導(dǎo)葉開啟時間對水電站過渡過程的影響

1、導(dǎo)葉開啟時間對水電站過渡過程的影響來源：中國論文下載中心     06-02-17 15:29:00     作者：王丹 楊建東 高志芹    編輯：studa9ngns 摘要：針對國內(nèi)外規(guī)范對導(dǎo)葉開啟時間的不同規(guī)定，結(jié)合理論推導(dǎo)和數(shù)值計算實例，分析了不同的導(dǎo)葉開啟時間對水電站過渡過程的影響。實例研究結(jié)果表明，大波動過渡過程中的蝸殼動水壓力、沿管道軸線的壓力分布以及調(diào)壓室阻抗孔口壓差等參數(shù)均隨導(dǎo)葉開啟時間變化而變化。通過研究得到如下結(jié)論：國際電工技術(shù)委員會標(biāo)準(zhǔn)推薦的增負(fù)荷時間

2、3040s是合理的；在并入小網(wǎng)的水力干擾過渡過程中，需要將運(yùn)行機(jī)組最大初始開度限制在最大臨界開度之內(nèi)，才能保證運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)速收斂于額定轉(zhuǎn)速，以滿足發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求。 關(guān)鍵詞：過渡過程 導(dǎo)葉開啟時間 數(shù)值計算 臨界時間 前言在水電站運(yùn)行中，從空載增至全負(fù)荷的導(dǎo)葉開啟時間，國內(nèi)外規(guī)范有不同的規(guī)定：文獻(xiàn)1中對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求：導(dǎo)葉開度的全行程動作時間應(yīng)符合設(shè)計規(guī)范，一般為1040s。國際電工技術(shù)委員會IEC(International Electrotechnical Commission)標(biāo)準(zhǔn)2則規(guī)定開啟時間為2080s，推薦值3040s。上述規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)給出的取值范圍雖有重疊部分，但整體范圍

3、并不一致，而導(dǎo)葉開啟時間的取值問題一直未進(jìn)行深入的研究。本文將結(jié)合兩機(jī)一洞常規(guī)水電站和抽水蓄能水電站兩個代表性實例，探討不同的導(dǎo)葉開啟時間對水電站過渡過程的影響，尋找恰當(dāng)?shù)拈_啟時間（直線開啟規(guī)律），以滿足發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求。1導(dǎo)葉開啟時間對過渡過程的影響水電站過渡過程涉及到大波動、小波動和水力干擾過渡過程三個方面。而在小波動過渡過程中，調(diào)速器將自動跟蹤，機(jī)組不受導(dǎo)葉開啟時間長短的影響。因此本文僅討論導(dǎo)葉開啟時間對大波動和水力干擾過渡過程的影響。1.1導(dǎo)葉開啟時間對大波動過渡過程的影響在無窮大電網(wǎng)條件下，增負(fù)荷，機(jī)組轉(zhuǎn)速不變，調(diào)速器將不參與調(diào)節(jié)，所以增負(fù)荷時間的長短將只對機(jī)組兩個調(diào)保參

4、數(shù)（蝸殼末端動水壓力、尾水管進(jìn)口斷面壓力）、管道沿程的壓力分布、調(diào)壓室涌浪水位及阻抗孔口壓差等產(chǎn)生相應(yīng)的影響。文獻(xiàn)3給出了粗略估算水錘壓力的計算公式：，式中、分別為壓力管道水流慣性加速時間常數(shù)和導(dǎo)葉動作時間，、為水輪機(jī)在初始和終了時的相對流量值。由上式不難看出，在機(jī)組增負(fù)荷過程中，導(dǎo)葉開啟越快，引起的負(fù)水錘越大，蝸殼末端的最小動水壓力將越小，尾水管進(jìn)口的最大動水壓力也將越來越大。另外，由于沿管線壓力極值通常呈線性分布，所以機(jī)組上游側(cè)沿線最小動水壓力分布線的梯度和機(jī)組下游側(cè)沿線最大動水壓力線的梯度將隨著導(dǎo)葉開啟時間減短而越來越大。由文獻(xiàn)4調(diào)壓室基本方程式對時間微分（式中、分別表示引水管道及調(diào)壓室

