水輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本概念和微機(jī)調(diào)速器

水輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本概念

和

數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器

1水輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本概念和數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器一.水輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本概念二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器三.微機(jī)調(diào)節(jié)器四.機(jī)械液壓系統(tǒng)五.微機(jī)調(diào)速器故障分析及對(duì)策六.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)七.思考題2一.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)3.水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性31.水輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)維持機(jī)組轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)速附近，滿足電網(wǎng)一次調(diào)頻要求；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，滿足電網(wǎng)二次調(diào)頻要求；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。

42.水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：圖1-1水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖5系統(tǒng)特點(diǎn)：操作力大——需要經(jīng)液壓放大操作接力器水流慣性：機(jī)械慣性：系統(tǒng)復(fù)雜、非線性特性手動(dòng)水輪機(jī)調(diào)節(jié)

比例操作超前操作積分操作

63.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）調(diào)速器

機(jī)械液壓/電氣液壓/數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器緩沖式PID結(jié)構(gòu)圖1-2電氣液壓調(diào)速器(PID)結(jié)構(gòu)圖7PID結(jié)構(gòu)：

圖1-3微機(jī)調(diào)速器結(jié)構(gòu)圖

8◆水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T9652.11997GB/T9652.21997靜態(tài)特性靜態(tài)特性：

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9永態(tài)差值系數(shù)：

靜速死區(qū)：

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10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)和動(dòng)態(tài)特性11◆水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性

GB/T9652.1—1997主要靜態(tài)特性指標(biāo)調(diào)速器類型項(xiàng)目大

型中

型小

型特小型電調(diào)機(jī)調(diào)電調(diào)機(jī)調(diào)電調(diào)機(jī)調(diào)轉(zhuǎn)速死區(qū)/%ix≤0.04（0.02）≤0.10≤0.08（0.06）≤0.15≤0.10≤0.18≤0.20輪葉隨動(dòng)系統(tǒng)不準(zhǔn)確度/ia%≤1.5／bp整定范圍bp=0~bPM，最小值不大于0.1%，最大值bPM不小于8%12動(dòng)態(tài)特性調(diào)速器PID特性：階躍輸入響應(yīng)特性：圖1-8PID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13◆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=bt×Td速動(dòng)時(shí)間常數(shù)Tx的物理含義是：在bp=0的條件下，若取頻率變化相對(duì)值為x=1.0，則接力器走全行程的時(shí)間就是速動(dòng)時(shí)間常數(shù)Tx，它在數(shù)值上等于積分增益KI的倒數(shù)，也等于暫態(tài)差值系數(shù)bt與緩沖裝置時(shí)間常數(shù)Td的乘積。

14◆水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性接力器響應(yīng)時(shí)間常數(shù)Ty

圖1-9接力器響應(yīng)時(shí)間常數(shù)Ty15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16◆水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性

曲線1的相對(duì)阻尼系數(shù)，無超調(diào)，但過程緩慢；曲線3的相對(duì)阻尼系數(shù)，初始段反應(yīng)快，但有過大的超調(diào)；曲線2的相對(duì)阻尼系數(shù)，有較理想的響應(yīng)特性，其超調(diào)量約為3%。所以，應(yīng)選擇、調(diào)整開環(huán)放大系數(shù)Kop（也就調(diào)整了Ty），使隨動(dòng)系統(tǒng)對(duì)階躍輸入的響應(yīng)特性具有3%～5%的超調(diào)量。IEC61362標(biāo)準(zhǔn)推薦：導(dǎo)葉接力器Ty=0.1～0.25s；槳葉接力器Ty=0.2～0.8s；沖擊式折向器Ty=0.1～0.15s。在我國(guó)一般推薦：導(dǎo)葉接力器Ty=0.1～0.2s；槳葉接力器的Ty取為導(dǎo)葉接力器Ty的2～3倍。

17◆水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性

調(diào)速器應(yīng)保證機(jī)組在各種工況和運(yùn)行方式下的穩(wěn)定性指標(biāo)

①手動(dòng)空載工況（發(fā)電機(jī)勵(lì)磁在自動(dòng)方式下工作）運(yùn)行時(shí)，水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值對(duì)大型調(diào)速器來說不得超過0.2%；對(duì)中、小型和特小型調(diào)速器來說均不得超過0.3%。當(dāng)調(diào)速器控制水輪發(fā)電機(jī)組在空載工況自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，在選擇調(diào)速器運(yùn)行參數(shù)時(shí)，待穩(wěn)定后所記錄3min內(nèi)的轉(zhuǎn)速擺動(dòng)值應(yīng)滿足下列要求：

對(duì)于大型電氣液壓調(diào)速器，不超過0.15%；

對(duì)于大型機(jī)械液壓調(diào)速器和中、小型調(diào)速器，不超過0.25%；

對(duì)于特小型調(diào)速器，不超過0.3%。

②如果機(jī)組手動(dòng)空載時(shí)的轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值大于規(guī)定值（見上），那么其自動(dòng)空載轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值不得大于相應(yīng)手動(dòng)空載轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值。18◆水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性

機(jī)組甩負(fù)荷后應(yīng)保證的動(dòng)態(tài)品質(zhì)

①甩100%額定負(fù)荷后：

在轉(zhuǎn)速變化過程中，超過3%額定轉(zhuǎn)速以上的波峰不超過兩個(gè)；

GB/T9652.1—1997規(guī)定：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0.5%為止所經(jīng)歷的時(shí)間應(yīng)不大于40s。IEC61362《水輪機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范導(dǎo)則》規(guī)定：在甩負(fù)荷中，若記從甩負(fù)荷開始至出現(xiàn)最大轉(zhuǎn)速上升值為止的時(shí)間為tM，記從甩負(fù)荷開始到機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動(dòng)值不超過1.0%為止的時(shí)間為tE，則tE/tM的推薦值為2.5～4.0（8.0）（對(duì)于沖擊式機(jī)組）和15（對(duì)于高水頭混流式機(jī)組）。

②轉(zhuǎn)速或指令信號(hào)按規(guī)定形式變化，接力器不動(dòng)時(shí)間：

對(duì)于電氣液壓調(diào)速器，不大于0.2s；

對(duì)于機(jī)械液壓調(diào)速器，不大于0.3s。19◆水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性

不動(dòng)時(shí)間試驗(yàn)(公伯峽電站300MW現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)曲線)

20◆水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性

開機(jī)過程錄波(公伯峽電站300MW現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)曲線)21◆水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性

空載擺動(dòng)試驗(yàn)(公伯峽電站300MW現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)曲線)22◆水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性

甩100%負(fù)荷試驗(yàn)(公伯峽電站300MW現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)曲線)23

◆水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性

GB/T9652.1—1997對(duì)調(diào)速器主要?jiǎng)討B(tài)參數(shù)要求

參數(shù)btTd/sTn/sKPKI/s–1KD/s最小值最大值最小值最大值最小值最大值最小值最大值最小值最大值最小值最大值數(shù)值≤0.05≥0.80≤2.00≥20.000.00≥2.00≤0.30≥20.00≤0.50≥10.000.00≥5.0024◆水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)Ta和Tw的規(guī)定：

水輪機(jī)引水系統(tǒng)水流慣性時(shí)間常數(shù)Tw：對(duì)于PID型調(diào)速器，不大于4s；對(duì)于PI型調(diào)速器，不大于2.5s；

機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)Ta：對(duì)于反擊式機(jī)組，不小于4s；對(duì)于沖擊式機(jī)組，不小于2s。

