1、水輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本概念 和伺服電機(jī)可編程微機(jī)調(diào)速器,2,水輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本概念 和伺服電機(jī)可編程微機(jī)調(diào)速器,一. 水輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本概念 二. 伺服電機(jī)微機(jī)調(diào)速器的伺服電機(jī)液壓隨動(dòng)系統(tǒng) 三. PLC微機(jī)調(diào)節(jié)器 四. 微機(jī)調(diào)速器的試驗(yàn),3,一. 水輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本概念,1. 水輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù) 2. 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 3. 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本理論 4. 水輪機(jī)調(diào)速器的進(jìn)展及分類,4,1.水輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù),水輪發(fā)電機(jī)是把水能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄┯脩羰褂玫?，用戶?duì)電能除要求安全供電外，還要求電能的頻率和電壓保持在規(guī)定波動(dòng)范圍內(nèi)。水輪機(jī)調(diào)節(jié)就是通過(guò)控制進(jìn)入水輪機(jī)的流量完成頻率穩(wěn)定這一功能的。電壓穩(wěn)定由勵(lì)磁調(diào)節(jié)器完成

2、。（大型電網(wǎng)(3000MW以上)要求頻率波動(dòng)不能超過(guò)500.2HZ） 水輪機(jī)調(diào)速器具有如下具體任務(wù)： 維持單機(jī)運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)速附近；維持并入孤網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組頻率； 完成調(diào)度下達(dá)的功率指令，調(diào)節(jié)水輪機(jī)組有功功率,完成調(diào)速器二次調(diào)頻率,保持電網(wǎng)有功平衡。 完成機(jī)組開機(jī)、停機(jī)、緊急停機(jī)等控制任務(wù)； 執(zhí)行計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)及控制指令。,5,微機(jī)調(diào)速器的輔助功能： 當(dāng)電網(wǎng)頻率大幅度波動(dòng)時(shí)，機(jī)組按照調(diào)速器預(yù)先設(shè)定的調(diào)節(jié)規(guī)律參與調(diào)節(jié)作用，調(diào)節(jié)機(jī)組所帶的負(fù)荷，使之與外界負(fù)荷相平衡，盡力減少電網(wǎng)頻率的變化，完成一次調(diào)頻功能。 一次調(diào)頻是當(dāng)電網(wǎng)頻率發(fā)生異常突變時(shí)（大于50.5HZ或小于49.5HZ），調(diào)速器自

3、發(fā)地進(jìn)行調(diào)整機(jī)組負(fù)荷以恢復(fù)電網(wǎng)頻率，一次調(diào)頻只能延緩電網(wǎng)頻率的異常變化。 概念解釋： 注：調(diào)速器二次調(diào)頻是按照電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，電力競(jìng)價(jià)上網(wǎng)、電網(wǎng)的安全邊界條件而事先制定好的向機(jī)組下發(fā)的目標(biāo)功率值，保證電網(wǎng)頻率符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。,6,2.水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)： 輸入模擬量信號(hào)：轉(zhuǎn)速、輸出有功功率、導(dǎo)葉行程信號(hào)、水頭信號(hào)、頻率信號(hào)、監(jiān)控或省調(diào)遠(yuǎn)方AGC PID調(diào)節(jié)指令 輸入開關(guān)量信號(hào)：開機(jī)令、導(dǎo)葉開度信號(hào) 調(diào)速系統(tǒng)輸出：通過(guò)控制導(dǎo)葉開度調(diào)節(jié)流量 圖1-1 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖,7,4 水輪機(jī)調(diào)節(jié)的理論基礎(chǔ),（）水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)方程,8,9,調(diào)速系統(tǒng)特點(diǎn)： 操作力大調(diào)速器需要多級(jí)液壓放大和

4、外加能源（油壓裝置），并采用液壓接力器作為執(zhí)行元件 水輪機(jī)過(guò)流管道存在水流慣性： 水輪發(fā)電機(jī)組存在機(jī)械慣性： 系統(tǒng)復(fù)雜(如軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)需要兩套調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu))、非線性特性（多結(jié)構(gòu)、變參數(shù)）,10,5 水輪機(jī)調(diào)速器的進(jìn)展及分類,機(jī)械液壓型調(diào)速器（測(cè)速、穩(wěn)定、反饋信號(hào)均由機(jī)械方法產(chǎn)生。使用飛擺測(cè)頻，將機(jī)組轉(zhuǎn)速偏差轉(zhuǎn)換為引導(dǎo)閥的機(jī)械位移）,11,電氣液壓調(diào)速器,電氣液壓調(diào)速器（測(cè)頻回路使用電子管或晶體管或集成電路測(cè)頻，由電液轉(zhuǎn)換器將電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換為引導(dǎo)閥機(jī)械位移信號(hào)）,12,微機(jī)調(diào)速器,調(diào)速器控制系統(tǒng)：調(diào)節(jié)器采用微機(jī)PLC (PCC) 電氣/機(jī)械位移轉(zhuǎn)換裝置：（電液轉(zhuǎn)換器、伺服比例閥、步進(jìn)/伺服電機(jī)、數(shù)

5、字插裝閥）,13,二、伺服電機(jī)微機(jī)調(diào)速器的伺服電機(jī)液壓隨動(dòng)系統(tǒng),1、水輪機(jī)調(diào)速器型號(hào)說(shuō)明 2、伺服電機(jī)調(diào)速器液壓隨動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 3、電氣/機(jī)械直線位移轉(zhuǎn)換裝置 4、一級(jí)液壓放大裝置（傳動(dòng)絲杠與輔助接力器） 5、二級(jí)液壓放大裝置（主配壓閥與接力器） 6、附屬裝置（事故電磁閥、分段關(guān)閉閥、鎖定裝置、雙重濾油器）,14,1、水輪機(jī)調(diào)速器型號(hào)說(shuō)明,型號(hào)：DFW（S）T-150-2.5 油壓等級(jí)：2.5 (省略)，4.0,6.3,16.0 MPa 對(duì)于大型：主控制油管或主配直徑（mm） D F 電/機(jī)直線位移轉(zhuǎn)換，自復(fù)中式 WPLC微機(jī)調(diào)節(jié)器 S雙調(diào)節(jié)，單調(diào)節(jié)省略 T調(diào)速器,15,伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部形