5、斷面積，表示管道中水流速度，為調(diào)壓室水位，為水輪機(jī)引用流量，上游調(diào)壓室取“”號，尾水調(diào)壓室取“”號），可得。從該式可知，導(dǎo)葉開啟速度的快慢（可用大小衡量）不僅影響隧洞水流慣性的變化，而且直接影響調(diào)壓室涌浪水位高低。1.2導(dǎo)葉開啟時間對水力干擾過渡過程的影響在兩機(jī)一洞布置方式下，若一臺機(jī)組并入有限電網(wǎng)正常運(yùn)行，另一臺機(jī)組增負(fù)荷，該動作機(jī)組增負(fù)荷時間的長短必然對正常運(yùn)行機(jī)組的調(diào)節(jié)品質(zhì)產(chǎn)生影響。將水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)動方程：               &

6、#160;      （1）經(jīng)適當(dāng)變換，有：                     （2）而                     &#

7、160;    （3）所以有：                （4）上式中，機(jī)組轉(zhuǎn)動慣性矩，水輪機(jī)主動力矩和出力，發(fā)電機(jī)阻抗力矩和出力，機(jī)組轉(zhuǎn)動角速度，水輪機(jī)工作水頭，水輪機(jī)引用流量，水輪機(jī)效率，時間。在動作機(jī)組導(dǎo)葉開啟過程中，由于水錘作用，水輪機(jī)進(jìn)口斷面壓力下降而出口斷面壓力上升，從而導(dǎo)致運(yùn)行機(jī)組工作水頭降低。在機(jī)組效率不變的條件下，為保證運(yùn)行機(jī)組出力不變，其引用流量必須增大，也就是說，運(yùn)行機(jī)組導(dǎo)葉開度將會隨著動作

8、機(jī)組導(dǎo)葉開啟而加大。導(dǎo)葉開啟時間越短，水錘作用越顯著，工作水頭降低幅度和引用流量增加的幅度也越大，因此導(dǎo)葉開度增加的幅度越大。在水力干擾過渡過程中，如果動作機(jī)組導(dǎo)葉開啟太快，而此時運(yùn)行機(jī)組的開度又接近某一限制開度時，調(diào)速器的開度限制機(jī)構(gòu)將發(fā)揮作用，限制導(dǎo)葉開度不超過該限制開度，從而限制了流量的進(jìn)一步增加。同時，發(fā)電機(jī)的阻力矩維持不變，于是式（4）不能保持平衡，右邊小于零，運(yùn)行機(jī)組的轉(zhuǎn)速未達(dá)到額定值就開始下降，此后將以小于額定值的某一值為軸作擺動。該差值若超過有差調(diào)節(jié)的調(diào)差率，即085，則難以滿足電網(wǎng)對調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求。 2實例本文選取了設(shè)有尾水調(diào)壓室的常規(guī)水電站和設(shè)有上游調(diào)壓室的

9、抽水蓄能水電站作為計算實例，兩者均為兩機(jī)一洞布置方式。為探求增負(fù)荷時間對過渡過程的影響，擬定增負(fù)荷時間范圍為10100s，并以10s為間隔。2.1常規(guī)水電站實例該水電站額定水頭95.0m，單機(jī)引用流量900.7m3/s，額定轉(zhuǎn)速75r/min。圖1圖4為大波動過渡過程中各控制參數(shù)隨導(dǎo)葉開啟時間的變化曲線，圖中數(shù)據(jù)點來源于10100s的數(shù)值計算結(jié)果。圖1蝸殼末端動水壓力控制值                  