比值Tw/Ta不大于0.4。25二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器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26二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器

雙比例伺服閥系統(tǒng)原理框圖27二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器

交流伺服電機(jī)自復(fù)中系統(tǒng)原理框圖28二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器

步進(jìn)電機(jī)伺服缸系統(tǒng)原理框圖29二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器

比例伺服閥＋自復(fù)中系統(tǒng)原理框圖30

二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器

1.水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的結(jié)構(gòu)

微機(jī)調(diào)節(jié)器、電/機(jī)轉(zhuǎn)換裝置、機(jī)械液壓系統(tǒng)

圖2-1PLC水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的總體框圖3132二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器

◆典型結(jié)構(gòu)步進(jìn)電機(jī)（速度環(huán)）電液轉(zhuǎn)換器/機(jī)械液壓隨動(dòng)系統(tǒng)型

步進(jìn)電機(jī)電液轉(zhuǎn)換器/機(jī)械液壓隨動(dòng)系統(tǒng)型調(diào)速器框圖33

步進(jìn)電機(jī)電液轉(zhuǎn)換器/機(jī)械液壓隨動(dòng)系統(tǒng)型調(diào)速器方塊圖二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器34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)速器框圖二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器

35

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)速器方塊圖二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器

36

二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器

微機(jī)調(diào)速器自動(dòng)調(diào)節(jié)部分框圖37二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器人工頻率死區(qū)環(huán)節(jié)的特性，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

38二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器人工頻率死區(qū)取值Ef的一般取值范圍相當(dāng)于頻率值為0～0.5Hz在頻率轉(zhuǎn)換系數(shù)Kf=25000時(shí)所對(duì)應(yīng)的范圍，即Ef=0～250

Ef可由程序按調(diào)速器的運(yùn)行工況和調(diào)節(jié)模式自動(dòng)地被設(shè)定：機(jī)組在“空載”工況運(yùn)行時(shí)，設(shè)定Ef=0；機(jī)組在并入電網(wǎng)方式下運(yùn)行，且調(diào)速器在“頻率調(diào)節(jié)”模式下時(shí)，設(shè)定Ef=0；調(diào)速器在“開度調(diào)節(jié)”和“功率調(diào)節(jié)”模式下時(shí)，設(shè)定Ef=0.033Hz。39永態(tài)差值環(huán)節(jié)和人工死區(qū)：三種調(diào)節(jié)模式：人工開度/功率死區(qū)環(huán)節(jié)特性調(diào)節(jié)模式間的轉(zhuǎn)換關(guān)系二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器

40

1.

水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的基本調(diào)節(jié)模式二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器

412.靜態(tài)特性

穩(wěn)態(tài)狀態(tài)-積分輸入為零，其表達(dá)式為(接力器開度):

微機(jī)調(diào)節(jié)器的靜態(tài)特性

422.靜態(tài)特性永態(tài)差值系數(shù)bp/ep

bp是指導(dǎo)葉接力器行程永態(tài)差值系數(shù)，用于“頻率調(diào)節(jié)”和“開度調(diào)節(jié)”模式；ep是指機(jī)組功率的永態(tài)差值系數(shù)；部分調(diào)速器往往只引入bp的概念，即在“功率調(diào)節(jié)”模式下，也采用永態(tài)差值系數(shù)bp。432.靜態(tài)特性穩(wěn)態(tài)狀態(tài)-積分輸入為零，其表達(dá)式為（機(jī)組功率）:442.靜態(tài)特性靜態(tài)特性主要參數(shù)和變量頻率給定fc功率給定Pc開度給定yc頻率fg開度y永態(tài)差值系數(shù)bp452.靜態(tài)特性接力器開度給定是機(jī)組頻率等于頻率給定時(shí)的接力器開度；頻率給定是接力器開度等于接力器開度給定時(shí)的機(jī)組頻率；46對(duì)靜態(tài)特性的影響

調(diào)整頻率給定和開度給定后的微機(jī)調(diào)節(jié)器靜態(tài)特性

2.靜態(tài)特性472.靜態(tài)特性48

的關(guān)系：微機(jī)調(diào)節(jié)器的靜態(tài)特性（bp=0）2.靜態(tài)特性49人工頻率死區(qū)：和人工開度/功率死區(qū)

(a)fg、Ef以赫茲表示的特性(b)ef以相對(duì)值表示的特性

Ef起作用時(shí)微機(jī)調(diào)節(jié)器的靜態(tài)特性2.靜態(tài)特性50

Ey起作用時(shí)微機(jī)調(diào)節(jié)器的靜態(tài)特性2.靜態(tài)特性512.靜態(tài)特性52

Ef0、Ey0微機(jī)調(diào)節(jié)器靜態(tài)特性2.靜態(tài)特性53協(xié)聯(lián)特性：

微機(jī)調(diào)節(jié)器采用的水輪機(jī)協(xié)聯(lián)曲線二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器

54

插值節(jié)點(diǎn)表553.動(dòng)態(tài)特性(PID傳遞函數(shù)表達(dá)式)563.動(dòng)態(tài)特性(PID離散表達(dá)式)采樣周期

若要將PID調(diào)節(jié)規(guī)律用軟件實(shí)現(xiàn)，則必須進(jìn)行離散計(jì)算。采樣周期

是離散計(jì)算過程中極為重要的一個(gè)量。由PLC（可編程控制器）或其他工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為硬、軟件主體構(gòu)成的水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器，都是一種借助程序?qū)崿F(xiàn)調(diào)節(jié)和控制功能的數(shù)字電子裝置?？删幊炭刂破魇且匝不貟呙璧脑砘蚨〞r(shí)處理的原理工作的。可編程控制器完整地執(zhí)行一次可編程控制器系統(tǒng)、用戶程序所占用的時(shí)間，稱之為采樣周期。準(zhǔn)確地知道采樣周期的數(shù)值，對(duì)于準(zhǔn)確地應(yīng)用離散PID算法來實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)規(guī)律是十分重要的。573.動(dòng)態(tài)特性(PID離散表達(dá)式)比例作用—輸出比例于輸入，輸出對(duì)輸入的響應(yīng)沒有時(shí)間差；離散化時(shí)與采樣周期無關(guān)。杠桿輸出位移y(t)比例于（杠桿比k）其輸入位移x(t):運(yùn)算放大器輸出Uout(t)比例于（放大系數(shù)k）其輸入U(xiǎn)in(t):583.動(dòng)態(tài)特性(PID離散表達(dá)式)比例作用分量YP

593.動(dòng)態(tài)特性(PID離散表達(dá)式)積分作用—輸入為零，輸出保持常數(shù)；輸入為常數(shù)，輸出等速變化；輸出取決于輸入和時(shí)間，離散化時(shí)與采樣周期有關(guān)。積分的物理概念：在時(shí)刻t,被積曲線與橫軸之間的面積。汽車行駛路程s(t)是其速度v(t)的積分：接力器位移y(t)是主配壓閥活塞偏離中間平衡位置位移Δx(t)的積分：603.動(dòng)態(tài)特性(PID離散表達(dá)式)積分作用積分的物理概念：在時(shí)刻t,被積曲線與橫軸之間的面積。613.動(dòng)態(tài)特性(PID離散表達(dá)式)積分分量—是采樣周期；