6、成閉環(huán),2、自復(fù)中式伺服電機(jī)調(diào)速器機(jī)械部分示意圖,頻率固定的定位脈沖信號(hào),龔嘴水電站,16,3、電氣/機(jī)械直線位移轉(zhuǎn)換裝置（伺服電機(jī)）,電氣/位移轉(zhuǎn)換裝置是將電氣信號(hào)連續(xù)地、線性地轉(zhuǎn)換成機(jī)械位移信號(hào)。 伺服電機(jī)是一種新型的直線位移轉(zhuǎn)換器，采用全數(shù)字交流伺服電機(jī)，精密滾珠絲杠傳動(dòng)副，具有線性度好，輸出力大，反應(yīng)靈敏，操作方便，可靠性好，結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。 可以在自動(dòng)（電氣控制）手動(dòng)（操作手柄）不同方式間無(wú)擾動(dòng)地切換，有“無(wú)油電液轉(zhuǎn)換器”之稱。,17,滾珠絲杠傳動(dòng)副,精密滾珠絲杠傳動(dòng)副， 該裝置為電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換為垂直上下的位移量的裝置，該裝置可以自動(dòng)復(fù)中。,18, 機(jī)械部分,伺服電機(jī)直線位移轉(zhuǎn)換器

7、示意圖,龔嘴水電站,19, 機(jī)械部分,伺服電機(jī)直線位移轉(zhuǎn)換器,龔嘴水電站,實(shí) 物 分 解 照 片,20, 機(jī)械部分,4、伺服電機(jī)與主配壓閥整體布置形式,龔嘴水電站,本調(diào)速器機(jī)械液壓部分整體采用直聯(lián)型塊式機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了調(diào)速器無(wú)杠桿和明油管。該系統(tǒng)所有管道均集成在閥蓋與集成塊中，取消了外部管路。表面無(wú)漏油：轉(zhuǎn)換器部分無(wú)油，僅下部閥體部分須用油，調(diào)速器上面無(wú)油質(zhì)污染。它們僅用螺釘連接，裝拆極為方便，并減少了泄漏。,21,主配壓閥示意圖,22,主配壓閥的簡(jiǎn)單工作原理： 當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速變化或電氣PLC增減負(fù)荷命令發(fā)出后，控制伺服電機(jī)絲杠向上或向下移動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)輔助接力器控制主配壓閥活塞向上或向下移動(dòng)，調(diào)節(jié)壓力

8、油進(jìn)入接力器的開啟腔或關(guān)閉腔，控制機(jī)組活動(dòng)導(dǎo)葉開啟或關(guān)閉。,23,5、接力器,24,接力器的簡(jiǎn)單工作原理,接力器是調(diào)速器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。利用來(lái)自配壓閥的壓力油驅(qū)動(dòng)其活塞，導(dǎo)葉(槳葉)之目的。 當(dāng)接力器某一控與壓力油相通時(shí)，則另一腔一定與回油接通，活塞在兩腔壓差作用下，向排油側(cè)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)接力器的主軸、拐臂、調(diào)速環(huán)制導(dǎo)水機(jī)構(gòu)。 接力器的結(jié)構(gòu)型式，隨水輪機(jī)的型式容量和安裝方式的不同而異。通常，中，小型凋速器多采用合成式結(jié)構(gòu)，即接力韶與調(diào)速器本體布置在一起。大型的全部采用分離式結(jié)構(gòu)，即接力器與凋速器分開布置。,25,26,27, 機(jī)械部分,雙濾油器,龔嘴水電站,它由兩組濾油管道，一組工作另一組備用。兩組間

9、切換時(shí)，可確保油路不致中斷，濾芯為燒結(jié)式，過(guò)濾精度高。,濾油精度為：50m。,28,調(diào)節(jié)器PID結(jié)構(gòu) ： 圖1-3 微機(jī)調(diào)速器結(jié)構(gòu)圖,29,三、 水輪機(jī)伺服電機(jī)PLC調(diào)節(jié)器,1.水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的結(jié)構(gòu) 2.靜態(tài)特性 3.動(dòng)態(tài)特性 4.控制功能,30,三、水輪機(jī)伺服電機(jī)調(diào)節(jié)器1、交流伺服電機(jī)自復(fù)中系統(tǒng)原理框圖,31,交流伺服電機(jī)電液轉(zhuǎn)換器/電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)型： 交流伺服電機(jī)電液轉(zhuǎn)換器/電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)型調(diào)速器框圖,32,微機(jī)調(diào)速器自動(dòng)調(diào)節(jié)部分框圖,33,水輪機(jī)三種閉環(huán)調(diào)節(jié)模式,PLC水輪機(jī)微機(jī)鬧速器有3種主要的調(diào)節(jié)模式頻率調(diào)節(jié)模式、開度調(diào)節(jié)模式和功率調(diào)節(jié)模式，這三種調(diào)節(jié)模式貫穿于調(diào)速器的整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程，其

10、功能及其相互間的轉(zhuǎn)換都是由微機(jī)調(diào)節(jié)器完成的。,34,（1）頻率調(diào)節(jié)模式特點(diǎn),1）頻率調(diào)節(jié)模式特點(diǎn)： 人工頻率死區(qū)環(huán)節(jié)切除時(shí)，人工開度功率死區(qū)環(huán)節(jié)切除。 采用PID調(diào)節(jié)規(guī)律。 頻率調(diào)節(jié)模式適用干機(jī)組空載運(yùn)行、機(jī)組并入小電網(wǎng)或孤立電網(wǎng)等以頻率調(diào)節(jié)模式運(yùn)行的情況。 在頻率調(diào)節(jié)模式下，調(diào)速器的功率給定實(shí)時(shí)跟蹤功率反饋值。,35,水輪機(jī)三種閉環(huán)調(diào)節(jié)模式說(shuō)明,（2）開度調(diào)節(jié)模式特點(diǎn)： 這是一種水輪發(fā)電機(jī)組并入電網(wǎng)后采用的調(diào)節(jié)模式： 人工頻率死區(qū)、人工功率死區(qū)、人工開度死區(qū)均投入工作。 采用PID調(diào)節(jié)模式。 在閉環(huán)調(diào)節(jié)中，導(dǎo)葉接力器開度作為反饋值，并構(gòu)成靜態(tài)特性。 開度調(diào)節(jié)模式適用于機(jī)組帶基荷情況。 開度調(diào)