10、0;         圖2 尾水管進(jìn)口壓力控制值   圖3尾水調(diào)壓室涌浪水位控制值                          圖4調(diào)壓室底板壓差控制值圖1圖4圖例說明：從圖中可以看出，蝸殼最大動水壓力發(fā)生在導(dǎo)葉開啟初始時刻，其大小等于恒定流壓

11、力；而蝸殼最小動水壓力則隨增負(fù)荷時間的延長而增大(圖1)，極值發(fā)生時間均在附近(圖5)；且存在某一臨界增負(fù)荷時間，當(dāng)時壓力極值變化較為顯著，時壓力變化則較為平緩。結(jié)果表明：該臨界導(dǎo)葉開啟時間為30s。盡管在增負(fù)荷工況下，尾水管進(jìn)口壓力不是過渡過程的控制值，但從圖2可知，其極值隨的變化趨勢仍然以30s為臨界值，超過60s后尾水管壓力大小幾乎不變。與此類似，引水發(fā)電系統(tǒng)的沿線壓力也以30s為臨界值（圖7）。尾水調(diào)壓室最低涌浪水位以40s為臨界值，并在后最低涌浪水位與調(diào)壓室初始水位保持齊平(圖3)。這是因為隨著的延長，調(diào)壓室涌浪的第二振幅水位反而高于初始水位（見圖6）。最高涌浪水位則無明顯的臨界值，

12、隨著的延長而逐漸降低。調(diào)壓室阻抗孔口的向上向下最大壓差分別以30s、40s為臨界值(圖4)?？傊陨细骺刂茀?shù)的臨界值均在3040s之間，與IEC的推薦值是一致的。在并入有限電網(wǎng)的水力干擾過渡過程中，運(yùn)行機(jī)組有關(guān)參數(shù)變化過程見圖8圖11。作為示例，圖中僅選取了10s、30s、50s、100s四種增負(fù)荷時間。結(jié)果表明：在運(yùn)行機(jī)組起始開度98時，無論動作機(jī)組導(dǎo)葉開啟時間多長，調(diào)速器參數(shù)如何整定，其轉(zhuǎn)速均不能恢復(fù)到額定轉(zhuǎn)速75r/min，而是收斂于一小于額定轉(zhuǎn)速的數(shù)值（圖8）：100時，其相對差值為10.67，大于規(guī)范規(guī)定的最大有差調(diào)差率8%；98時，相對差值為2.67，在8以內(nèi)。此時若將電網(wǎng)自調(diào)

13、節(jié)系數(shù)由0依次增加至0.5、0.8，則前述相對差值減小（圖9）。而當(dāng)起始開度減小到97時，運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)速均能收斂到額定轉(zhuǎn)速。上述結(jié)果表明水力干擾過渡過程中運(yùn)行機(jī)組存在最大臨界初始開度，即。另外，隨著開啟時間的延長，運(yùn)行機(jī)組出力變化幅度減小，振蕩周期略有增加（圖10）。與并入大網(wǎng)的水力干擾（圖11）相比，并入小網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組的出力變化幅度較大而且衰減較慢。圖5 蝸殼末端動水壓力變化曲線簇                  &

14、#160;    圖6 調(diào)壓室涌浪水位變化曲線簇圖7 引水發(fā)電系統(tǒng)沿線壓力曲線簇圖8運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)速變化曲線簇                       圖9運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)速變化曲線簇圖10 運(yùn)行機(jī)組出力變化曲線簇(并小網(wǎng))            