—在時(shí)刻t,曲線與橫軸之間的面積；

—K個(gè)矩形面積之和（）；

—K-1個(gè)矩形面積之和()；

—K時(shí)刻一個(gè)矩形面積；623.動(dòng)態(tài)特性(PID離散表達(dá)式)微分作用—輸出比例于輸入的變化速度；輸入為常數(shù)，輸出為零，離散化時(shí)與采樣周期有關(guān)。；SX(S)的原函數(shù)就是633.動(dòng)態(tài)特性(PID離散表達(dá)式)微分作用分量YD式中是采樣周期，經(jīng)整理得到：643.動(dòng)態(tài)特性(PID離散表達(dá)式)微分環(huán)節(jié)離散表達(dá)式在階躍作用下的動(dòng)作過程（舉例）：653.動(dòng)態(tài)特性PI響應(yīng)特性：

PI調(diào)節(jié)器的階躍輸入響應(yīng)特性二.水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器66PID響應(yīng)特性開環(huán)增量環(huán)節(jié)的作用

PID調(diào)節(jié)器的階躍輸入響應(yīng)特性PID調(diào)節(jié)器的階躍輸入響應(yīng)3.動(dòng)態(tài)特性673.動(dòng)態(tài)特性（速動(dòng)時(shí)間常數(shù)Tx

）物理含義是：在bp=0的條件下，若取頻率變化相對(duì)值為x=1.0，則接力器走全行程的時(shí)間就是速動(dòng)時(shí)間常數(shù)Tx，它在數(shù)值上等于積分增益KI的倒數(shù)，也等于暫態(tài)差值系數(shù)bt與緩沖裝置時(shí)間常數(shù)Td的乘積。幾個(gè)x取值下的接力器走全行程的時(shí)間：

683.動(dòng)態(tài)特性（速動(dòng)時(shí)間常數(shù)Tx）若記t0.5和t0.1為接力器走50%和10%行程的時(shí)間，則有：693.動(dòng)態(tài)特性（PID參數(shù)選擇）1.5Tw/Ta≤bt≤3Tw/Ta3Tw≤Td≤6TwTn=(0.4—0.6)Tw式中被控機(jī)組為混流式可取較小的bt、Td、Tn初始值，為軸流式時(shí)可取bt、Td、Tn范圍內(nèi)的中間值作為其初始值、為貫流式則要取較大的bt、Td、Tn初始值；對(duì)于同一機(jī)組，水頭高時(shí)要取較大的bt、Td、Tn值。703.動(dòng)態(tài)特性（PID參數(shù)選擇）0.33Ta/Tw≤KP≤0.67Ta/Tw0.167KP/Tw≤KI≤0.33KP/Tw0.4TwKP≤KD≤0.6TwKP表明:應(yīng)先確定比例系數(shù)KP再據(jù)上式確定積分系數(shù)KI和微分系數(shù)KD。KP、KI和Tw呈近似反比的關(guān)系。KD與Tw呈近似正比的關(guān)系。713.動(dòng)態(tài)特性（PID參數(shù)選擇）例如，當(dāng)Ta＝10s，Tw＝1.5s時(shí)，計(jì)算可得：0.225≤bt≤0.45，4.5s≤Td≤9.0s，0.6s

≤

Tn

≤0.9s，2.2≤KP≤4.47，0.11KP≤KI≤0.22KP，0.6KP≤KD≤0.9KP

，724.控制功能工作狀態(tài)：微機(jī)調(diào)速器工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖運(yùn)行方式：自動(dòng)/手動(dòng)故障診斷：測(cè)頻導(dǎo)葉反饋功率/水頭變送器73三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－機(jī)組頻率測(cè)量

測(cè)量方式：高速計(jì)數(shù)模塊配合中斷模塊測(cè)量（全可編程測(cè)頻）頻率信號(hào)源：發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器,交流(0.3～150V)

齒盤測(cè)頻的非接觸式接近開關(guān)（NPN型，DC24V供電）

測(cè)頻范圍：殘壓測(cè)頻(10～90Hz)

齒盤測(cè)頻：(2～90Hz)

測(cè)頻分辨率：±0.0015Hz74三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－機(jī)組頻率測(cè)量測(cè)量頻率一般采用測(cè)量周期法（簡(jiǎn)稱測(cè)周法）或測(cè)量頻率法（簡(jiǎn)稱測(cè)頻法）。測(cè)頻法是指：通過測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)信號(hào)的頻率數(shù)來測(cè)量頻率。顯然，對(duì)于額定頻率為50Hz的水輪發(fā)電機(jī)組的頻率來說，用這種方法是不合適的，它只適合于測(cè)量處于高頻段的頻率信號(hào)。75三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－機(jī)組頻率測(cè)量76三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－機(jī)組頻率測(cè)量F必然正比于被測(cè)的頻率值。例如，取N=2×106Hz，則在被測(cè)頻率為50Hz時(shí)，其T=0.02s，NT=40000；若取式中的常數(shù)C=2×109，則求得測(cè)量結(jié)果為F=50000。若被測(cè)頻率為48Hz，則求得F=48000。77三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－雙機(jī)交叉冗余78三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－雙機(jī)交叉冗余全冗余雙PLC調(diào)節(jié)器：CPU、輸入模塊、輸出模塊、傳感器、測(cè)頻單元、電源均為冗余結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)“主機(jī)/熱備”功能。微機(jī)調(diào)節(jié)器采用兩個(gè)獨(dú)立的微機(jī)控制器A和B組成，通過現(xiàn)場(chǎng)總線MB+實(shí)現(xiàn)雙機(jī)狀態(tài)和數(shù)據(jù)一致；每一個(gè)微機(jī)調(diào)節(jié)器與機(jī)械液壓系統(tǒng)相配合，能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)全部控制功能和保證達(dá)到全部調(diào)節(jié)性能要求；當(dāng)微機(jī)調(diào)節(jié)控制器A或B之一故障時(shí)，可發(fā)出故障信號(hào)并自動(dòng)、無擾動(dòng)地切換到正常機(jī)工作，故障機(jī)可在線更換模塊、檢修。雙機(jī)冗余（單元級(jí)冗余）79三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－雙機(jī)交叉冗余F模塊（FA、FB）：頻率測(cè)量模塊DI模塊（DIA、DIB）：開關(guān)量輸入模塊DO模塊（DOA、DOB）：開關(guān)量輸出模塊AI模塊（AIA、AIB）：模擬量輸入模塊AO模塊（AOA、AOB）：模擬量輸出模塊C模塊（CA、CB）：通信模塊交叉冗余（模塊級(jí)冗余）80三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－雙機(jī)交叉冗余在不増加硬件的條件下，用通信和軟件構(gòu)成交叉冗余控制結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力。當(dāng)雙微機(jī)調(diào)節(jié)器均出現(xiàn)部分模塊故障時(shí)，這種交叉冗余控制結(jié)構(gòu)可以容忍兩個(gè)單機(jī)的不同名模塊故障情況（容錯(cuò)），交叉構(gòu)成正常的調(diào)節(jié)器，使調(diào)速器能正常工作，實(shí)現(xiàn)真正的雙機(jī)冗余容錯(cuò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高調(diào)速器的可靠性。交叉冗余（模塊級(jí)冗余）81三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－雙機(jī)交叉冗余記模塊變量為MY（X），Y表示A或B調(diào)節(jié)器，X表示6種模塊類型F、DI、DO、AI、AO、C。設(shè)定模塊＝1時(shí)為正常，模塊＝0時(shí)故障。例如FA＝1，表示微機(jī)調(diào)節(jié)器A的頻率測(cè)量模塊正常；FA＝0表示其故障。82三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－應(yīng)用軟件83三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－應(yīng)用軟件PID調(diào)節(jié)參數(shù)的整數(shù)化84三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－應(yīng)用軟件85三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－應(yīng)用軟件例子：采樣周期=0.02s(=2s)，取T1v=0.14s（T1v=14s），則式成為：86三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－適應(yīng)式變參數(shù)調(diào)節(jié)國(guó)內(nèi)外水輪機(jī)數(shù)字式電液調(diào)速器均采用PID或以PID為基礎(chǔ)的調(diào)節(jié)規(guī)律。