11、節(jié)模式下，微機(jī)調(diào)速器的功率給定不參加自動(dòng)調(diào)節(jié)，但實(shí)時(shí)跟蹤機(jī)組實(shí)際功率反饋值，使得當(dāng)由本凋節(jié)模式切換至“功率問(wèn)節(jié)”模式時(shí)無(wú)擾動(dòng)轉(zhuǎn)換。,36,水輪機(jī)三種閉環(huán)調(diào)節(jié)模式說(shuō)明,（3）功率調(diào)節(jié)模式特點(diǎn)： 這也是一種水輪發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后的調(diào)節(jié)模式。 人工頻率死區(qū)、人工功率死區(qū)、人工開度死區(qū)均投入運(yùn)行。 在閉環(huán)調(diào)節(jié)過(guò)程中，以功率反饋為調(diào)節(jié)參數(shù)采用PI調(diào)節(jié)，并構(gòu)成調(diào)速器的靜態(tài)特性。 功率調(diào)節(jié)適應(yīng)于機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行，受水電站AGC系統(tǒng)控制的運(yùn)行工況。 在功率調(diào)節(jié)模式下，調(diào)速器的開度紿定實(shí)時(shí)跟蹤導(dǎo)葉接力器開度值，保證當(dāng)由本調(diào)節(jié)模式切換至“頻率調(diào)節(jié)”或“開度闊節(jié)”模式時(shí)，實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)轉(zhuǎn)換,37,三種調(diào)節(jié)模式參數(shù)表,38,三種調(diào)

12、節(jié)模式之間的切換,機(jī)組進(jìn)人空載工況時(shí)，調(diào)速器在“頻率調(diào)節(jié)”模式工作。 機(jī)組開關(guān)投入，并入電網(wǎng)時(shí)，調(diào)速器自動(dòng)進(jìn)入“功率調(diào)節(jié)”模式工作。但我廠由于采用微機(jī)進(jìn)行有功調(diào)節(jié)，故不采用“功率調(diào)節(jié)”模式。其它類型調(diào)速器如：慣流式采用流量調(diào)節(jié)模式/沖擊式水輪機(jī)采用水位調(diào)節(jié)模式 調(diào)速器工作于“功率模式”或“開度調(diào)節(jié)”模式時(shí)，若電網(wǎng)頻率偏離開額定值過(guò)大，且持續(xù)一段時(shí)間，則凋速器自動(dòng)切換至“頻率調(diào)節(jié)”模式工作。 注意由于在頻率調(diào)節(jié)模式下，只跟蹤機(jī)組有功參數(shù)，未跟蹤導(dǎo)葉開度，所以頻率正常后不能直接切換至開度調(diào)節(jié)模式，只能人為切換至手動(dòng)/電手動(dòng)運(yùn)行方式，然后再切換至自動(dòng)運(yùn)行方式。,39,4.調(diào)速器的幾種工況轉(zhuǎn)換,40,

13、三種調(diào)節(jié)模式轉(zhuǎn)換示意圖,41,調(diào)節(jié)模式間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,42,5. 水輪機(jī)PLC調(diào)節(jié)器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性,水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在工作過(guò)程中，有兩種工作狀態(tài)：靜態(tài)（穩(wěn)態(tài)）和動(dòng)態(tài)（暫態(tài)）。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)又稱為穩(wěn)定狀態(tài)，是指機(jī)組在恒定負(fù)荷、給定信號(hào)和水頭下運(yùn)行，水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的所有變量都處于平衡狀態(tài)的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)調(diào)速系統(tǒng)受到負(fù)荷、水頭等擾動(dòng)作用，或給定信號(hào)變化時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，在新的條件下進(jìn)入了新的穩(wěn)定狀態(tài)。從原穩(wěn)定狀態(tài)到新穩(wěn)定狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一些特性,就稱為水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。 由于調(diào)速器結(jié)構(gòu)及控制方式有各式各樣的變化，但為了衡量每臺(tái)調(diào)速器的調(diào)節(jié)品質(zhì)是否滿足要求，那么就根據(jù)調(diào)速

14、器的靜態(tài)特性的各種參數(shù)和動(dòng)態(tài)特性的各種參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)調(diào)速器調(diào)節(jié)品質(zhì)的好壞，同時(shí)新安裝或分解大修的調(diào)速器其動(dòng)態(tài)和靜態(tài)參數(shù)符合國(guó)標(biāo)要求后，方能并入系統(tǒng)。,43,1、調(diào)速器靜態(tài)特性 當(dāng)給定信號(hào)恒定時(shí)水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。被控參量偏差相對(duì)值與接力器行程相對(duì)值的關(guān)系如下圖：,44,PLC微機(jī)調(diào)節(jié)器的靜態(tài)特性：,45,（1）永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)bp 在上圖所示水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線上，取某一規(guī)定點(diǎn)（例如，圖示中的A點(diǎn)），過(guò)該點(diǎn)作一切線，其切線斜率的負(fù)數(shù)就是該點(diǎn)的永態(tài)差值系數(shù)。 對(duì)于上圖所示的靜態(tài)特性曲線，其對(duì)應(yīng)的值為50bpHz（當(dāng)額定頻率為fr=50Hz時(shí)）。 最大行程的永態(tài)差值系數(shù)bs在上圖所示水輪機(jī)調(diào)

15、節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線上，在規(guī)定的給定信號(hào)下，得出接力器在全關(guān)(y=0)和全開(y=1.0)位置的被控參量（頻率、轉(zhuǎn)速）的相對(duì)量之差，這個(gè)差值即為bs。,46,永態(tài)差值系數(shù)： 當(dāng)給定信號(hào)恒定時(shí)，水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，被控參量偏差相對(duì)值與接力器行程相對(duì)值的關(guān)系如圖 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性,47,靜速死區(qū)：給定信號(hào)恒定時(shí)，被控參量的變化不起任何調(diào)節(jié)作用的兩個(gè)值間的最大區(qū)間，稱為死區(qū)，當(dāng)被控參量為轉(zhuǎn)速時(shí)，即為轉(zhuǎn)速死區(qū)ix 圖1-6 轉(zhuǎn)速死區(qū)ix, 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性,48,隨動(dòng)系統(tǒng)不準(zhǔn)確度 ： 隨動(dòng)系統(tǒng)中對(duì)于所有不蔓的輸入信號(hào)，相反輸出信號(hào)的最大變化區(qū)間的相對(duì)值