15、;    圖11運(yùn)行機(jī)組出力變化曲線簇(并大網(wǎng))2.2抽水蓄能水電站算例該水電站額定水頭195.0m，單機(jī)引用流量185.46m3/s，額定轉(zhuǎn)速250r/min。大波動計算結(jié)果表明，蝸殼末端的壓力極值變化規(guī)律與前述的常規(guī)水電站一致：蝸殼最大動水壓力發(fā)生在導(dǎo)葉開啟初始時刻，最小動水壓力則隨增負(fù)荷時間的延長而增大，極值的發(fā)生時間均在附近，略有不同的是臨界時間提前到20s左右。隨導(dǎo)葉開啟時間的增加，尾水管進(jìn)口壓力的變化趨勢是先顯著后平緩，臨界時間在40s左右。與常規(guī)水電站類似，引水發(fā)電系統(tǒng)的沿線壓力也以30s為臨界值。上游調(diào)壓室最高涌浪為初始值，這是因為增負(fù)荷

16、在調(diào)壓室產(chǎn)生的第二振幅低于恒定水位，最低涌浪隨增荷時間的增加呈現(xiàn)的規(guī)律是先減小后增加，臨界時間在40s左右。總的來說，以上大波動控制參數(shù)的臨界值也在3040s之間，與IEC的推薦值是一致的。對于同一抽水蓄能電站，正常運(yùn)行機(jī)組分別采用不同的導(dǎo)葉初始開度，作為示例僅選取了97.4%、90%、88%三種初始開度值，在不同的增荷時間下（10s、30s、50s、100s）得到一系列轉(zhuǎn)速和出力變化曲線。與前述常規(guī)水電站一樣，只有當(dāng)運(yùn)行機(jī)組初始開度小于等于88%時，其轉(zhuǎn)速才能恢復(fù)到額定轉(zhuǎn)速250r/min；大于此開度值時，無論將導(dǎo)葉開啟時間延長多久都不能使運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)速圍繞額定轉(zhuǎn)速波動：97.4時，與額定轉(zhuǎn)速

17、相對差值為2.28；90時，為0.52，均在8以內(nèi)。增大時，轉(zhuǎn)速相對差值也有減小的趨勢。運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)速及出力變化規(guī)律與常規(guī)水電站一致，在此不一一贅述。3結(jié)語結(jié)合理論推導(dǎo)和計算實例，探討了導(dǎo)葉開啟時間對水電站過渡過程的影響。對大波動而言，主要是蝸殼末端最小動水壓力、上游管道最小壓力沿線分布、下游管道最大壓力沿線分布以及調(diào)壓室阻抗孔口壓差對導(dǎo)葉開啟時間較為敏感，但可以找到某一臨界時間，使調(diào)保參數(shù)及上述控制值在合理范圍以內(nèi)，同時也驗證了IEC推薦的增負(fù)荷時間3040s是合理的。對并入小網(wǎng)的水力干擾過渡過程而言，若運(yùn)行機(jī)組初始導(dǎo)葉開度接近限制開度時，無論將增負(fù)荷時間延長多久都不能使運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)速圍繞額定轉(zhuǎn)

18、速波動，此時與額定轉(zhuǎn)速相對差值有可能超過有差調(diào)節(jié)最大調(diào)差率的允許值8，會對電網(wǎng)產(chǎn)生一定的沖擊。因此需要將運(yùn)行機(jī)組最大初始開度限制在最大臨界開度之內(nèi)，該開度為運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)速收斂于額定轉(zhuǎn)速的最大初始開度，以滿足發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求。 數(shù)字閥PCC可編程智能調(diào)速器在漾頭水電站的應(yīng)用來源：中國論文下載中心     06-02-19 16:20:00     作者：劉忠良 米建國 王仲    編輯：studa9ngns 摘要：數(shù)字閥PCC可編程智能調(diào)速器是國家科技部創(chuàng)新