近年來，國(guó)內(nèi)外都在進(jìn)行自適應(yīng)控制、模糊控制等調(diào)節(jié)規(guī)律在水輪機(jī)調(diào)節(jié)中應(yīng)用的仿真研究與應(yīng)用探索，取得了一些初步理論結(jié)果，但尚無采用這些調(diào)節(jié)規(guī)律的數(shù)字式電液調(diào)速器在水電站試驗(yàn)成功的報(bào)道。鑒于水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的復(fù)雜性，強(qiáng)非線性和多運(yùn)行工況，對(duì)運(yùn)行工況、技術(shù)要求和運(yùn)行條件適應(yīng)的變參數(shù)調(diào)節(jié)，是經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)并得到廣泛成功運(yùn)用的調(diào)節(jié)方式。87三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－適應(yīng)式變參數(shù)調(diào)節(jié)機(jī)組轉(zhuǎn)速（頻率）適應(yīng)式變參數(shù)PID調(diào)節(jié)空載運(yùn)行工況（適應(yīng)運(yùn)行水頭）機(jī)組并入大電網(wǎng)運(yùn)行（適應(yīng)大網(wǎng)/小網(wǎng)工況和頻率/功率調(diào)節(jié)模式）機(jī)組在?。ü铝ⅲ╇娋W(wǎng)中運(yùn)行88三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－適應(yīng)式變參數(shù)調(diào)節(jié)功率適應(yīng)式變參數(shù)PI調(diào)節(jié)適應(yīng)運(yùn)行水頭和功率偏差大小為了實(shí)現(xiàn)機(jī)組功率Pg對(duì)AGC系統(tǒng)下達(dá)的功率給定Pc的快速、單調(diào)跟蹤，必須采用有開環(huán)增量ΔP的功率調(diào)節(jié)模式。由于機(jī)組功率Pg是機(jī)組水頭H和導(dǎo)葉開度Y的函數(shù)，在編程時(shí)一定要使ΔP為H和Y的函數(shù)，即ΔP對(duì)H和y適應(yīng)式變參數(shù)。否則，在低水頭工況整定的ΔP值，將使在高水頭下的功率調(diào)節(jié)出現(xiàn)大的超調(diào)和振蕩。c.為了適應(yīng)機(jī)組運(yùn)行水頭、水輪機(jī)導(dǎo)葉開度/機(jī)組功率和功率偏差值的不同情況，采用適應(yīng)式變參數(shù)機(jī)組功率的PI調(diào)節(jié)89三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－適應(yīng)式變參數(shù)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)機(jī)組功率快速、無超調(diào)的調(diào)節(jié)：采用不同斜率的三段調(diào)節(jié)（適應(yīng)目標(biāo)功率與實(shí)際功率差值大?。?；斜率數(shù)值適應(yīng)機(jī)組運(yùn)行水頭；90三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－適應(yīng)式變參數(shù)調(diào)節(jié)電氣開度限制L的適應(yīng)式變參數(shù)

為了保證水輪發(fā)電機(jī)組合理安全運(yùn)行，必須根據(jù)水輪機(jī)特性，適應(yīng)機(jī)組運(yùn)行水頭，設(shè)定與之對(duì)應(yīng)的導(dǎo)葉最大開度值。同上，可在微機(jī)調(diào)節(jié)器內(nèi)寫入Lmax（H）的節(jié)點(diǎn)表，由運(yùn)行水頭插值求得相應(yīng)最大電氣開度限制Lmax。91三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－適應(yīng)式變參數(shù)調(diào)節(jié)適應(yīng)式兩段開機(jī)特性92三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－適應(yīng)式變參數(shù)調(diào)節(jié)適應(yīng)式兩段開機(jī)特性調(diào)速器接到開機(jī)指令后，即通過電氣開度限制L0將導(dǎo)葉開啟至第一開機(jī)開度YKJ1（圖中的A點(diǎn)）經(jīng)過一段時(shí)間開始測(cè)量機(jī)組轉(zhuǎn)速（頻率），設(shè)在C點(diǎn)機(jī)組頻率已連續(xù)2s大于45Hz，則通過電氣開限L將導(dǎo)葉壓至第二開機(jī)開度YKJ2，調(diào)速器轉(zhuǎn)入空載運(yùn)行工況，由PID調(diào)節(jié)導(dǎo)葉至空載開度Y093對(duì)調(diào)速器主要要求適應(yīng)式運(yùn)行工況項(xiàng)目調(diào)節(jié)規(guī)律PID參數(shù)永態(tài)插值系數(shù)bp（%）人工死區(qū)Ef、Ep、Ey調(diào)節(jié)模式開環(huán)功率給定增量ΔP（Δy）電氣開限Lmax轉(zhuǎn)速（頻率）調(diào)節(jié)器；頻率擺動(dòng)小，便于并網(wǎng)空載PIDPID參數(shù)強(qiáng)，適應(yīng)水頭區(qū)域的PID變參數(shù)2～6Ef＝0Ep＝0Ey＝0頻率調(diào)節(jié)適應(yīng)水頭的空載開限L0（H）機(jī)組功率控制器；以快速、單調(diào)受控于水電廠AGC并入大電網(wǎng)帶指定負(fù)荷PIPID參數(shù)弱6～8Ef＝0.2HzEp＝1%PrEy＝1%y功率(開度)調(diào)節(jié)適應(yīng)水頭的特性ΔP（H）適應(yīng)水頭的最大開限Lmax（H）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器；受控于水電廠AGC的機(jī)組功率控制器承擔(dān)調(diào)頻任務(wù)PIDPID參數(shù)弱1～2Ef＝0Ep＝0Ey＝0頻率調(diào)節(jié)適應(yīng)水頭的特性ΔP（H）適應(yīng)水頭的最大開限Lmax（H）轉(zhuǎn)速（頻率）調(diào)節(jié)器并入小電網(wǎng)PIDPID參數(shù)強(qiáng)1～4Ef＝0Ep＝0Ey＝0頻率調(diào)節(jié)適應(yīng)水頭的特性ΔP（H）適應(yīng)水頭的最大開限Lmax（H）在機(jī)組運(yùn)行范圍內(nèi)，使機(jī)組在允許加速度范圍內(nèi)，機(jī)組轉(zhuǎn)速快速單調(diào)到達(dá)額定值，轉(zhuǎn)入空載機(jī)組開機(jī)兩段開機(jī)開環(huán)程序控制適應(yīng)水頭的兩段開機(jī)開度ykj1（H）和ykj2（H）三段閉環(huán)開機(jī)閉環(huán)機(jī)組加速度控制94三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－網(wǎng)絡(luò)/通訊調(diào)速器系統(tǒng)采用MB+通訊的網(wǎng)絡(luò)連接。MB+作為一個(gè)判定性令牌傳遞網(wǎng)絡(luò)，以一個(gè)兆波特的速率進(jìn)行通訊，快速的存取過程數(shù)據(jù)。調(diào)速器實(shí)現(xiàn)內(nèi)部信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)化，所有的控制核心器件包括微機(jī)調(diào)節(jié)器A、微機(jī)調(diào)節(jié)器B、工控機(jī)、電氣手動(dòng)、油壓裝置控制PLC等均可掛接在MB+網(wǎng)絡(luò)上，進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通訊。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖如下：95三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－網(wǎng)絡(luò)/通訊96三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－在線診斷功能—程序出錯(cuò)和CPU模塊故障；—模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換器和輸入通道故障；—數(shù)字／模擬轉(zhuǎn)換器和輸出通道故障；—通訊模塊故障；—開度、功率傳感器及其反饋通道故障；—電源系統(tǒng)故障；—水頭傳感器故障；—緊急停機(jī)回路故障；—測(cè)速系統(tǒng)故障；97三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－在線診斷功能—冗余系統(tǒng)自動(dòng)切換或電氣手動(dòng)、自動(dòng)方式切換故障；—液壓控制系統(tǒng)故障—液壓控制設(shè)備故障報(bào)警；—高、低液位報(bào)警；—高、低油壓報(bào)警；—油溫高報(bào)警；—油過濾器堵塞報(bào)警；—油過濾器除水元件濕度高報(bào)警。—其它98三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－離線診斷及調(diào)試功能—系統(tǒng)硬件及軟件故障檢查，包括各硬件模塊故障檢查；—調(diào)節(jié)參數(shù)檢查及調(diào)試；—程序檢查及調(diào)試；—修改和調(diào)整程序；—檢查、調(diào)試和電站計(jì)算機(jī)的通信及其它接口；—其它。99三.微機(jī)調(diào)節(jié)器調(diào)速器運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)100

