[00883052]大电网大机组安全稳定控制的研究

该项目属于电力工程、信息，自动控制、计算机和人工智能等多学科交叉领域。旨在探索提高电力系统运行和控制水平新理论和新方法以及研究可大幅度提高电力系统安全稳定运行能力的控制装置。主要解决现代电力系统中大电网为主的大机组强非线性、参数不确定性和运行状态随机性给系统的安全稳定运行带来的困难。项目得到了国家自然科学基金、国家八五攻关、国家“九五”攀登计划和国家重点基础研究发展规划（973）项目和电力部门的资助。该项目获湖北省科技进步一等奖一项，湖北省自然科学一等奖一项，湖南省科技进步二等奖一项。项目的主要内容为：针对大电网地域分布辽阔，信息量众多，系统稳定分析复杂的问题，成功研制出可以用于大电网的区域安全稳定监控装置。利用全球定位系统（GPS）实现了全网信息，特别是发电机功角的高精度同步采集，利用人工智能原理实现了电网稳定分析与控制决策的快速自动智能计算，利用能量管理系统（EMS）中在线实时信息进行系统的稳定性的预测和控制。装置已成功用于湖南省电力系统、华中电网、河南电网、葛洲坝电厂、小浪底电厂等枢纽电力系统，取得了重大的社会效益和直接经济效益。提出了有效的电力系统自适应控制机制和基于实时参数辨识的自适应辅助励磁控制策略，结合最优控制和人工智能原理，成功研制出高性能同步发电机励磁控制装置，可以跟踪电力系统运行条件变化，自动优化控制器参数，克服了系统参数不确定性和运行工况变化对控制效果的不良影响，显著地提高了控制系统的鲁棒性和控制性能，以及发电机组的稳定性。所研制的励磁控制装置已有150多台套在中国许多大中型发电机组中得到应用，取得了显著的社会效益和直接经济效益。针对严重危害大型汽轮发电机组安全运行的机电耦合轴系扭振问题，在分析轴系扭振产生机理的基础上，采用人工智能最新成果开发了用于对汽轮发电机组轴系扭振进行故障诊断的专家系统，成功将其应用于湖北汉川电厂的30万千瓦汽轮发电机组，对机组轴系扭振的正确预报避免了威胁机组安全运行的潜在事故。该项目还取得了一系列国际先进和国际领先水平的研究成果。在国内外权威刊物上发表学术论文90多篇，其中被SCI引录18 篇，EI引录41篇，Ei Compendex、ISTP、Science Abstracts (SA) 引录102次。论文被国内外学术同行广泛引用，得到了高度的评价。培养了博士9人，硕士20人，其中长江学者奖励计划特聘教授1人，德国洪堡研究学者1人，博士生导师4人，教授6人，副教授3人，教育部优秀青年。