16、，榆為隨動(dòng)系統(tǒng)不準(zhǔn)確度。 圖1-7 隨動(dòng)系統(tǒng)不準(zhǔn)確度ia, 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài),49,動(dòng)態(tài)特性 調(diào)速器PID特性： 階躍輸入響應(yīng)特性： 圖1-8 PID調(diào)節(jié)器的階躍輸入響應(yīng)特性, 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性,50, 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性,速動(dòng)時(shí)間常數(shù)Tx=btTd 接力器響應(yīng)時(shí)間常數(shù)Ty 圖1-9 接力器響應(yīng)時(shí)間常數(shù)Ty,51,調(diào)速器前向通道放大倍數(shù)的整定 圖1-10 隨動(dòng)系統(tǒng)對(duì)單位階躍輸入的響應(yīng)特性, 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性,52,水輪機(jī)調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)特性,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性要求如下： 1、調(diào)速器應(yīng)在各種工況下和運(yùn)行方式下保持穩(wěn)定。 （1）手動(dòng)空載、自動(dòng)空載

17、運(yùn)行時(shí)，水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值不超過(guò)0.2%。 2、機(jī)組甩負(fù)荷動(dòng)態(tài)品質(zhì)： （1）甩100%負(fù)荷后，在轉(zhuǎn)速變化過(guò)程中，超過(guò)3%額定轉(zhuǎn)速的波峰不超過(guò)2個(gè)。 （2）從接力器第一次向開啟方向移動(dòng)到機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動(dòng)值不超過(guò)0.15%額定轉(zhuǎn)速經(jīng)歷的時(shí)間不超過(guò)40S。 3、轉(zhuǎn)速或指令信號(hào)按規(guī)定形式變化（工況發(fā)生變化），接力器不動(dòng)時(shí)間不大于0.2S。,53,頻率給定與開度給定對(duì)調(diào)節(jié)器靜態(tài)特性的影響：,54,伺服電機(jī)調(diào)速器控制功能,根據(jù)水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)與控制情況，可將水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的工作分成幾個(gè)狀態(tài)停機(jī)等待(TJDD)、開機(jī)(KJ)、空載(KZ)、負(fù)載(FZ)、調(diào)相(TX)、甩負(fù)荷(SFH)

18、和停機(jī)(TJ)。 一、機(jī)組運(yùn)行工況的識(shí)別： 1、停機(jī)態(tài)： 停機(jī)態(tài)識(shí)別： a、非自動(dòng)狀態(tài)+導(dǎo)葉開度6%，進(jìn)入停機(jī)等待。 B、非開機(jī)過(guò)程+非停機(jī)過(guò)程+非空載態(tài)+非負(fù)載態(tài)，進(jìn)入停機(jī)等待。 C、停機(jī)過(guò)程中或事故停機(jī)時(shí)(DL分)，機(jī)組轉(zhuǎn)速20Hz，+導(dǎo)葉開度6%，+延時(shí)2s，主機(jī)和從機(jī)均進(jìn)入“停機(jī)等待”，即“停機(jī)態(tài)”。,55,停機(jī)狀態(tài)特點(diǎn)： 功率給定=0；開度給定=0；頻率給定=50Hz；電氣開限=0 ；對(duì)于雙重調(diào)節(jié)的水輪發(fā)電機(jī)組，其輪葉開度置啟動(dòng)開度。 水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器不調(diào)用PID調(diào)節(jié)子程序；實(shí)時(shí)讀入水頭H、機(jī)組功率Pg、接力器行程等信息；人機(jī)交互界面（數(shù)字顯示、發(fā)光二極管顯示、模擬指示儀表、觸摸屏、

19、按鈕、開關(guān)等）均在正常工作狀態(tài)。 二、空載狀態(tài)： 1、空載狀態(tài)識(shí)別： 導(dǎo)葉第二開機(jī)度（空載開度）+ 機(jī)頻45Hz+機(jī)頻無(wú)故障+持續(xù)1S，進(jìn)入空載態(tài)。 甩負(fù)荷(SFH)過(guò)程，電氣開度限制減少至空載開度）； 2、空載狀態(tài)的特點(diǎn)： 調(diào)節(jié)器運(yùn)行于“頻率調(diào)節(jié)”模式，PID調(diào)節(jié)投入，跟蹤電網(wǎng)頻率,頻率給定50Hz。 導(dǎo)葉開度運(yùn)行在“空載開度”，電氣開限設(shè)置為1.2倍空載開度。,56,3、空載狀態(tài)可轉(zhuǎn)換成下列狀態(tài)或過(guò)程： (1)油開關(guān)合，轉(zhuǎn)入負(fù)載(FZ)狀態(tài)； (2)接收到停機(jī)指令，轉(zhuǎn)入停機(jī)(TJ)過(guò)程。 三、負(fù)載態(tài)： 1、負(fù)載態(tài)的識(shí)別： 斷路器狀態(tài)正常時(shí)，空載態(tài)+斷路器合=負(fù)載態(tài)； 2、負(fù)載態(tài)的特點(diǎn)： 頻

20、率正常時(shí)，PID調(diào)節(jié)投入，運(yùn)行于開度調(diào)節(jié)模式。開度限制95%開度。 若機(jī)頻50.5Hz，則進(jìn)入頻率調(diào)節(jié)模式，自動(dòng)跟蹤50Hz，此時(shí)，機(jī)頻恢復(fù)正常，調(diào)速器不能在導(dǎo)葉自動(dòng)方式下切回“開度調(diào)節(jié)”模式，只能將導(dǎo)葉從“自動(dòng)”切為“電手動(dòng)”模式，才能轉(zhuǎn)為“開度調(diào)節(jié)”模式，再將導(dǎo)葉切回“自動(dòng)”控制模式。 功率調(diào)節(jié)模式（功率調(diào)節(jié)模式需外部給遠(yuǎn)方功率投入命令+斷路器合+測(cè)功無(wú)故障+導(dǎo)葉自動(dòng)+不調(diào)相）。,57,空載狀態(tài)： 調(diào)速器進(jìn)入空載狀態(tài)后，調(diào)用PID調(diào)節(jié)程序，此時(shí)若機(jī)組開關(guān)合，則轉(zhuǎn)入負(fù)載狀態(tài)；若接收到停機(jī)指令，則轉(zhuǎn)向停機(jī)過(guò)程。,58,3、負(fù)載狀態(tài)可轉(zhuǎn)換成下列狀態(tài)或過(guò)程： (1)油開關(guān)斷開，轉(zhuǎn)至甩負(fù)荷(SFH)