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)速器監(jiān)控系統(tǒng)主界面

101三.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)速器狀態(tài)畫面

102三.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)速器開關(guān)量和模擬量顯示103三.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)速器參量實(shí)時(shí)曲線104三.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105三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－機(jī)組水輪機(jī)調(diào)節(jié)仿真決策支持系統(tǒng)

MATLAB是MathWorks公司推出的一種數(shù)值型計(jì)算軟件。MATLAB語言具有編程高效、程序設(shè)計(jì)靈活、圖形功能強(qiáng)等特點(diǎn)。MATLAB提供的SIMULINK是一個(gè)用來對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包，它支持連續(xù)、離散及兩者混合的線性和非線性系統(tǒng)，也支持多種采樣速率的多速率系統(tǒng)。SIMULINK為用戶提供了用目標(biāo)對(duì)象傳遞函數(shù)的方框圖建模方法。用戶可以使用SIMULINK以自動(dòng)上而下或自動(dòng)下而上、模塊化的層次結(jié)構(gòu)創(chuàng)建研究對(duì)象的模型。106三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－機(jī)組水輪機(jī)調(diào)節(jié)仿真決策支持系統(tǒng)107三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－機(jī)組水輪機(jī)調(diào)節(jié)仿真決策支持系統(tǒng)108三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－機(jī)組水輪機(jī)調(diào)節(jié)仿真決策支持系統(tǒng)機(jī)組開機(jī)過程109三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－機(jī)組水輪機(jī)調(diào)節(jié)仿真決策支持系統(tǒng)機(jī)組空擾特性110三.微機(jī)調(diào)節(jié)器－機(jī)組水輪機(jī)調(diào)節(jié)仿真決策支持系統(tǒng)

機(jī)組甩負(fù)荷特性111四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－大型調(diào)速器機(jī)械液壓系統(tǒng)框圖112四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－中小型調(diào)速器機(jī)械液壓系統(tǒng)框圖113四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－大型調(diào)速器機(jī)械液壓系統(tǒng)圖114四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－大型調(diào)速器機(jī)械液壓系統(tǒng)圖115四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－“數(shù)字閥”（高壓滑閥）

數(shù)字式電液調(diào)速器機(jī)械液壓系統(tǒng)框圖116四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－電/機(jī)轉(zhuǎn)換裝置電/機(jī)轉(zhuǎn)換裝置是電－機(jī)轉(zhuǎn)換器和電－液轉(zhuǎn)換器的總稱，前者將微機(jī)調(diào)節(jié)器送來的電氣信號(hào)，轉(zhuǎn)換、放大成具有一定驅(qū)動(dòng)力的機(jī)械位移輸出，后者則把微機(jī)調(diào)節(jié)器送來的電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大為相應(yīng)的液壓流量控制信號(hào)輸出。電/機(jī)轉(zhuǎn)換裝置一般與主配壓閥相接口，電－機(jī)轉(zhuǎn)換器與帶引導(dǎo)閥的機(jī)械位移輸入型主配壓閥相配合，電－液轉(zhuǎn)換器則與帶輔助接力器的液壓控制型主配壓閥接口。117四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－比例伺服閥比例伺服閥是電－液轉(zhuǎn)換器，它是一種電氣控制的引導(dǎo)閥，在大型和特大型數(shù)字式調(diào)速器中得到廣泛的應(yīng)用，由比例伺服閥作為電－液轉(zhuǎn)換器組成的數(shù)字式電液調(diào)速器在電站的試驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果表明，水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有優(yōu)秀的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。比例伺服閥的功能是把微機(jī)調(diào)節(jié)器輸出的電氣控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為與其成比例的流量輸出信號(hào)，用于控制帶輔助接力器（液壓控制型）的主配壓閥。118四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－比例伺服閥比例伺服閥的表示符號(hào)119四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－比例伺服閥技術(shù)參數(shù)：型號(hào)：NG6(NG10)結(jié)構(gòu)：滑閥，帶鋼閥套，直接作用式,帶集成放大通徑：6(10)(mm)最大工作油壓：315bar額定輸出流量：（閥口壓降△p=35bar）4、12、24、40（50、100）（L/min）最大工作壓力315bar泄漏（100bar時(shí)）<0.18、0.3、0.5、0.9（1.2、1.5）（L/min）安裝形式板式ISO4401電磁鐵電流max2.7A線圈電阻2.5～2.8Ω功率消耗30（50）（VA）120四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－比例伺服閥比例伺服閥控制主配壓閥原理框圖121四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－比例伺服閥比例伺服閥構(gòu)成的機(jī)械液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖122四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－自復(fù)中裝置

交流伺服電機(jī)自復(fù)中裝置是電－機(jī)轉(zhuǎn)換器，它是一種新型的把交流伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成機(jī)械直線位移的轉(zhuǎn)換器，用于控制帶引導(dǎo)閥（位移控制型）的主配壓閥。

