝-1，D1控制＝D，进入步骤S11步；否则，直接进入步骤S11；
S11、监控系统检测是否∣D表-D∣≧△D1，若是，则D1控制＝D1控制+k*△D，△D为控制参数增减步长，进入步骤S12；否则，D1控制＝D控1制-k*△D，进入步骤S16；
S12、监控系统检测是否k＝1，若是，则进入步骤S13；否则，进入步骤S14；
S13、监控系统检测是否D1控制>K1*D表，若是，则D1控制＝K1*D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S14、监控系统检测是否k＝-1，若是，则进入步骤S15；否则，进入步骤S20；
S15、监控系统检测是否D1控制<K1*D表，若是，则D1控制＝K1*D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S16、监控系统检测是否k＝1，若是，则进入步骤S17；否则，进入步骤S18；
S17、监控系统检测是否D1控制<D表，若是，则D1控制＝D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S18、监控系统检测是否k＝-1，若是，则进入步骤S19；否则，进入步骤S20；
S19、监控系统检测是否D1控制>D表，若是，则D1控制＝D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S20、若∣D表-D∣<△D2，进入步骤S21；否则，进入步骤S22。
S21、D2控制＝D2控制+k2*(G目标-G)；
S22、D控制＝D1控制+D2控制；
S23、监控系统输出导叶开度模拟量控制信号D控制，n++，返回步骤S2。
2.根据权利要求1所述的实现水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制方法，其特征在于，在步骤S4中，计算一次调频功率目标值Pyctp方法如下：
若fc-fg>Ef,则Pyctp＝(fc-fg-Ef)/Ep；
若fc-fg<-Ef,则Pyctp＝(fc-fg+Ef)/Ep；
若|fc-fg|≤Ef，则Pyctp＝0。
3.根据权利要求1所述的实现水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制方法，其特征在于，步骤S8具体如下：
所述水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表如下：
W1 W2 … Wx-1 Wx … Wp-1 Wp G1 D1,1 D2,1 … Dx-1，1 Dx，1 … Dp-1,1 Dp，1 G2 D1,2 D2,2 … Dx-1，2 Dx，2 … Dp-1,2 Dp，2 … … … … … … … … … Gy-1 D1，y-1 D2，y-1 … Dx-1，y-1 Dx，y-1 … Dp-1,y-1 Dp，y-1 Gy D1，y D2，y … Dx-1，y Dx，y … Dp-1,y Dp，y … … … … … … … … … Gq-1 D1，q-1 D2，q-1 … Dx-1，q-1 Dx，q-1 … Dp-1,q-1 Dp，q-1 Gq D1，q D2，q … Dx-1，q Dx，q … Dp-1,q Dp，q
上表中，p、q、x、y都为正整数，1＜x≤p，1＜y≤q，Dx,y为Wx水头Gy有功功率对应的导叶开度；
若Wx-1≤w≤Wx，Gy-1≤G给定≤Gy，则：
d表y-1＝Dx-1，y-1+(Dx，y-1-Dx-1，y-1)(w-Wx-1)/(Wx-Wx-1)；
d表y＝Dx-1，y+(Dx，y-Dx-1，y)(w-Wx-1)/(Wx-Wx-1)；
D表＝d表y-1+(d表y-d表y-1)(G给定-Gy-1)/(Gy-Gy-1)。
4.一种实现水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制系统，其特征在于，包括：
查表计算模块，用于采集功率目标值G目标和机组水头w，其中，功率目标值G目标为有功功率给定G给定与一次调频功率目标值Pyctp之和，查水头、有功功率与导叶开度一一对应表计算，输出计算结果D表给限幅1模块和限幅2模块；
循环自加模块，用于监测D表变化且∣D表-D∣≧△D1使能信号，并采集导叶开度信号D；当使能信号初次动作时，D1控制赋初值D；循环自加模块不断对D1控制循环自加k*△D，输出D1控制给限幅1模块；
限幅1模块，用于采集查表计算模块输出的D表和循环自加模块输出的D1控制，对D1控制进行限幅输出，若k＝1则最大值为K1*D表，若k＝-1则最小值为K1*D表；输出导叶开度模拟量控制信号D1控制给选择器模块通道0；
循环自减模块，用于监测∣D表-D∣<△D1使能信号，并采集导叶开度信号D；循环自减模块不断对D1控制循环自减k*△D，输出D1控制给限幅2模块；