21、過(guò)程； (2)接收到停機(jī)指令，轉(zhuǎn)至停機(jī)(TJ)過(guò)程。,導(dǎo)葉開度動(dòng)作過(guò)程：,59,甩負(fù)荷過(guò)程： 若機(jī)組進(jìn)入甩負(fù)荷過(guò)程后，將電氣開限以一定速度關(guān)至空載開度，此時(shí)若接收到停機(jī)令，則進(jìn)入到停機(jī)流程。,60,負(fù)載狀態(tài)： 機(jī)組進(jìn)入負(fù)載狀態(tài)后，若開關(guān)斷開，則進(jìn)入甩負(fù)荷過(guò)程，若接收到停機(jī)令，則進(jìn)入停機(jī)程序。,61,四、開機(jī)過(guò)程 （1）調(diào)速器在停機(jī)等待(TJDD)狀態(tài)，在無(wú)關(guān)機(jī)指令的情況下，一接收到開機(jī)指令，即進(jìn)入開機(jī)(KJ)過(guò)程。 如圖所示為現(xiàn)在廣泛采用的開機(jī)規(guī)律特性。,62,（2）開機(jī)過(guò)程： 輪葉開機(jī)過(guò)程開度動(dòng)作過(guò)程：,63,調(diào)速器接到開機(jī)令后保持2S時(shí)限，則輪葉接力器（對(duì)于雙調(diào)整調(diào)速器）由啟動(dòng)開度按設(shè)定速

22、度關(guān)閉到全關(guān)位置； 導(dǎo)葉接力器開度和電氣開度限制L均同步開啟至第一開機(jī)開度YKJ1(啟動(dòng)開度)（圖中A點(diǎn)）；（第一開機(jī)過(guò)程PID調(diào)節(jié)規(guī)律未投入運(yùn)行，為加速開機(jī)，第一開度大于機(jī)組空載開度）導(dǎo)葉接力器開度保持開機(jī)開度，并維持不動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到25HZ并保持6S延時(shí)，調(diào)速器進(jìn)入第二開機(jī)過(guò)程，此時(shí)機(jī)組頻率可以被可靠地測(cè)量，開始測(cè)量機(jī)組頻率，當(dāng)機(jī)組頻率在圖中C點(diǎn)已大于45Hz持續(xù)1s ，則將電氣開度限制關(guān)至空載開度，調(diào)速器投入PID調(diào)節(jié)，接力器在其控制下穩(wěn)定于空載開度。當(dāng)滿足第二開機(jī)度(空載開度)+ F45Hz+機(jī)頻無(wú)故障+持續(xù)1S，開機(jī)過(guò)程結(jié)束，進(jìn)入空載態(tài)，投入電網(wǎng)頻率跟蹤，為機(jī)組并網(wǎng)做好準(zhǔn)備工作。,6

23、4, 開機(jī)過(guò)程中，如遇如下情況調(diào)速器則進(jìn)入停機(jī)過(guò)程，最后進(jìn)入停機(jī)等待狀態(tài)： a.事故停機(jī)、停機(jī)流程優(yōu)先，如果開機(jī)(KJ)過(guò)程中接收到停機(jī)指令，調(diào)速器將轉(zhuǎn)入停機(jī)(TJ)過(guò)程，最后進(jìn)入停機(jī)等待(TJDD)狀態(tài)。 b開機(jī)過(guò)程中，機(jī)組轉(zhuǎn)速長(zhǎng)時(shí)間達(dá)不到45HZ標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)入停機(jī)等待狀態(tài)。 調(diào)速器空載開度及第一開機(jī)開度(啟動(dòng)開度)與水頭有關(guān)，隨著水頭升高，開度減小。,65,（1）停機(jī)等待狀態(tài)： 在這種狀態(tài)下，調(diào)速器導(dǎo)葉關(guān)閉至零，槳葉開啟至啟動(dòng)開度。當(dāng)接收到電站下達(dá)的開機(jī)指令后，即轉(zhuǎn)至開機(jī)過(guò)程，如下圖所示。,66,開機(jī)過(guò)程（1）： 當(dāng)調(diào)速器接收到開機(jī)信號(hào)后，將導(dǎo)葉以一定速度開啟到第一開度（啟動(dòng)開度），槳葉開度

24、關(guān)閉到“0”，當(dāng)導(dǎo)葉開度大于啟動(dòng)開度后，轉(zhuǎn)入開機(jī)2程序。,67,開機(jī)過(guò)程（2） 當(dāng)導(dǎo)葉開度大于啟動(dòng)開度后，延時(shí)一定時(shí)限t0，開始測(cè)量機(jī)組和電網(wǎng)頻率，當(dāng)檢測(cè)到機(jī)組頻率連續(xù)1-2s大于45HZ時(shí)，導(dǎo)葉開度轉(zhuǎn)為空載開度，PID調(diào)節(jié)投入，此時(shí)機(jī)組空載運(yùn)行，跟蹤電網(wǎng)頻率。,68,四、甩負(fù)荷(SFH)過(guò)程 （1）哪些情況下，進(jìn)入甩負(fù)荷過(guò)程： 導(dǎo)葉開度大于15%，機(jī)頻大于50.5Hz，功率小于10%Pe（斷路器開關(guān)接點(diǎn)容錯(cuò)）；此時(shí)：發(fā)出“斷路器狀態(tài)異?！备婢盘?hào)，“斷路器合”信號(hào)無(wú)效，直到“復(fù)歸”按鈕按下為止。 斷路器分+機(jī)頻大于50.5Hz（在甩負(fù)荷過(guò)程中，人機(jī)界面上“甩負(fù)荷”指示燈未點(diǎn)亮）； 斷路器分+