交流伺服電機(jī)自復(fù)中機(jī)構(gòu)123四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－自復(fù)中/控制閥交流伺服電機(jī)/控制閥裝置是一種電－液轉(zhuǎn)換器，用于控制帶輔助接力器（液壓控制型）的主配壓閥。交流伺服電機(jī)/控制閥124四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－脈沖閥座閥式電磁換向閥125四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－脈沖閥座閥式電磁換向閥是一種二位三通型方向控制閥，它在液壓系統(tǒng)中大多作為先導(dǎo)控制閥使用。座閥式電磁換向閥采用鋼球與閥座的接觸密封，所以也稱為電磁換向球閥，避免了滑閥式換向閥的內(nèi)部泄漏。座閥式電磁換向閥在工作過程中受液流作用力影響小，不易產(chǎn)生徑向卡緊。故動(dòng)作可靠，且在高油壓下也可正常使用；換向速度也比一般電磁換向滑閥快。126四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－脈沖閥電磁換向滑閥127四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－脈沖閥WE型電磁換向閥是電磁操作的換向滑閥，也稱電磁換向滑閥，可以控制油流的開啟、停止或方向。128四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－主配壓閥主配壓閥是調(diào)速器機(jī)械液壓系統(tǒng)的功率級(jí)液壓放大器，它將電/機(jī)轉(zhuǎn)換裝置機(jī)械位移或液壓控制信號(hào)放大成相應(yīng)方向的、與其成比例的、滿足接力器流量要求的液壓信號(hào)，控制接力器的開啟或關(guān)閉。主配壓閥的主要結(jié)構(gòu)有兩種：帶引導(dǎo)閥的機(jī)械位移控制型和帶輔助接力器的機(jī)械液壓控制型。對(duì)于帶輔助接力器液壓輸入的主配壓閥，必需設(shè)置主配壓閥活塞至電/機(jī)轉(zhuǎn)換裝置的電氣或機(jī)械反饋。129四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－主配壓閥在主配壓閥上整定接力器的最短關(guān)閉和開啟時(shí)間的原理有兩種：基于限制主配壓閥活塞最大行程的方式和基于在主配壓閥關(guān)閉和開啟排油腔進(jìn)行節(jié)流的方式。大型調(diào)速器一般采用限制主配壓閥最大行程的原理來整定接力器的最短關(guān)閉和開啟時(shí)間。對(duì)于要求有兩段關(guān)機(jī)特性的，在主配壓閥上整定的是快速區(qū)間的關(guān)機(jī)速率，慢速區(qū)間的關(guān)機(jī)速率設(shè)置，在分段關(guān)閉裝置上實(shí)現(xiàn)。130四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－主配壓閥美國(guó)GE公司FC主配壓閥131四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－主配壓閥帶引導(dǎo)閥的機(jī)械位移控制型主配壓閥

位移控制引導(dǎo)閥差壓輔助接力器132四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－主配壓閥機(jī)械位移控制型主配壓閥結(jié)構(gòu)原理框圖見圖。這是一種帶有引導(dǎo)閥的、機(jī)械位移控制、直聯(lián)型主配壓閥，應(yīng)采用機(jī)械位移輸出的電－機(jī)轉(zhuǎn)換器對(duì)其進(jìn)行控制。主配壓閥的引導(dǎo)閥活塞為微差壓式，它始終有一個(gè)向上的作用力，因而引導(dǎo)閥活塞隨動(dòng)于電－機(jī)轉(zhuǎn)換裝置的位移。在引導(dǎo)閥對(duì)主配壓閥的輔助接力器的控制下，主配壓閥活塞的位移等于引導(dǎo)閥活塞位移；所以，主配壓閥活塞也就隨動(dòng)于電－機(jī)轉(zhuǎn)換裝置的機(jī)械位移。133四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－主配壓閥帶輔助接力器的液壓控制型主配壓閥

液壓控制差壓輔助接力器134四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－主配壓閥機(jī)械液壓控制型主配壓閥結(jié)構(gòu)原理框圖。這是一種帶有輔助接力器的、液壓控制式的主配壓閥，與其接口的電/機(jī)轉(zhuǎn)換器必需是電－液轉(zhuǎn)換器，比例伺服閥和交流伺服電機(jī)自復(fù)中裝置/控制閥均可以對(duì)它進(jìn)行控制。135四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－主配壓閥主配壓閥的自復(fù)中136四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－主配壓閥容量計(jì)算已知參數(shù)接力器最大工作容積：Vs(m3)接力器最快關(guān)閉時(shí)間：Tf（s）最小正常工作油壓：P0minMPa)最小操作油壓：PRMPa)管道內(nèi)徑：d（m）管道長(zhǎng)度：L（m）137四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－主配壓閥容量計(jì)算與調(diào)速器相配的外部管道中的設(shè)計(jì)流速一般不超過5m/s；計(jì)算調(diào)速器容量的油壓，應(yīng)按正常工作油壓的下限考慮；選擇的主配壓閥的直徑和最大窗口，應(yīng)使接力器最短關(guān)閉時(shí)間應(yīng)滿足機(jī)組提出的要求，且主配壓閥最大工作行程應(yīng)合理。通過主配壓閥的壓力降等于1.0MPa時(shí)的“主配壓閥輸油流量（L/s）/主配壓閥直徑(mm)”分別為：“(12~25)/80”、“(25~50)/100”、“(50~100)/150”、“(100~180)/200”、“(180~300)/250”。138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139四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－兩段關(guān)閉裝置兩端關(guān)閉閥140四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－事故配壓閥事故配壓閥系統(tǒng)框圖141四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－事故配壓閥142四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－油壓裝置系統(tǒng)圖143四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－螺桿泵144四.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)油壓不超過允許值。

145四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－組合閥146四.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)過程來決定的。以轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)為例來介紹，因它是雙重調(diào)節(jié)并具有一定代表性?？赡馨l(fā)生的最不利的調(diào)節(jié)過程是:機(jī)組甩去100％負(fù)荷,在這個(gè)過程中導(dǎo)葉接力器擺動(dòng)了1～2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。

147四.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：

148四.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)

149四.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150四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－壓力罐計(jì)算求壓力油罐總?cè)莘eVRes－剩余油量VRes＝（0.1～0.2）Vu151四.機(jī)械液壓系統(tǒng)－油壓裝置控制界面152五.微機(jī)調(diào)速器故障分析及對(duì)策

機(jī)組自動(dòng)空載頻率擺動(dòng)值大

原因現(xiàn)象處理方法機(jī)組手動(dòng)空載頻率擺動(dòng)大機(jī)組手動(dòng)空載頻率擺動(dòng)達(dá)0.5～1.0Hz，自動(dòng)空載頻率擺動(dòng)為0.3～0.6Hz進(jìn)一步選擇PID調(diào)節(jié)參數(shù)（bt、Td、Tn或KP、KI、KD）和調(diào)整接力器反應(yīng)時(shí)間常數(shù)Ty，盡量減小機(jī)組自動(dòng)空載頻率擺動(dòng)值接力器反應(yīng)時(shí)間常數(shù)Ty值過大或過小機(jī)組手動(dòng)空載頻率擺動(dòng)0.3～0.4Hz，自動(dòng)空載頻率擺動(dòng)達(dá)0.3～0.6Hz，且調(diào)整PID調(diào)節(jié)參數(shù)bt、Td、Tn或KP、KI、KD無明顯效果調(diào)整電液（機(jī)械）隨動(dòng)系統(tǒng)放大系數(shù)，從而減小或加大接力器反應(yīng)時(shí)間常數(shù)Ty。當(dāng)調(diào)節(jié)過程中接力器出現(xiàn)頻率較高的抽動(dòng)和過調(diào)時(shí)，應(yīng)加大Ty值；若接力器動(dòng)作遲緩，則應(yīng)減小Ty值。PID調(diào)節(jié)參數(shù)bt、Td、Tn或KP、KI、KD整定不合適機(jī)組手動(dòng)空載頻率擺動(dòng)0.2～0.3Hz，自動(dòng)空載頻率擺動(dòng)小于上述值，但未達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求合理選擇PID調(diào)節(jié)參數(shù)值，特別注意它們之間的配合。例如，取bt=0.7、Td=4s、Tn=1.0s就會(huì)明顯地搭配不當(dāng)。接力器至導(dǎo)水機(jī)構(gòu)和/或?qū)畽C(jī)構(gòu)機(jī)械/電氣反饋有過大的死區(qū)機(jī)組手動(dòng)空載頻率擺動(dòng)0.2～0.3Hz，自動(dòng)空載頻率擺動(dòng)大于等于上述數(shù)值，調(diào)PID參數(shù)無明顯改善處理機(jī)械液壓系統(tǒng)和反饋機(jī)構(gòu)死區(qū)被控機(jī)組待并入的電網(wǎng)是小電網(wǎng)，電網(wǎng)頻率擺動(dòng)大PLC微機(jī)調(diào)速器使被控機(jī)組頻率跟蹤于待并電網(wǎng)頻率，后者擺動(dòng)大而導(dǎo)致機(jī)組頻率擺動(dòng)大調(diào)整PLC微機(jī)調(diào)速器的PID調(diào)節(jié)參數(shù)：bt、Td向減小的方向改變，Tn向稍大的方向改變153原因現(xiàn)象處理方法電網(wǎng)頻率升高，調(diào)速器接靜態(tài)特性（bp）減小負(fù)荷接力器開度（機(jī)組所帶負(fù)荷）與電網(wǎng)頻率的關(guān)系正常，調(diào)速器由開度/功率調(diào)節(jié)模式自動(dòng)切至頻率調(diào)節(jié)模式工作如果被控機(jī)組并入大電網(wǎng)運(yùn)行，且不起電網(wǎng)調(diào)頻作用，可取較大的bp值，并使調(diào)速器在開度模式或功率模式下工作電液轉(zhuǎn)換器卡阻①PLCYPID在較大位置