限幅2模块，用于采集查表计算模块输出的D表和循环自减模块输出的D1控制，对D1控制进行限幅输出，若k＝1，则最小值为D表，若k＝-1，则最大值为D表；输出导叶开度模拟量控制信号D1控制给选择器模块通道1；
选择器模块，用于监测∣D表-D∣<△D1选择信号，并采集限幅1模块和限幅2模块输出给选择器模块的导叶开度模拟量控制信号D1控制；当∣D表-D∣<△D1不满足时，选择器模块选择通道0，输出限幅1模块给选择器模块的导叶开度模拟量控制信号D1控制；当∣D表-D∣<△D1满足时，选择器模块选择通道1，输出限幅2模块给选择器模块的导叶开度模拟量控制信号D1控制。；选择器模块将导叶开度模拟量控制信号D1控制输出给加法器；
循环自加2模块，用于监测∣D表-D∣<△D2使能信号，并采集功率目标值G目标(有功功率给定G给定与一次调频功率目标值Pyctp之和)、功率反馈G以及转换系数k2，其中，功率目标值G目标为有功功率给定G给定与一次调频功率目标值Pyctp之和；当使能信号动作时，D2控制赋初值0；循环自加2模块不断对D2控制循环自加k2*(G目标-G)，输出D2控制给加法器；
加法器8，用于采集选择器模块输出的D1控制和循环自加2模块输出的D2控制，相加后输出导叶开度模拟量控制信号D控制给调速器电控系统。
5.一种提高水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、初始化监控系统控制参数△D、△D1、△D2、控制变量D1控制、D2控制、方向系数k、自加转换系数k2、频率死区Ef、限幅系数K1及初始化水头、有功功率与导叶开度一一对应表数据；
S2、监控系统采集有功功率给定值G给定n，导叶开度反馈D，机组频率fg，频率给定fc，机组水头w；
S3、监控系统检测是否处于开度模式，若是，进入步骤S4；否则，采用非开度模式控制，返回步骤S2；
S4、计算一次调频功率目标值Pyctp；
S5、计算一次调频开度目标值Yyctp；
S6、计算功率给定变化值△G给定＝G给定n-G给定n-1；其中，G给定n-1为上循环周期监控系统采集有功功率给定值；
S7、检测ΔG给定与Pyctp是否同向，若是，则G给定＝G给定n，进入步骤S8；否则，直接进入步骤S8；
S8、监控系统根据有功功率给定G给定和当前机组水头w查水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表，计算对应的导叶开度值D表。
S9、监控系统检测D表是否变大，若是，k＝1，D控制＝D，进入步骤S11；否则，进入步骤S10；
S10、监控系统检测D表是否变小，若是，k＝-1，D控制＝D，进入步骤S11；否则，直接进入步骤S11；
S11、监控系统检测是否∣D表-D∣≧△D1，若是，则D1控制＝D1控制+k*△D，△D为控制参数增减步长，进入步骤S12；否则，D1控制＝D1控制-k*△D，进入步骤S16；
S12、监控系统检测是否k＝1，若是，则进入步骤S13；否则，进入步骤S14；
S13、监控系统检测是否D1控制>K1*D表，若是，则D1控制＝K1*D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S14、监控系统检测是否k＝-1，若是，则进入步骤S15；否则，进入步骤S20；
S15、监控系统检测是否D1控制<K1*D表，若是，则D1控制＝K1*D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S16、监控系统检测是否k＝1，若是，则进入步骤S17；否则，进入步骤S18；
S17、监控系统检测是否D1控制<D表，若是，则D1控制＝D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S18、监控系统检测是否k＝-1，若是，则进入步骤S19；否则，进入步骤S20；
S19、监控系统检测是否D1控制>D表，若是，则D1控制＝D表，进入步骤S20；否则，直接进入步骤S20；
S20、若∣D表-D∣<△D2，进入步骤S21；否则，进入步骤S23；
S21、将Pyctp叠加到G给定，功率目标值G目标＝G给定+Pyctp；
S22、D2控制＝D2控制+k2*(G目标-G)；
S23、D控制＝D1控制+D2控制+Yyctp；
S24、监控系统输出导叶开度模拟量控制信号D控制，n++，返回步骤S2。
6.根据权利要求5所述的提高水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制方法，其特征在于，在步骤S1中，所述水头、有功功率与导叶开度一一对应表如下：
上表中，p、q、x、x1、x2、y、y1、y2都为正整数，1＜x≤p，1＜y≤q，Dx,y为Wx水头Gy有功功率对应的导叶开度。
7.根据权利要求5所述的提高水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制方法，其特征在于，在步骤S4中，计算一次调频功率目标值Pyctp方法如下：