25、功率小于10%Pe，進(jìn)入甩負(fù)荷過(guò)程。 （2）甩負(fù)荷過(guò)程動(dòng)作特點(diǎn)： 電氣開度限制等于導(dǎo)葉接力器開度值，再以一定速度使導(dǎo)葉開度減小，當(dāng)導(dǎo)葉開度=空載狀態(tài)，轉(zhuǎn)至空載(KZ)狀態(tài)。 甩負(fù)荷過(guò)程中，PID投入工作、在頻率調(diào)節(jié)模式下運(yùn)行。 甩負(fù)荷過(guò)程：電氣開限降至當(dāng)前水頭下的1.2倍空載開度。,69,注意：斷路器狀態(tài)恢復(fù)正常后，才能按下“復(fù)歸”按鈕。 核實(shí)：“斷路器狀態(tài)異?！备婢瘯r(shí)，“斷路器分”信號(hào)有效否？ 負(fù)載態(tài)：斷路器分、+開度大于15%、+功率無(wú)突變、+機(jī)頻無(wú)突變，發(fā)出“斷路器狀態(tài)異?！备婢盘?hào)。 當(dāng)機(jī)組在負(fù)載態(tài)，且開度小于15%，只要斷路器分，則進(jìn)入甩負(fù)荷過(guò)程（在甩負(fù)荷過(guò)程中，人機(jī)界面上“甩負(fù)荷”

26、指示燈未點(diǎn)亮）。,70,停機(jī)(TJ)過(guò)程 機(jī)組在各有關(guān)狀態(tài)或過(guò)程、接收到停機(jī)指令，均轉(zhuǎn)至停機(jī)過(guò)程。當(dāng)電氣開度限制和導(dǎo)葉接力器開度均關(guān)閉至零值（全關(guān)）時(shí)，轉(zhuǎn)至停機(jī)等待(TJDD)狀態(tài)。在停機(jī)過(guò)程中，PID投入工作、在頻率調(diào)節(jié)模式下運(yùn)行。 一般的停機(jī)特性如圖3-2所示。,71,微機(jī)調(diào)節(jié)器的停機(jī)特性,72,導(dǎo)葉接力器開度的關(guān)閉過(guò)程以兩段關(guān)閉折線關(guān)閉至零值（全關(guān)），其拐點(diǎn)B可由程序設(shè)定，程序也可以方便地整定AB段和BC段的關(guān)閉速度； 在導(dǎo)葉接力器按ABC折線運(yùn)動(dòng)時(shí)，輪葉接力器開度Yru按協(xié)聯(lián)曲線規(guī)律朝關(guān)閉方向運(yùn)動(dòng)；當(dāng)導(dǎo)葉接力器關(guān)閉至全關(guān)位置時(shí)，調(diào)速器進(jìn)入停機(jī)等待(TJDD)狀態(tài)，槳葉接力器開啟至啟動(dòng)開

27、度。,73,接力器兩端 關(guān)閉系統(tǒng)圖,四.機(jī)械液壓系統(tǒng)兩段關(guān)閉裝置,74,四.機(jī)械液壓系統(tǒng)兩段關(guān)閉裝置,兩端 關(guān)閉 閥,75,3、水輪機(jī)調(diào)速器的運(yùn)行方式,水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的運(yùn)行方式有自動(dòng)方式和手動(dòng)方式。在手動(dòng)運(yùn)行方式中，設(shè)有電氣手動(dòng)和機(jī)械手動(dòng)等兩種方式。 1、微機(jī)調(diào)速器的自動(dòng)運(yùn)行方式 在自動(dòng)運(yùn)行方式下水輪機(jī)微機(jī)凋速器的閉環(huán)自動(dòng)闊節(jié)，被控機(jī)組負(fù)荷的增加或減少、調(diào)節(jié)模式的選擇及切換，都是由傲機(jī)調(diào)節(jié)器自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。 2、微機(jī)調(diào)速器的電手動(dòng)或機(jī)械手動(dòng)運(yùn)行方式： 機(jī)械手動(dòng)控制方式：在這種手動(dòng)運(yùn)行方式下，PLC伺服電機(jī)定位裝置輸出回路斷開，調(diào)速器已不再對(duì)伺服電機(jī)起閉環(huán)調(diào)節(jié)和控制作用，伺服電機(jī)的操控完全靠手動(dòng)。

28、手動(dòng)運(yùn)行方式下的特點(diǎn)： PLC控制屏實(shí)時(shí)跟蹤導(dǎo)葉接力器行程，并進(jìn)行PID計(jì)算，保證定位裝置輸出與實(shí)際導(dǎo)葉行程一致。,76,微機(jī)凋速器由手動(dòng)運(yùn)行方式切換至自動(dòng)運(yùn)行方式（開度調(diào)節(jié)模式）時(shí)，可以可靠地實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換。 微機(jī)調(diào)速器上電跟蹤功能，即微機(jī)調(diào)速器在上電后一段時(shí)間（如1S）不進(jìn)行控制，在這段時(shí)間內(nèi)，它讀入接力器實(shí)際行程值，并做上述手動(dòng)跟蹤時(shí)類似的處理。到達(dá)所設(shè)置的時(shí)間后，調(diào)節(jié)器投人工作。,77,78,容錯(cuò)功能:,機(jī)頻故障判別：當(dāng)開度大于4%，開始判斷機(jī)頻故障，延時(shí)8s，若齒盤中斷不正常，判為齒盤故障；延時(shí)12s，判殘壓故障。若齒盤正常，齒判頻率持續(xù)3s大于10Hz， +殘壓不正常，判為殘壓故障

29、。若2套齒盤頻率差值小于0.8Hz，+齒盤與殘壓頻率差值大于1Hz，認(rèn)為殘壓故障。停機(jī)過(guò)程中，齒盤頻率小于15Hz，不檢測(cè)殘壓故障。 行程故障判別：行程20mA越限告警;空載時(shí)取大優(yōu)先,2套差值越限告警負(fù)載時(shí),僅有2套差值越限告警。注意：行程差值越限告警定值為10%，兩套行程差值大于10個(gè)開度，立即告警，并取大值優(yōu)先。,79,大故障:包括PLC故障、驅(qū)動(dòng)器故障、導(dǎo)葉反饋故障、定位模塊故障，并切至機(jī)手動(dòng) A/B機(jī)PLC均故障，調(diào)速器未自動(dòng)切換到“機(jī)手動(dòng)”狀態(tài)，通過(guò)“機(jī)手動(dòng)”把手不能操作導(dǎo)葉。 2套掉電后上電時(shí)，發(fā)出“導(dǎo)葉行程反饋故障”和“槳葉行程反饋故障”。 甩負(fù)荷燈不亮 A/B套均置“RESE

