(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110760093.8 (22)申请日 2021.07.0 6 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113486582 A (43)申请公布日 2021.10.08 (73)专利权人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 郭文成　吴福林　瞿方乐　曹锐　 徐新宇　刘杨　 (74)专利代理 机构 华中科技大 学专利中心 42201 代理人 胡秋萍 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01)G06F 30/28(2020.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 113/14(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 112966394 A,2021.0 6.15 徐新宇 等.水轮 机非线性特性作用下的水 电站调速系统稳定性研究. 《水电能源科 学》 .2020,第38卷(第10期),第121-125页. 审查员 左臣伟 (54)发明名称 一洞双机超长隧洞水电站建模与调速参数 优化方法和系统 (57)摘要 本发明公开一洞双机超长隧洞水电站建模 与调速参数优化方法和系统， 属于水电站调速器 参数优化领域。 包括： 一洞双机超长隧洞水电站 建模； 将模型参数{Kp1， Kp2， Ki1， Ki2}作为决策变 量， 由斯坦因经验公式初步确定区间的上下限作 为约束条件， 分别建立关于第一水轮机组及第二 水轮机组的超调量最小、 调节时间最短的机组目 标函数和关于调压室超调量最小、 衰减率最大的 调压室目标函数， 综合两者得到系统的综合适应 度函数， 进而得到多目标优化模型； 采用遗传算 法求解， 得到在负荷扰动mg1， mg2下两台机组调 速器参数的最优组合。 本发明构建综合适应度函 数， 将遗传算法应用于调速器参数整定， 由于考 虑水轮机调节系统的复杂非线性， 使得搜索算法 应用于控制参数整定具有鲁棒 性强的特点。 权利要求书4页 说明书11页 附图3页 CN 113486582 B 2022.02.18 CN 113486582 B 1.一种一洞双机超长隧洞水电站建模方法， 其特征在于， 所述超长隧洞位于上游水库 与调压室之间， 用于为两台水轮机组供水； 主压力管道位于调压 室和分岔点之间， 第一分 岔 管位于分岔点和尾水之间， 第一水轮机组位于第一分岔管之上， 第二分岔管位于分岔点和 尾水之间， 第二水轮机组位于第二分岔管之上， 该 方法包括： 建立引水系统数学模型， 所述引水系统数学模型包括： 引水隧洞动力方程、 调压室连续 性方程、 主压力管道动力方程、 分 岔点处流量连续性方程、 第一分 岔管动力方程和第二分 岔 管动力方程； 建立水轮机组数学模型， 所述水轮机组数学模型包括： 水轮机力矩流量方程、 发电机方 程和调速器方程； 联立上述所有方程， 得到用于描述一洞双机超长隧洞水电站动态特性的八阶状态方 程； 所述八阶状态方程具体如下： 权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 113486582 B 2其中， 调压室相对水位波动 Z表示调压室相对初始水位变化， H0表示水轮机组工 作水头初始时刻值， 第一水轮机组和第二水轮机组的初始时刻工作水头相同； 引水隧道相对流量 QH表示引水隧道流量， QH0表示引水隧道流量初始时 刻值； 第一分岔管相对流量 QP1表示第一分岔管流量， QP0表示分岔管流量初始 时刻值， 第一分岔管和第二分岔管初始时刻的流 量相同； 第二分岔管相对流 量 QP2表示第二分岔管流 量； 第一水轮机转速的偏差相对值 n1表示第一水轮机转速， n0表示水轮机转速 初始时刻值， 第一、 第二水轮机转速初始时刻值相同； 第二水轮机转速的偏差相对值 n2表示第二水轮机转速； 第一水轮机导叶相对开度 Y1表示第一水轮机导叶开度， Y0表示水轮机导叶 开度初始时刻值， 第一、 第二水轮机导叶开度初始时刻值相同； 第二水轮机导叶相对开度 Y2表示第二水轮机导叶开度； 引水隧道水流惯性 时间常数 LH表示引水隧洞长度， QH表示引水隧道流量， g表示重力加速度， fH表示引水隧洞断面积； 主压力管道水流惯性时间常数 LT表示主压力管道长度， QT表示主压力管 道流量， fT表示主压力管道断面积； 第一分岔管水流惯性时间常数 LP1表示第一分岔管长度， fP1表示第一分 岔管断面积； 第二分岔管水流惯性时间常数 LP2表示第二分岔管长度， fP2表示第二分 岔管断面积； 调压室时间常数 F表示调压室断面 面积；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 113486582 B 3