能源危机意识的增强使各国都致力于开发利用新能源。太阳能、风能等装机容量的不断增大也因此引发了新能源电力消纳的问题和矛盾,导致电网频率出现较大波动,存在安全隐患,因此需要具有快速响应的互补电源来弥补。水电机组控制较简单、响应较快,再加上云南地区水资源丰富,并作为发电的主要来源之一,是作为互补电源的不二选择,因此提高水电机组的负荷响应速度对新能源电力消纳问题有着重要意义。云南水电大部分采用AGC为主的调频模式,当AGC和一次调频同时动作时,两者不能有效配合,常常导致一次调频作用被抵消。为响应南网号召,现对其进行改进,并以功率反馈方式为例,在频差环节引入调差率系数e_p,在保证两者能够协调的前提下进而加快响应速度,改善电网质量,满足控制要求。常规PID虽然简单,但适用条件有限,当面临复杂的工况或非线性时效果很差,而水轮机调节系统中恰好存在非最小相位、死区、限幅等环节,为此本文在常规算法之上引入单神经模糊算法。首先分析了导叶、水头对功率的非线性特性,并引入模型以使理论仿真更接近于实际;其次对功率反馈方式的机组协调进行上述改进,经仿真两者能够实现协调控制,但响应较慢,稳态时间需进一步缩短;为此将单神经元和模糊控制相结合,用模糊算法自适应调整单神经元中的比例系数K,并通过改进的PSO算法进一步优化模糊算法中比较重要的两个参数:比例因子和量化因子。为了验证这一算法的有效性,分别选取了不同的给定值,仿真结果较之前均有了明显改善,在提高响应速度的同时也保证了机组的稳定。通过研究该课题,不仅可以增强电网的稳定,保证AGC与一次调频协调控制,加快系统响应,改善电网控制质量;而且对于建设云南资源节约型、环境友好型的社会也具有一定的实际意义。