30、T”，不能切換到機(jī)手動(dòng)。當(dāng)置回“STOP”后發(fā)出“導(dǎo)葉行程反饋故障”和“槳葉行程反饋故障”。,80,雜項(xiàng)： 主機(jī)故障才點(diǎn)亮故障燈，從機(jī)故障不點(diǎn)燈，但在人機(jī)界面給予告警信息 電手動(dòng)情況進(jìn)入開度調(diào)節(jié)模式，不受電氣開限限制 當(dāng)選擇人工水頭時(shí)，水頭傳感器故障不告警，選擇實(shí)際水頭時(shí)，自動(dòng)恢復(fù)“水頭通道”故障告警功能。水頭告警僅僅包含測(cè)量越限告警，即小于4mA，或大于20mA。 空載時(shí)，在導(dǎo)葉自動(dòng)方式下，導(dǎo)葉遠(yuǎn)方增、減是改變頻率給定，現(xiàn)地增、減把手不能操作導(dǎo)葉和槳葉。并網(wǎng)后，調(diào)速器自動(dòng)將頻率給定整定為50Hz。 負(fù)載時(shí)，在導(dǎo)葉自動(dòng)方式下，現(xiàn)地增、減把手能操作導(dǎo)葉和槳葉。 電調(diào)裝置重新上電初始化后，自動(dòng)默認(rèn)

31、實(shí)際水頭、跟蹤網(wǎng)頻。,81,微機(jī)PLC調(diào)節(jié)器的電源: (1)微機(jī)調(diào)節(jié)器是由交流220V電源和直流220V電源共同供電的。如下圖所示：,82,交流220V電源經(jīng)QA1空開、驅(qū)動(dòng)K1繼電器、再經(jīng)過(guò)隔離變壓器（1：1）變壓、V1-V4整流后輸出。 直流220V電源經(jīng)過(guò)空開QA2驅(qū)動(dòng)K2繼電器，經(jīng)過(guò)濾波輸出。 交流220V電壓高，即為交流供電；直流220V電壓高，即為直流供電。,83,給定值的增加和減少流程： 給定值增加/減少程序啟動(dòng)的必備條件： 即未進(jìn)行水頭電氣開度限制數(shù)據(jù)或調(diào)節(jié)參數(shù)修改。 頻率給定值修改的邊界條件： 調(diào)節(jié)器處于頻率調(diào)節(jié)模式、油開關(guān)處于斷開位置或機(jī)組頻率異常。 開度增加/減少的邊界條

32、件： 調(diào)節(jié)器處于開度調(diào)節(jié)模式。 調(diào)節(jié)器對(duì)功率、頻率、開度調(diào)節(jié)均進(jìn)行了上限、下限處理。,84,85,三.微機(jī)調(diào)節(jié)器調(diào)速器運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng) 數(shù)字式電液調(diào)速器油壓裝置顯示畫面,86,四.機(jī)械液壓系統(tǒng)事故配壓閥,事故配壓閥系統(tǒng)框圖,87,四.機(jī)械液壓系統(tǒng)事故配壓閥,88,四.機(jī)械液壓系統(tǒng)油壓裝置系統(tǒng)圖,89,四.機(jī)械液壓系統(tǒng)螺桿泵,90,四.機(jī)械液壓系統(tǒng)組合閥,組合閥是由安全閥、止回閥、卸載閥/旁通閥、插裝閥等組成。 采用卸載閥/旁通閥，使油泵為低油壓起動(dòng)，可以使螺桿泵起動(dòng)時(shí)處于卸荷狀態(tài)。 在壓力油罐壓力的作用，油泵停機(jī)后止回閥處于關(guān)閉狀態(tài)。 安全閥是為保證壓力罐內(nèi)油壓不超過(guò)允許值 。,91,四.機(jī)械液壓

33、系統(tǒng)組合閥,92,四.機(jī)械液壓系統(tǒng)壓力罐計(jì)算,壓力油箱的容量計(jì)算準(zhǔn) 則 壓力油罐中輸出的最大油量，是根據(jù)可能發(fā)生的、最不利的接力器調(diào)節(jié)過(guò)程來(lái)決定的。以轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)為例來(lái)介紹，因它是雙重調(diào)節(jié)并具有一定代表性。可能發(fā)生的最不利的調(diào)節(jié)過(guò)程是:機(jī)組甩去100負(fù)荷,在這個(gè)過(guò)程中導(dǎo)葉接力器擺動(dòng)了12次,輪葉接力器進(jìn)行了1次全行程的關(guān)閉,接著機(jī)組并入電網(wǎng)帶上100負(fù)荷；因而導(dǎo)葉和輪葉接力器又重新全開一次。,93,四.機(jī)械液壓系統(tǒng)壓力罐計(jì)算,已知基本數(shù)據(jù) 工作油壓的上限： 工作油壓的下限： 接力器最低操作油壓： 調(diào)速器接力器容積：,94,四.機(jī)械液壓系統(tǒng)壓力罐計(jì)算,求壓力油罐內(nèi)工作油壓的下限(即事故停機(jī)后的油

34、壓) 求壓力油箱中的壓力降低到事故停機(jī)后油壓值時(shí)，壓力油罐的應(yīng)有的可用油容積 對(duì)混流式水輪機(jī) 對(duì)轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī) 對(duì)沖擊式水輪機(jī),95,四.機(jī)械液壓系統(tǒng)壓力罐計(jì)算,工作油壓的下限 時(shí)的空氣容積 工作油壓的上限 時(shí)的空氣容積,96,四.機(jī)械液壓系統(tǒng)壓力罐計(jì)算,求壓力油罐總?cè)莘e VRes剩余油量 VRes（0.10.2）Vu,97,四.機(jī)械液壓系統(tǒng)油壓裝置控制界面,98,五.我國(guó)數(shù)字式（微機(jī)）調(diào)速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),1.現(xiàn)狀 1）1983年我國(guó)第一臺(tái)水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器誕生 2）2000臺(tái)左右在國(guó)內(nèi)外運(yùn)行 3）技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平基本保持同步,99,4）適應(yīng)式變參數(shù)PID調(diào)節(jié)、電機(jī)式電/機(jī)轉(zhuǎn)換、雙機(jī)交叉冗余