②電液轉(zhuǎn)換器平衡電流（電壓）在開啟方向

③導(dǎo)葉向關(guān)閉方向運(yùn)動(dòng)檢查并處理電液轉(zhuǎn)換器：

①切換并清洗濾油器

②檢查電液轉(zhuǎn)換器并排除卡阻現(xiàn)象機(jī)組油開關(guān)誤動(dòng)作①PLCYPID與導(dǎo)葉實(shí)際開度Yg一致

②機(jī)組所帶負(fù)荷在空載附近

③機(jī)組二次回路電源消失或切換檢查送入PLC微機(jī)調(diào)速器的機(jī)組油開關(guān)輔助接點(diǎn)，保證機(jī)組二次回路電源不間斷。

有的微機(jī)調(diào)速器在機(jī)組油開關(guān)斷開時(shí)，即將電氣開限以一定速度減至空載，或者立刻將其關(guān)至空載位置導(dǎo)葉行程電氣反饋移位①PLCYPID與導(dǎo)葉開度反饋指示表基本一致

②導(dǎo)葉實(shí)際開度明顯小于YPID

③調(diào)速器發(fā)出“導(dǎo)葉故障”信號(hào)檢查導(dǎo)葉行程變送器，將調(diào)速器切至手動(dòng)運(yùn)行，調(diào)整并可靠固定變送器鎖緊定位螺釘綜合放大器開啟方向放大器件失效①調(diào)速器不能開啟，但能關(guān)閉

②YPID與Yg不相等

③平衡表有開啟信號(hào)檢查并排除綜合放大器故障五.微機(jī)調(diào)速器故障分析及對(duì)策

機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行接力器開度自行減小154五.微機(jī)調(diào)速器故障分析及對(duì)策

調(diào)速器接力器抖動(dòng)

原因現(xiàn)象處理方法調(diào)速器外部干擾①調(diào)速器外部功率較大的電氣設(shè)備啟動(dòng)/停止

②調(diào)速器外部直流繼電器或電磁鐵動(dòng)作/斷開①檢查并妥善處理PLC微機(jī)調(diào)速器的機(jī)柜和微機(jī)調(diào)節(jié)器殼體的接地

②外部直流繼電器或電磁鐵線圈加裝反向并接（續(xù)流）二極管；接點(diǎn)兩端并接阻容吸收器件（100電阻與630V，0.1F電容器串聯(lián)）機(jī)組頻率信號(hào)源干擾多出現(xiàn)于開機(jī)過程中，機(jī)組轉(zhuǎn)速未達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，殘壓過低；或機(jī)組空載，未投入勵(lì)磁、機(jī)組大修后第一次開機(jī)，殘壓過低機(jī)組頻率信號(hào)（殘壓信號(hào)和/或齒盤信號(hào)）均應(yīng)采用各自的帶屏蔽的雙絞線接至PLC微機(jī)調(diào)速器，屏蔽層應(yīng)可靠地在一點(diǎn)接地。頻率信號(hào)線不要與強(qiáng)動(dòng)力電源線或脈沖信號(hào)線平行、靠近布置接線松動(dòng)、接觸不良抖動(dòng)現(xiàn)象無明顯規(guī)律，似乎與機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)區(qū)、運(yùn)行人員操作有一定聯(lián)系檢查PLC調(diào)速器接線端子、電流轉(zhuǎn)換器等電/機(jī)轉(zhuǎn)換裝置、導(dǎo)葉接力器變送器、機(jī)組功率變送器、水頭變送器及調(diào)速器內(nèi)部接線的連接情況，并加以相應(yīng)的處理導(dǎo)葉接力器反應(yīng)時(shí)間常數(shù)Ty值偏小調(diào)速器在較大幅度運(yùn)動(dòng)時(shí)主配壓閥跳動(dòng)、油管抖動(dòng)、接力器運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)過頭現(xiàn)象減小電液（機(jī)械）隨動(dòng)系統(tǒng)的放大系數(shù)，從而使接力器反應(yīng)時(shí)間常數(shù)Ty取較大數(shù)值155五.微機(jī)調(diào)速器故障分析及對(duì)策

調(diào)節(jié)模式自動(dòng)切換

原因現(xiàn)象處理方法機(jī)組功率變送器有故障或斷線調(diào)速器由在并入電網(wǎng)、功率調(diào)節(jié)模式下工作，自動(dòng)切換至開度調(diào)節(jié)模式下工作檢查切換后的開度調(diào)節(jié)模式下的PLC微機(jī)調(diào)速器讀入的機(jī)組功率值，若與機(jī)組實(shí)際功率有較大差別，與導(dǎo)葉開度不相適應(yīng)，則可確認(rèn)為機(jī)組功率變送器有故障或斷線，應(yīng)檢查并排除其故障電網(wǎng)頻率變化過大或測(cè)頻環(huán)節(jié)有故障調(diào)速器由在并入電網(wǎng)、功率調(diào)節(jié)或開度調(diào)節(jié)模式下工作，自動(dòng)切換至頻率調(diào)節(jié)模式工作被控機(jī)組所并入的是小電網(wǎng)或帶孤立負(fù)荷，這種切換是合理的，若電網(wǎng)頻率變化過大，不必強(qiáng)行切換至功率調(diào)節(jié)或開度調(diào)節(jié)模式下工作

被控機(jī)組所并入的是大電網(wǎng)，若電網(wǎng)頻率十分穩(wěn)定，則這種切換應(yīng)引起足夠的重視觀察電網(wǎng)頻率變化情況，并檢查PLC微機(jī)調(diào)速器的頻率測(cè)量及顯示結(jié)果?？蓪⑵淝袚Q至開度調(diào)節(jié)/功率調(diào)節(jié)模式工作，觀察一段時(shí)間，以確認(rèn)頻率測(cè)量環(huán)節(jié)的工作是否正常156五.微機(jī)調(diào)速器故障分析及對(duì)策