19、基金支持項目，電氣部分以PCC可編程計算機(jī)控制器為核心，軟件采用高級語言；電氣液壓轉(zhuǎn)換部件采用電磁球閥，機(jī)械放大元件采用二通插裝閥，采用無杠桿，無明管路結(jié)構(gòu)。實際應(yīng)用結(jié)果表明，該型調(diào)速器調(diào)試簡單，維護(hù)方便，具有先進(jìn)的技術(shù)性能和高可靠性。 關(guān)鍵詞：智能調(diào)速器 PCC 數(shù)字閥 電磁球閥 插裝閥  1前言 漾頭水電站位于貴州省銅仁市附近，裝機(jī)容量為2 X 8000KW，水輪機(jī)為軸流轉(zhuǎn)槳式，設(shè)計水頭為18M。原調(diào)速器為某廠生產(chǎn)的模擬電液調(diào)速器，機(jī)械控制部分采用電液轉(zhuǎn)換器，二級放大部分采用主配壓閥，接力器與主配壓閥開環(huán)無反饋；在電氣上采用模擬電子調(diào)節(jié)器，抗干擾性能差；自動運(yùn)行時，常誤動作。自投

20、入運(yùn)行以來，隨著長時間的運(yùn)行，機(jī)械的磨損，電氣分立元件的老化嚴(yán)重地影響機(jī)組的安全運(yùn)行。原調(diào)速器存在的主要問題是：1)   抗卡阻效果差。調(diào)速器對油質(zhì)要求較高，常卡阻，不能保證長期自動運(yùn)行。2)   運(yùn)行操作不方便。由于機(jī)械磨損主配壓閥滲漏造成接力器漂移，且手動運(yùn)行時無反饋，運(yùn)行人員總要不斷的調(diào)整，勞動強(qiáng)度較大。 3)   抗干擾能力差。任何電磁干擾都可能造成調(diào)速器誤動作。4)   檢修維護(hù)不方便。調(diào)整環(huán)節(jié)太多，每次檢修后，僅調(diào)整各個節(jié)流閥就需要幾天時間。2改造方案 針對漾頭水電站的具體情況，擬定如下改造方案：方案一

21、. 用ZFST100型數(shù)字閥PCC可編程智能調(diào)速器整機(jī)替換原調(diào)速器。采用機(jī)電合柜形式。方案二.保留原調(diào)速器主配壓閥，去掉原調(diào)速器中除主配壓閥以外的其他部分，采用步進(jìn)電機(jī)替代電液轉(zhuǎn)換器，采用PCC可編程智能調(diào)節(jié)器替換原電子調(diào)節(jié)器。模擬采用機(jī)電合柜形式。由于主配壓閥的結(jié)構(gòu)形式為滑閥，主配壓閥活塞與襯套之間的間隙所造成的滲漏就不可避免，為了減少主配壓閥活塞與襯套之間的滲漏，就要在主配壓閥活塞閥盤與襯套與窗口之間加大搭疊量，而搭疊量加大了調(diào)速器機(jī)械死區(qū)。由于主配壓閥活塞與襯套之間的間隙所造成的滲漏不可避免，因此在手動運(yùn)行時就需要機(jī)械反饋來補(bǔ)償，否則，接力器就要漂移。由于漾頭水電站原調(diào)速系統(tǒng)沒有采用機(jī)械

22、反饋。因此，在設(shè)備改造時，必須采用無鋼絲繩反饋（或杠桿反饋）結(jié)構(gòu)，只采用電氣反饋。如采用方案二即保留原調(diào)速器主配壓閥，手動運(yùn)行時溜負(fù)荷。由于溜負(fù)荷，增加了運(yùn)行人員的勞動強(qiáng)度。而采用方案一數(shù)字閥調(diào)速器則能解決這一難題。綜上所述采用方案一最為理想。為了適應(yīng)機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行要求，實現(xiàn)水電站“無人值班”（少人值守），銅仁市地方電力公司漾頭水電站經(jīng)過調(diào)查研究，選用天津市科音自控設(shè)備有限公司研制的新一代調(diào)速器：ZFST-100型數(shù)字閥PCC可編程智能調(diào)速器，對原調(diào)速器進(jìn)行了整機(jī)更換改造，率先實現(xiàn)了在軸流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機(jī)組上應(yīng)用數(shù)字閥+可編程計算機(jī)控制器的智能調(diào)速器。3數(shù)字閥PCC可編程智能調(diào)速器結(jié)合水輪機(jī)