35、和機(jī)組功率控制模式上處于國(guó)際領(lǐng)先地位 5）可靠性、產(chǎn)品質(zhì)量、工藝水平與國(guó)外產(chǎn)品有一定差距 6）出現(xiàn)了用國(guó)產(chǎn)調(diào)速器替換進(jìn)口產(chǎn)品的苗頭,五.我國(guó)數(shù)字式（微機(jī)）調(diào)速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),100,7）市場(chǎng)逐漸規(guī)范，形成數(shù)個(gè)知名調(diào)速器生產(chǎn)公司 8）科研工作取得了顯著成效并已轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力 9）調(diào)速器理論聯(lián)系實(shí)際的科研方法值得強(qiáng)調(diào)和提倡,五.我國(guó)數(shù)字式（微機(jī)）調(diào)速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),101,五.我國(guó)數(shù)字式（微機(jī)）調(diào)速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),2. 現(xiàn)代電網(wǎng)、水電廠的新發(fā)展及對(duì)水輪機(jī)調(diào)速器的要求 新發(fā)展 1）區(qū)域電網(wǎng)形成、總功率日趨增大、區(qū)域電網(wǎng)間聯(lián)網(wǎng) 2）電網(wǎng)、水電廠廣泛采用調(diào)度自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和自動(dòng)發(fā)電

36、控制（AGC） 3）電網(wǎng)、水電機(jī)組運(yùn)行可靠性大幅度提高,102,五.我國(guó)數(shù)字式（微機(jī)）調(diào)速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),新要求 1）調(diào)節(jié)控制目標(biāo) 原來(lái)：機(jī)組、電網(wǎng)頻率（轉(zhuǎn)速）調(diào)節(jié)器 現(xiàn)在：機(jī)組、電網(wǎng)頻率（轉(zhuǎn)速）調(diào)節(jié)器 孤立電網(wǎng) 空載 大電網(wǎng)（一次調(diào)頻） 機(jī)組功率控制器（二次調(diào)頻） 調(diào)度自動(dòng)化、AGC的有功功率末端控制器,103,五.我國(guó)數(shù)字式（微機(jī)）調(diào)速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),國(guó)家電力調(diào)度通訊中心關(guān)于電網(wǎng)一次調(diào)頻對(duì)水電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的主要技術(shù)要求 （功率）永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)3%4%；頻率（轉(zhuǎn)速）死區(qū)0.033Hz；響應(yīng)特性；電網(wǎng)頻率變化超過(guò)一次調(diào)頻頻率死區(qū)時(shí)，機(jī)組應(yīng)在15秒內(nèi)響應(yīng)機(jī)組目標(biāo)功率，在45秒內(nèi)機(jī)組實(shí)際功率

37、與目標(biāo)功率的功率偏差的平均值應(yīng)在其額定功率的3%內(nèi)；穩(wěn)定時(shí)間應(yīng)小于1min；負(fù)荷變化幅度限制：水電機(jī)組參與一次調(diào)頻的負(fù)荷變化幅度，不加限制。一次調(diào)頻功能為必備功能，不得由運(yùn)行人員切除；不得在開度限制工況下運(yùn)行。,104,五.我國(guó)數(shù)字式（微機(jī)）調(diào)速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),電網(wǎng)二次調(diào)頻對(duì)水電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的主要技術(shù)要求 機(jī)組功率單調(diào)、快速趨近目標(biāo)功率 與水電廠（電網(wǎng)）AGC系統(tǒng)完善接口,105,五.我國(guó)數(shù)字式（微機(jī)）調(diào)速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),3.國(guó)內(nèi)外數(shù)字式（微機(jī)）調(diào)速器的比較 1）調(diào)節(jié)及控制規(guī)律 國(guó)外調(diào)速器 適應(yīng)不同機(jī)組工況的變參數(shù)PID調(diào)節(jié)規(guī)律。 國(guó)內(nèi)調(diào)速器 我國(guó)的數(shù)字式電液調(diào)速器的調(diào)節(jié)及控制在國(guó)際上

38、處于領(lǐng)先地位： 適應(yīng)式（適應(yīng)工況、水頭）變參數(shù)轉(zhuǎn)速PID調(diào)節(jié)； 帶開環(huán)增量環(huán)節(jié)的機(jī)組功率適應(yīng)式（適應(yīng)偏差大小、水頭、導(dǎo)葉開度）變參數(shù),106,五.我國(guó)數(shù)字式（微機(jī)）調(diào)速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),2）微機(jī)調(diào)節(jié)器 硬件 國(guó)外調(diào)速器 各公司采用自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)的專用微機(jī)控制器，相互之間沒有共同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，差異較大； 控制器生產(chǎn)批量不大，備品備件必需依賴原生產(chǎn)廠家，升級(jí)換代困難；可靠性高。 國(guó)內(nèi)調(diào)速器 多采用國(guó)際知名公司的可編程控制器（PLC），不同公司PLC產(chǎn)品的裝置要求、試驗(yàn)、編程語(yǔ)言、用戶指南和技術(shù)條件等均是按照國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）IEC611311、2、3、4和5等可編程控制器（PLC）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

39、生產(chǎn)的； 生產(chǎn)批量很大，備品備件獲取方便，升級(jí)換代有保證； 采用PLC及國(guó)際知名品牌器件系統(tǒng)集成，可靠性高。,107,五.我國(guó)數(shù)字式（微機(jī)）調(diào)速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),雙機(jī)冗余 國(guó)外調(diào)速器 各公司大多采用雙CPU冗余，采用一套I/O接口 國(guó)內(nèi)調(diào)速器 采用雙機(jī)冗余或雙機(jī)交叉冗余，雙機(jī)采用完全相 同的CPU、I/O、測(cè)頻、變送器及傳感器、電源等,108,五.我國(guó)數(shù)字式（微機(jī)）調(diào)速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),軟件 調(diào)速器的調(diào)節(jié)和控制性能及功能主要由微機(jī)調(diào)節(jié)器的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)和保證。 國(guó)外調(diào)速器 調(diào)速器用戶程序受知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，不向用戶公開和交底； 技術(shù)培訓(xùn)不到位，只提供少量參數(shù)修改人機(jī)界面，不允許修改應(yīng)用程序； 應(yīng)用程序的編制方式、原則、習(xí)慣適合原產(chǎn)國(guó)（地區(qū)）的文化淵源和電網(wǎng) 運(yùn)行要求，不太適合中國(guó)的國(guó)情； 國(guó)內(nèi)調(diào)速器 調(diào)速器應(yīng)用程序具有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，附加詳細(xì)的框圖及注解，徹 底向用戶公開