水轮机调速器基本知识剖析剖析.pptx

我国水轮机数字式电液调速器的现状及发展趋势;我国水轮机数字式电液调速器的现状及发展趋势;一.现 状 1. 概 况;1.概 况; 7）市场逐渐规范，形成数个知名调速器生产公司 8）科研工作取得了显著成效并已转化为现实生产力 9）调速器理论联系实际的科研方法值得强调和提倡;一.现 状 2.我国数字式电液调速器概况;2.我国数字式电液调速器概况; 微机调节器 控制器 可编程控制器（PLC） 工业控制计算机（IPC） 可编程计算机控制器（PCC）; 微机调节器 选择控制器的主要因素 可靠性 精度（16位、32位CPU） 速度（测频周期、机械液压响应速度…） 接口特性（开关量、模拟量、网络通讯） 备品备件、升级换代、技术支持; 微机调节器 调节控制规律 以PID为基础的频率适应式变参数调节规律 以PI为基础的功率适应变式参数控制规律;2.我国数字式电液调速器概况;; 微机调节器 双机冗余结构 双机整机（单元级）冗余 双机交叉（模块级）冗余 ; 微机调节器 双机交叉冗余结构 将每个控制器分成若干个模块（例如6个：FM、DI、DO、AI、AO、C），在不増加硬件的条件下，用通信和软件构成交叉冗余控制结构，具有较强的容错能力。当双微机调节器均出现部分模块故障时，这种交叉冗余控制结构可以容忍两个单机的不同名模块故障情况（容错），交叉构成正常的调节器，使调速器能正常工作，实现真正的双机冗余容错结构，进一步提高调速器的可靠性。;2.我国数字式电液调速器概况;电机转换器 电—液转换器：控制液压控制型主配压阀 比例伺服阀—必需引出主配压阀活塞的电气或机械反馈，停电后使导叶全关 交流伺服电机自复中/控制阀 电液转换器 ;2.我国数字式电液调速器概况;电机转换器 电—液转换器：控制液压控制型主配压阀 交流伺服电机自复中 电液转换器;电机转换器 电—机转换器：控制位移控制型主配压阀 交流伺服电机自复中机构 步进电机液压伺服缸;电机转换器 电—机转换器 交流伺服电机 自复中机构 ;电机转换器 电—机转换器：交流伺服电机自复中机构 交流伺服电机自复中装置采用全数字交流伺服电机和精密滚珠丝杠传动副作为驱动转换元件，具有输出力大、可靠性高、反应灵敏、线性度好、操作方便和结构紧凑等特点。此外，交流伺服电机带有同轴的旋转编码器，可以依靠其反馈使在位置环方式下工作。在电源消失时，复中弹簧具有使转换器复中的功能。 ; 电机转换器 机—电转换器 角位移传感器 直线位移传感器 旋转编码器;机械液压系统 主配压阀（位移控制型、液压控制型） 分段关闭阀（机械液压动作、电气液压动作） 事故配压阀（单独装置、与主配压阀结合）; 机械液压系统 主配压阀（FC阀） ;2.我国数字式电液调速器概况;2.我国数字式电液调速器概况;;水轮机控制系统仿真决策支持系统 三.发展趋势;;机械液压系统 机械（液压）开度限制机构 在实际运行中，有的电站要求调速器具有机械开度限制 机构，其作用与电气开度限制环节相同，但是是用机械（液压）的原理实现的。 机械开度限制机构可分为两类：机械位移式开度限制机构和机械液压式开度限制机构，其原理都是限制接力器的最大开度，都必需引入接力器位移的机械反馈。; 典型调速器系统框图; 典型调速器微机调节器框图;典型调速器机械液压系统框图;二. 现代电网、水电厂的新发展及对水轮机调速器的要求;二.现代电网、水电厂的新发展及对水轮机调速器的要求;;电网二次调频对水电机组调速系统的主要技术要求：;二.现代电网、水电厂的新发展及对水轮机调速器的要求;二.现代电网、水电厂的新发展及对水轮机调速器的要求;二.现代电网、水电厂的新发展及对水轮机调速器的要求;三.发展趋势;三.发展趋势;三.发展趋势; 控制规律 增/减功率—快速、无超调的机组功率控制过程 开停机控制规律 浪涌控制;三.发展趋势;系统集成 机械液压系统 ——块式集成结构 ——主辅冗余、双机冗余 电/机转换 ——比例阀 ——交流伺服自复中电转 ——数字（开关）阀 ——与之配套的主配压阀 机/电转换 ——带通信接口的数字式传感器、变送器（位移、功率、水头······）;通信接口 高可靠性 不同通信规约的适应性 全数字式水轮机微机调速器 调节回路中无模拟信号传输 测量、传感、变送、执行; 辅助功能 辅助调试功能 事件、事故记忆功能 水轮机控制系统仿真决策支持系统;水轮机控制