23、調(diào)速器的特殊性，ZFST-100型數(shù)字閥PCC可編程智能調(diào)速器，選用不同于常規(guī)PLC的新一代可編程控制產(chǎn)品PCC，即從貝加萊公司（B&R）進(jìn)口的可編程計算機(jī)控制器B&R2003。它面向自動化過程，而不是面向繼電器邏輯電路仿真，這就是B&R2003的理念。PCC代表著一個全新的控制概念，它集成了可編程邏輯控制器(PLC)的標(biāo)準(zhǔn)控制功能和工業(yè)計算機(jī)的分時多任務(wù)操作系統(tǒng)功能。它能方便地處理開關(guān)量，模擬量，進(jìn)行回路調(diào)節(jié)。并能用高級語言編程，具備大型機(jī)的分析運(yùn)算能力。其硬件具有獨(dú)特新穎的插拔式模塊結(jié)構(gòu)，可使系統(tǒng)得到靈活多樣的擴(kuò)展和組合。軟件也具備模塊結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)擴(kuò)展時只需在原有基礎(chǔ)

24、上疊加運(yùn)用軟件模塊。CPU運(yùn)行效率高，用戶存儲器容量大。這些優(yōu)越性都為智能式水輪機(jī)調(diào)速器提供了強(qiáng)有力的資源保證。在電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換方面，采用電磁球閥替代電液轉(zhuǎn)換器；在放大級采用二通插裝閥替代主配壓閥。調(diào)速器從總體上降低了對油質(zhì)的要求，從根本上避免了電液轉(zhuǎn)換器發(fā)卡的弊病。由于數(shù)字閥技術(shù)是采用高速電磁球閥為先導(dǎo)閥，以二通插裝閥為主閥，而且插裝閥的密封形式為錐閥，因此數(shù)字閥又具有液壓鎖的功能，有效地避免了接力器的漂移，因此主接力器無需機(jī)械反饋。所以數(shù)字閥調(diào)速器在漾頭水電站的應(yīng)用，可以以最小的改動，達(dá)到整機(jī)改造的目的。由于該系統(tǒng)的先導(dǎo)電磁球閥又具有手動閥及事故閥的功能，減化了調(diào)速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)上減化了

25、整個調(diào)速系統(tǒng)。所以該型調(diào)速器實現(xiàn)了真正意義上的無杠桿，無管路；在結(jié)構(gòu)上采用集成塊的形式，外形簡潔明快，可靠性極高，性能優(yōu)良。由于無需機(jī)械反饋，該型調(diào)速器在機(jī)組的布置上可不受任何限制，廠房整齊，美觀。 3.1 主要特點1) 全新的控制理念。采用不同于常規(guī)PLC的新一代可編程計算機(jī)控制器-PCC，面向控制過程，能采用高級語言，分析運(yùn)算能力強(qiáng)，在同一CPU中能同時運(yùn)行不同程序。程序運(yùn)行時僅掃描部分程序，效率很高。2) 全PCC化，具有極高的可靠性。從輸入到輸出,從測頻到控制脈沖等各環(huán)節(jié)均實現(xiàn)了PCC化。PCC的平均無故障時間MTBF高達(dá)50萬小時，即57年。常規(guī)PLC的平均無故障時間MTBF為30萬

