1、水轮机调节的基本概念 和 数字式（微机）电液调速器 http:/2水轮机调节的基本概念 和数字式（微机）电液调速器o 一.水轮机调节的基本概念o 二.水轮机数字式（微机）电液调速器o 三.微机调节器o 四.机械液压系统o 五.微机调速器故障分析及对策 o 六.我国数字式（微机）调速器的现状及发展趋势o 七.思考题http:/3一.水轮机调节的基本概念1.水轮机调节的任务2.水轮机调节系统3.水轮机调节系统的动态和静态特性http:/41.水轮机调节的任务 维持机组转速在额定转速附近，满足电网一次调频要求；完成调度下达的功率指令，调节水轮机组有功功率，满足电网二次调频(AGC)要求；完成机组开机
2、、停机、紧急停机等控制任务；执行计算机监控系统的调节及控制指令。http:/52.水轮机调节系统l系统结构：图1-1 水轮机调节系统的结构图http:/6l系统特点：操作力大需要经液压放大操作接力器水流惯性：机械惯性：系统复杂、非线性特性l手动水轮机调节比例操作输出与输入成比例，及时反映偏差，与时间无关；超前操作输出与输入的变化速度成比例，反映偏差的变化率，与时间有关；积分操作输出等于输入的累加，与时间有关；只有输入为零，输出才保持常数；ghlvTwrrpnGDTa358022http:/73.水轮机数字式（微机）调速器 机械液压/电气液压/数字式（微机）电液调速器 缓冲式PID结构图1-2
3、电气液压调速器(PID)结构图http:/8 PID结构：图1-3 微机调速器结构图http:/9 水轮机调节系统的静态和动态特性l技术标准GB/T9652.1 1997 GB/T9652.2 1997l静态特性静态特性：水轮机调节系统静态特性 水轮机调节系统静态特性pb)(sbhttp:/10永态差值系数：静速死区：图1-6 转速死区ix pb)(sbxi 水轮机调节系统的静态和动态特性http:/11随动系统不准确度：图1-7 随动系统不准确度iaai01.0y2(输 出)y1(输入)ia 水轮机调节系统的静态和动态特性http:/12 水轮机调节系统的静态和动态特性 GB/T 9652.
4、11997主要静态特性指标调速器类型项目大 型中 型小 型特小型电调机调电调机调电调机调转速死区/%ix0.04（0.02）0.100.08（0.06）0.150.100.180.20轮叶随动系统不准确度/ia%1.5bp整定范围bp=0bPM，最小值不大于0.1%，最大值bPM不小于8%http:/13l动态特性 调速器PID特性：阶跃输入响应特性：图1-8 PID调节器的阶跃输入响应特性1)()(skskksFsyDIPPID11)()(1sTskskksFsyvDIPPID 水轮机调节系统的静态和动态特性http:/14 水轮机调节系统的静态和动态特性 速动时间常数Tx=btTd 速动时
5、间常数Tx的物理含义是：在bp=0的条件下，若取频率变化相对值为x=1.0，则接力器走全行程的时间就是速动时间常数Tx，它在数值上等于积分增益KI的倒数，也等于暂态差值系数bt与缓冲装置时间常数Td的乘积。xdtI01.00.1xdtI1.00.1100100100101010TTbKtTTbKtxxIxdt1.01.0Ixdt1.05.01555KTTbtKTTbtxxhttp:/15 水轮机调节系统的静态和动态特性 接力器响应时间常数Ty 图1-9 接力器响应时间常数Tyhttp:/16 调速器前向通道放大倍数的整定 图1-10 随动系统对单位阶跃输入的响应特性 水轮机调节系统的静态和动态
6、特性http:/17 水轮机调节系统的静态和动态特性o曲线1的相对阻尼系数，无超调，但过程缓慢；曲线3的相对阻尼系数，初始段反应快，但有过大的超调；曲线2的相对阻尼系数，有较理想的响应特性，其超调量约为3%。所以，应选择、调整开环放大系数Kop（也就调整了Ty），使随动系统对阶跃输入的响应特性具有3%5%的超调量。oIEC 61362标准推荐：导叶接力器Ty=0.10.25s；桨叶接力器Ty=0.20.8s；冲击式折向器Ty=0.10.15s。在我国一般推荐：导叶接力器Ty=0.10.2s；桨叶接力器的Ty取为导叶接力器Ty的23倍。http:/18 水轮机调节系统的静态和动态特性o调速器应保证机组在各种工况和运行方式下的稳定性指标调速器应保证机组在各
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