若fc-fg>Ef,则Pyctp＝(fc-fg-Ef)/Ep；
若fc-fg<-Ef,则Pyctp＝(fc-fg+Ef)/Ep；
若|fc-fg|≤Ef，则Pyctp＝0。
8.根据权利要求6所述的提高水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制方法，其特征在于，在步骤S5中，计算一次调频开度目标值Yyctp方法如下：
若Wx1-1≤w≤Wx1，Gy1-1≤Pg≤Gy1，则：
d表y1-1＝Dx1-1，y1-1+(Dx1，y1-1-Dx1-1，y1-1)(w-Wx1-1)/(Wx1-Wx1-1)；
d表y1＝Dx1-1，y1+(Dx1，y1-Dx1-1，y1)(w-Wx1-1)/(Wx1-Wx1-1)；
D表1＝d表y1-1+(d表y1-d表y1-1)(Pg-Gy1-1)/(Gy1-Gy1-1)；
即可求出机组水头w，功率Pg对应的开度Yw,pg＝D表1＝d表y-1+(d表y-d表y-1)(Pg-Gy-1)/(Gy-Gy-1)；
若Wx2-1≤w≤Wx2，Gy2-1≤Pg+Pyctp≤Gy2，则：
d表y2-1＝Dx2-1，y2-1+(Dx2，y2-1-Dx2-1，y2-1)(w-Wx2-1)/(Wx2-Wx2-1)；
d表y2＝Dx2-1，y2+(Dx2，y2-Dx2-1，y2)(w-Wx2-1)/(Wx2-Wx2-1)；
D表2＝d表y2-1+(d表y2-d表y2-1)(Pg+Pyctp-Gy2-1)/(Gy2-Gy2-1)；
同理可求出机组水头w，功率Pg+Pyctp对应的开度Yw,pg+pyctp＝D表2＝d表y2-1+(d表y2-d表y2-1)(Pg-Gy2-1)/(Gy2-Gy2-1)；
则Yyctp＝Yw,pg+pyctp-Yw,pg。
9.根据权利要求6所述的提高水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制方法，其特征在于，在步骤S8中，计算对应的导叶开度值D表具体如下：
若Wx-1≤w≤Wx，Gy-1≤G给定≤Gy，则：
d表y-1＝Dx-1，y-1+(Dx，y-1-Dx-1，y-1)(w-Wx-1)/(Wx-Wx-1)；
d表y＝Dx-1，y+(Dx，y-Dx-1，y)(w-Wx-1)/(Wx-Wx-1)；
D表＝d表y-1+(d表y-d表y-1)(G给定-Gy-1)/(Gy-Gy-1)。
10.一种提高水电站LCU开度模拟量分段开环和闭环相结合的一次调频性能控制系统，其特征在于，包括：
查表计算1模块，用于采集有功功率给定G给定和机组水头w，查水头、有功功率与导叶开度一一对应表计算，输出计算结果D表给限幅1模块和限幅2模块；
循环自加1模块，用于2监测D表变化且∣D表-D∣≧△D1使能信号，并采集导叶开度信号D；当使能信号初次动作时，D1控制赋初值D；循环自加1模块不断对D1控制循环自加k*△D，输出D控制给限幅1模块；
限幅1模块，用于采集查表计算1模块输出的D表和循环自加1模块输出的D1控制，对D1控制进行限幅输出，若k＝1则最大值为K1*D表，若k＝-1则最小值为K1*D表；输出导叶开度模拟量控制信号D1控制给选择器模块的通道0；
循环自减模块，用于监测∣D表-D∣<△D1使能信号，并采集导叶开度信号D。循环自减模块不断对D1控制循环自减k*△D，输出D1控制给限幅2模块；
限幅2模块，用于采集查表计算1模块输出的D表和循环自减模块输出的D1控制，对D1控制进行限幅输出，若k＝1则最小值为D表，若k＝-1则最大值为D表；输出导叶开度模拟量控制信号D1控制给选择器模块的通道1；
选择器模块，用于监测∣D表-D∣<△D1选择信号，并采集限幅1模块和限幅2模块输出给选择器模块的导叶开度模拟量控制信号D1控制；当∣D表-D∣<△D1不满足时，选择器模块选择通道0，输出限幅1模块给选择器模块的导叶开度模拟量控制信号D1控制；当∣D表-D∣<△D1满足时，选择器模块选择通道1，输出限幅2模块给选择器模块的导叶开度模拟量控制信号D1控制；选择器模块6将导叶开度模拟量控制信号D1控制输出给加法器；
循环自加2模块，用于监测∣D表-D∣<△D2使能信号，并采集功率目标值G目标、功率反馈G以及转换系数k2；其中，功率目标值G目标为有功功率给定G给定与一次调频功率目标值Pyctp之和；当使能信号动作时，D2控制赋初值0；循环自加2模块不断对D2控制循环自加k2*(G目标-G)，输出D2控制给加法器；
查表计算2模块，用于根据机组功率Pg，一次调频功率目标值Pyctp和当前机组水头w查水头、有功功率与导叶开度一一对应数据表，计算并输出一次调频开度目标值Yyctp给加法器；
加法器，用于采集选择器模块输出的D1控制、循环自加2模块输出的D2控制和查表计算2模块输出的一次调频开度目标值Yyctp，相加后输出导叶开度模拟量控制信号D控制给调速器电控系统。
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