26、小時。3）多任務(wù)的優(yōu)點。在傳統(tǒng)PLC中，并行處理是靠程序掃描來完成的。但事實上多任務(wù)才是并行處理的邏輯表達(dá)式，更簡單直接的方法就是采用多任務(wù)技術(shù)。PCC恰恰可以滿足這種需求，當(dāng)某一任務(wù)在等待時，其他任務(wù)仍可繼續(xù)執(zhí)行，非其他常規(guī)PLC可以比擬。 4）智能型調(diào)速器。采用自適應(yīng)式變結(jié)構(gòu)，變參數(shù)并聯(lián)PID調(diào)節(jié)。自動識別電網(wǎng)的性質(zhì)，并自動適應(yīng)電站的各種特殊運(yùn)行方式，如孤網(wǎng)運(yùn)行，及由大電網(wǎng)解列為小電網(wǎng)運(yùn)行的突變負(fù)荷等特殊情況，均可保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。人性化設(shè)計，具有很強(qiáng)的自診斷、防錯、糾錯及容錯功能。5）采用PCC高速計數(shù)模塊(HSC)測頻。PCC高達(dá)6.3MHz的計數(shù)頻率，具有很高的測頻精度和可靠性，從而

27、使調(diào)速器的輸入通道測頻環(huán)節(jié)的可靠性有了根本的保證。6）由PCC實現(xiàn)信號綜合及控制脈沖的輸出。調(diào)節(jié)器的電氣開度（數(shù)字信號），和轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的接力器實際位移由PCC內(nèi)部進(jìn)行綜合比較，輸出控制脈沖信號，經(jīng)功率放大后，直接驅(qū)動先導(dǎo)電磁閥。充分發(fā)揮了PCC多任務(wù)的功能。7）聯(lián)網(wǎng)方便。具有RS232或RS485通訊接口，可以方便地實現(xiàn)人機(jī)對話，及與上位機(jī)通訊，提高電站的自動化水平。8）調(diào)節(jié)模式靈活。可實現(xiàn)頻率調(diào)節(jié)，開度調(diào)節(jié)，功率調(diào)節(jié)，并可實現(xiàn)調(diào)節(jié)模式間的無擾動切換。9）PCC的大內(nèi)存，為智能型調(diào)速器提供了資源保證。用戶內(nèi)存：1.5 MB FLASH PROM，遠(yuǎn)大于常規(guī) PLC 10KB左右的內(nèi)存。10

28、) 采用電磁球閥做為電液轉(zhuǎn)換元件。徹底解決了常規(guī)調(diào)速器電液轉(zhuǎn)換元件油污發(fā)卡的問題，使電站可以實現(xiàn)完全可靠的自動運(yùn)行。11) 可以適應(yīng)電站的各種特殊運(yùn)行方式。如孤網(wǎng)運(yùn)行，及由大電網(wǎng)解列為小電網(wǎng)運(yùn)行的突變負(fù)荷等特殊情況，均可保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。12) 具有故障鎖錠的功能。由于數(shù)字閥只有通/斷兩個狀態(tài)，且數(shù)字閥采用錐閥密封可以保證在31.5MPa下無泄漏，所以，數(shù)字閥又具有液壓鎖的功能，因此該系列調(diào)速器在測頻信號消失及斷電等情況下，具有故障鎖錠的功能。13) 無杠桿結(jié)構(gòu)。該系列調(diào)速器采用了數(shù)字閥液壓隨動系統(tǒng)，自動時有電氣返饋，手動無需反饋，因此取消了杠桿，消除了因為杠桿造成的死區(qū)，提高了調(diào)速系統(tǒng)的精度

29、，而且無管路，結(jié)構(gòu)簡單，美觀。14) 友好的人機(jī)界面。采用觸摸屏做為人機(jī)界面，畫面美觀逼真，全中文顯示，操作方便，可以同時顯示很多信息。15) 維護(hù)簡單調(diào)試方便。由于PCC的高度集成化和高可靠性，對于運(yùn)行維護(hù)人員沒有太高的特殊要求，調(diào)試只需設(shè)定有關(guān)數(shù)字，沒有太多的電位器等可rhah調(diào)元件。16) 采用數(shù)字協(xié)聯(lián)方式。 槳葉隨動系統(tǒng)準(zhǔn)確度高。17) 零擾動手/自動 切換。由于自動運(yùn)行時，電磁球閥每次動作后都處于失電狀態(tài)；而切斷電源即為手動運(yùn)行。手動運(yùn)行時，電子調(diào)節(jié)器跟蹤接力器的實際開度。因此數(shù)字閥調(diào)速器實現(xiàn)了零擾動手/自動切換轉(zhuǎn)32 主要功能ZFST-100型數(shù)字閥PCC可編程智能調(diào)速器具有自動、