甩負(fù)荷故障

原因現(xiàn)象處理方法PID調(diào)節(jié)程序中負(fù)限幅過于靠近導(dǎo)葉接力器零值甩100%負(fù)荷過程中，導(dǎo)葉接力器關(guān)閉到最小開度后，開啟過快，使機(jī)組頻率超過3%額定頻率的波峰數(shù)過多、調(diào)節(jié)時(shí)間過長(zhǎng)見圖4-15，使程序中負(fù)限幅－3750（－15%）減小，（例如，－5000（－20%）），從而使導(dǎo)葉接力器關(guān)閉到最小開度后的停留時(shí)間加長(zhǎng)PID調(diào)節(jié)程序中負(fù)限幅過于離開導(dǎo)葉接力器零值甩100%負(fù)荷過程中，導(dǎo)葉接力器關(guān)閉到最小開度后，開啟過于遲緩，使機(jī)組頻率低于額定值的負(fù)波峰過大，調(diào)節(jié)時(shí)間過長(zhǎng)見圖4-15，使程序中負(fù)限幅－3750（－15%）增大（例如，－2500（－10%）），從而使導(dǎo)葉接力器關(guān)閉到最小開度后的停留時(shí)間縮短導(dǎo)葉接力器關(guān)閉時(shí)間過短甩＞75%額定負(fù)荷過程中的水壓上升值過大按調(diào)節(jié)保證計(jì)算，加長(zhǎng)導(dǎo)葉接力器關(guān)閉時(shí)間值導(dǎo)葉接力器關(guān)閉時(shí)間過長(zhǎng)甩＞75%額定負(fù)荷過程中的機(jī)組轉(zhuǎn)速上升值過大按調(diào)節(jié)保證計(jì)算，縮短導(dǎo)葉接力器關(guān)閉時(shí)間兩段關(guān)閉特性不合要求甩＞75%額定負(fù)荷過程中的水壓上升和/或機(jī)組轉(zhuǎn)速上升值過大按調(diào)節(jié)保證計(jì)算，調(diào)整兩段關(guān)機(jī)速度及拐點(diǎn)調(diào)速器轉(zhuǎn)速死區(qū)ix偏大甩＞25%額定負(fù)荷時(shí)，導(dǎo)葉接力器的不動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)①檢查并減小機(jī)械液壓系統(tǒng)死區(qū)

②加大Tn（加速度時(shí)間常數(shù)）或KD（微分系數(shù)）值機(jī)組油開關(guān)接點(diǎn)誤動(dòng)作（斷開）機(jī)組油開關(guān)未動(dòng)作，仍在“合上”位置，但送給調(diào)速器的機(jī)組油開關(guān)接點(diǎn)斷開，導(dǎo)致甩負(fù)荷或減負(fù)荷①完善機(jī)組二次回路電源接線，防止機(jī)組油開關(guān)輔助繼電器誤動(dòng)作

②PLC微機(jī)調(diào)速器程序中對(duì)油開關(guān)輔助接點(diǎn)進(jìn)行斷開延時(shí)處理（參見圖4-2a）157五.微機(jī)調(diào)速器故障分析及對(duì)策

與水頭有關(guān)的故障

原因現(xiàn)象處理方法開機(jī)特性YKJ2（圖2-36）小于空載開度開機(jī)過程中，機(jī)組頻率到不了額定頻率50Hz①人工設(shè)定的水頭值高于實(shí)際水頭值，使查表插值得到的YKJ2小于空載開度，需人工設(shè)定正確水頭值

②程序中的YKJ2=f(H)曲線節(jié)點(diǎn)值偏小，應(yīng)據(jù)電站實(shí)際空載開度，修正上述節(jié)點(diǎn)值電氣開度限制增大不到應(yīng)有的最大值導(dǎo)葉接力器增大不到合理的最大開度①人工設(shè)定的水頭值高于實(shí)際水頭值，使查表插值得到的電氣開限最大值偏小，應(yīng)人工設(shè)定正確水頭值

②程序中的電氣開度限制最大值的節(jié)點(diǎn)值小于應(yīng)有的值，應(yīng)修正上述節(jié)點(diǎn)值雙調(diào)整調(diào)速器協(xié)聯(lián)關(guān)系不正常機(jī)組效率低，運(yùn)行中振動(dòng)偏大人工設(shè)定的水頭值不等于實(shí)際水頭值，使插值得到的協(xié)聯(lián)關(guān)系不正確，應(yīng)人工設(shè)定正確水頭值158五.微機(jī)調(diào)速器故障分析及對(duì)策

微機(jī)調(diào)速器自行檢出的故障

原因現(xiàn)象處理方法測(cè)頻環(huán)節(jié)故障或頻率信號(hào)斷線微機(jī)調(diào)速器顯示“測(cè)頻不正常”檢查測(cè)頻環(huán)節(jié)及頻率信號(hào)線信號(hào)及接線導(dǎo)葉（槳葉）接力器變送器斷線微機(jī)調(diào)速器顯示“導(dǎo)葉不正?！睓z查并修復(fù)導(dǎo)葉（輪葉）接力器開度變送器功率變送器故障微機(jī)調(diào)速器顯示“測(cè)功不正?！睓z查并修復(fù)機(jī)組功率變送器交流（直流）電源消失微機(jī)調(diào)速器交流（直流）電源指示燈滅檢查并恢復(fù)交流（直流）電源供電159五.微機(jī)調(diào)速器故障分析及對(duì)策

微機(jī)調(diào)速器運(yùn)行時(shí)的監(jiān)視參量

參量名稱主要現(xiàn)象監(jiān)視的目的及對(duì)策機(jī)組頻率①是否有不正常的大幅度變動(dòng)

②相應(yīng)的“測(cè)頻不正?！毙盘?hào)出現(xiàn)否①測(cè)頻環(huán)節(jié)正常否

②如出現(xiàn)“測(cè)頻不正?！敝甘?，則采取相應(yīng)措施，并檢查測(cè)頻環(huán)節(jié)微機(jī)計(jì)算的YPID與導(dǎo)葉接力器實(shí)際位置指針表指示值調(diào)速器穩(wěn)定時(shí)，兩者是否相等？或者是否偏差很小如果偏差過大，說明電/機(jī)轉(zhuǎn)換裝置零位偏移，應(yīng)在適當(dāng)時(shí)機(jī)調(diào)整該零點(diǎn)電/機(jī)轉(zhuǎn)換裝置平衡電流（電壓表）①調(diào)速器穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)在中間平衡位置

②其偏移開啟/關(guān)閉方向應(yīng)與導(dǎo)葉接力器開啟/關(guān)閉運(yùn)動(dòng)方向相一致①如果調(diào)速器穩(wěn)定時(shí)，指針偏離中間平衡位置過大，說明電/機(jī)轉(zhuǎn)換裝置零位偏移，應(yīng)在適當(dāng)時(shí)機(jī)調(diào)整該零點(diǎn)

②如果平衡電流（電壓）偏向開啟（關(guān)閉）方向、而導(dǎo)葉接力器不向開啟（關(guān)閉）方向運(yùn)動(dòng)，這說明電/機(jī)轉(zhuǎn)換裝置卡阻，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)處理PID調(diào)節(jié)參數(shù)bt、Td、Tn或KP、KI、KD及bp的運(yùn)行值是否是原來整定的值如不是原來整定的值，應(yīng)加以修正機(jī)組水頭值是否與機(jī)組實(shí)際值相符如有較大差別，則檢查水頭變送器（水頭自動(dòng)）或修正設(shè)定值（水頭手動(dòng)）160六.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1614）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

六.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)162

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)和提倡六.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)163六.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)電控制（AGC）3）電網(wǎng)、水電機(jī)組運(yùn)行可靠性大幅度提高164六.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：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165六.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。166六.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167六.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)際上處于