30、電手動、手動三種操作方式，且可無條件無擾動切換。具有很多功能，實用性智能性很強(qiáng)，除常規(guī)功能外具有如下主要功能。1）空載運(yùn)行時，能自動跟蹤系統(tǒng)頻率,實現(xiàn)快速并網(wǎng)。2）具有頻率調(diào)節(jié)、開度調(diào)節(jié)、功率調(diào)節(jié)三種模式，并可實現(xiàn)調(diào)節(jié)模式間的無擾動切換。功率調(diào)節(jié)模式下，可接受上位機(jī)控制指令，實現(xiàn)發(fā)電自動控制功能(AGC)。3）具有很強(qiáng)的自診斷、防錯、糾錯及容錯功能，并可將有關(guān)故障信息顯示在屏幕上，或發(fā)出報警信號。4）與上位機(jī)通訊的功能，接受上位機(jī)的控制命令，給上位機(jī)傳送有關(guān)信息。 5）開停機(jī)智能控制。6）具有參數(shù)記憶功能。當(dāng)電源失電時，PCC可保存數(shù)據(jù)存儲器的內(nèi)容，使運(yùn)行人員可以方便地修改有關(guān)參數(shù)并被記憶。7

31、）具有水位調(diào)節(jié)功能。8）多級密碼保護(hù)功能。持有密碼級別的高低，決定了對系統(tǒng)行使權(quán)利的大小。運(yùn)行人員只能觀察到常規(guī)顯示畫面并進(jìn)行常規(guī)操作，檢修人員或管理人員可對調(diào)節(jié)參數(shù)等進(jìn)行修改。9) 采用交直流雙重供電，當(dāng)交流電源故障時，直流電源自動投入，直流電源故障時，保持當(dāng)前開度不變。10) 空載運(yùn)行，當(dāng)機(jī)頻信號消失時，自動將開度保持在空載開度以下，以防過速。并網(wǎng)運(yùn)行，當(dāng)機(jī)頻信號消失時，自動切換為網(wǎng)頻測量回路，保持正常發(fā)電運(yùn)行，同時發(fā)出機(jī)頻故障信號。3.3 調(diào)速器工作過程數(shù)字閥PCC智能調(diào)速器的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。調(diào)速器自動運(yùn)行時，接收到開機(jī)令后，按照預(yù)先設(shè)定好的開機(jī)規(guī)律開機(jī)。當(dāng)網(wǎng)頻測量正常時，調(diào)速器自動選擇頻率調(diào)節(jié)模式， PCC按照機(jī)頻與網(wǎng)頻的差值進(jìn)行PID運(yùn)算，為實現(xiàn)快速并網(wǎng)作好準(zhǔn)備；當(dāng)網(wǎng)頻測量故障時，自動切換為開度調(diào)節(jié)模式，PCC按照機(jī)頻與頻率給定的差值進(jìn)行PID運(yùn)算。PCC根據(jù)電氣開度和實際開度的差值輸出脈寬調(diào)制（PWM）信號，經(jīng)功率放大后驅(qū)動電磁球閥，調(diào)節(jié)導(dǎo)葉開度，使機(jī)組自動運(yùn)行于空載工況。并網(wǎng)后，如為并大電網(wǎng)運(yùn)行，自動切換為開度調(diào)節(jié)模式