水轮机调速器电气控制分析.doc

四川理工学院成人教育学院毕业设计(论文)题 目 水轮机调速器电气控制 教学点(班) 专 业 年 级 姓 名 指导教师 定稿日期： 2007年 10 月 30 日摘要随着国内水电设备制造业的发展，作为调控水轮机的设备-水轮机调速器在控制技术方面已经从电液压控制转为数字型控制，从而提高了设备可靠性和运行安全性。设计上采用插件、模块式连接，实现人机对话功能（触摸屏），可对设备调试、在线修改运行参数。采用PLC控制技术对设定和接受的模拟信号经PID运算输出的数字信号转换为脉冲信号来驱动步进电机，步进电机的角位移通过传动部件转换为活塞的直线位移，从而实现对水轮机的调节和控制。关键词：1、水轮机调速器 2、电气控制系统 3、控制原理 4、工作状况、目 录第一章 绪 论第一节 毕业设计的目的和意义第二节 选题背景第二章 设计内容正文第一节 水轮机第二节 水轮机调速器第三节 TDBWST系列步进电机PLC调速器第四节 TDBWST系列步进电机PLC调速器故障及事故处理第三章 我国调速器产品发展回顾及展望第四章 我国主要调速器制造企业的产品情况第五章 致谢附：参考文献第一章 绪 论第一节 毕业设计的目的和意义作为一名电气工程及其自动化专业的学生，通过这次设计，需要对所学知识融会贯通，并与实际设备联系起来，将在课堂中学习到的知识灵活地运用于这次设计中，向辛勤教育我们的老师展现我的才能。为今后的工作开创一些思路、积累一些经验，以便更好的适应专业工作，服务与生产工作。毕业设计的主要目的是培养学生综合运用所学的知识与技能分析与解决问题的能力，并巩固和扩大学生的课堂知识。毕业设计要求学生学会查阅、使用各种专业资料、网上资源，并以严肃认真、深入研究的工作作风完成设计任务，促使学生向工程技术人员转变。要求学生综合自己所学的理论知识，课程设计以及实践环节，设计一些简单的机构或装置，更深入地了解和掌握这些机构或装置的内部结构以及工作原理。熟悉各单元电路的工作原理，各集成器件的逻辑功能和使用方法，从而有效地培养学生理论联系实际和解决实际问题的能力。随着科学技术的发展，计算机控制技术的广泛应用，以程序控制将成为主流发展趋势，模拟与数字技术的综合是一门实践性很强的技术基础课，在学习中不仅要掌握基本原理和基本方法，更重要的是学会灵活应用。只要我们认真的完成了本次毕业设计，它会对我们将对岗位工作受到很大的启发。 第二节 选题背景 由于我个人所从事发电行业的特点，所以我根据工作单位的实际情况选择了设计题目。我结合自身所学知识及未来发展，根据水电站的水轮机调节控制系统原理，选择了水轮机调速器调节原理分析做为我的毕业设计题目。第二章 设计内容正文第一节 水轮机1、水轮机的概述水轮机是一种将水能转换为旋转机械能，并通过水轮机旋转并带动发电机发出电能的设备。其主要由五个系统组成：分别为：水力机械系统、油系统、气系统、电气系统和水系统。，水轮机分为两大类；反击式水轮机和冲击式水轮机。反击式水轮机利用水能的方法是以压能形式为主，动能形式为副，通过转轮转换为主轴的机械能。在这种水轮机中，从转轮的进口至出口，水流压力是逐渐减小的，转轮中的水流具有压力且充满流道。根据在转轮区域内水流方向的特征，反击式水轮机又可分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式等四种形式。冲击式水轮机利用水能是全部以动能形式为主的，通过转轮变为主轴的机械能。在这种水轮机中水流沿斗叶表面流动过程中压力保持不变（等于大气压），具有与空气接触的自由表面。根据射流的冲击特征，冲击式水轮机又可分为切击式、斜击式、双击式和环击式四种。2、水轮机的调节21 水轮机调节的任务：发电机组所生产的电能，是通过输电线直接供给各类用户的。发电机组、电网本身不能贮存电能。供给用户的电能只能是发、供、用一体化。因此这三者之间关系存在直接的相互影响。当电网负荷减小时，发电机的频率就明显升高；反之，频率明显下降。如果发电机组的原动机能及时地、准确地调节其输入以保持发电机输出功率适应用户的负荷变化，则电网频率和发电机频率可保持一致，从而得以安全稳定的实现电能的生产。水轮机的调节任务就是满足其稳定生产电能，使水轮发电机组得以完成这一任务。由交流发电机的原理知，机组运行时的频率，用下式表示： =P/60其中： -发电机输出电流的交变频率（周波）（Hz）P-发电机的磁极对数-发电机的转速（r/min）由上式不难看出，发电机的磁极对数P是不变的，交变频率与发电机转速成正比，也就是说，水轮发电机在运转中输出电流的交变频率，实际是随水轮发电机转速的增减而增减的。水轮发电机组的转速或发电机输出电流的交变频率与机组出力和电网负荷之间的平衡程度有关，而水轮发电机的负荷（机组外加的制动力矩）是随电网用户的需要增减的。在电网负荷变化的瞬间，机组原有的输出功率与电网负荷的平衡关系即被破坏，也就是说，机组负荷（机组外加的制动力矩）发生了瞬间变化，此时，发电机原动机的输入能量（即机组的主动力矩）不及时地响应变化，势必引起机组转速升高或降低，造成输出电流交变频率的变化。为了及时地适应电网用户负荷的变化，保持电网频率稳定，需要相应地对水轮发电机组的输出功率进行调节。这通常是通过水轮机的调速器来完成的。它是将从发电机感受到的转速或频率偏差，转换成相应的液压操作力，以调节其原动机水轮机的导叶开度，改变水轮发电机组的输出功率。因此，水轮机调节的基本任务就是根据电网负荷变化所引起的水轮发电机组转速和频率变化的偏差，通过调速器自动调节水轮机导叶开度，使水轮发电机组的输出功率和频率满足电力用户的要求。22 水轮机调节系统结构框图： 图1-1 水轮机调节系统的结构图第二节 水轮机调速器1 水轮机调速器的定义水轮机调节是通过水轮机调节系统根据机组转速的变化不断地改变水轮机过流量来实现的.水轮机调节系统是由调节控制器,液压随动系统和调节对象组成的闭环控制系统。调速器是依据机组转速的快慢，通过调节水轮机的导叶开度来改变进入水轮机的流量，从而实现电力系统供求平衡的。 2 调速器的作用21能自动调节水轮发电机组的转速，使其保持在额定转速允许偏差内运转，以满足电网对频率质量的要求。22能使水轮发电机组自动或手动快速启动，整步并网增减负荷，正常停机或紧急停机。23当水轮发电机组在电力系统并列运行时，调速器能自动承担预定的负荷分配，时各机组能实现经济运行。3 水轮机调速器的动作原理图示为直接作用调速器的动作原理图，当电网的负荷增大，机组发出的电能不能满足要求，转速因而降低时，由永磁发电机发出的转速降低信号，通过调速器开大导叶开度，增大电能输出，使电力系统的供求平衡，想反，当机组发出的电能超过电网需求时，转速会升高，由永磁发电机发出的转速升高信号通过调速器关小导叶开度，减小电能输出，使系统达到新的平衡。如下图示，当转速上升，飞摆转动套上移，随即关小水门，反之，则开大水门。水轮机自动调节原理示意图第三节 TDBWST系列步进电机PLC调速器TDBWST系列步进电机PLC调速器是天津电气传动所技术先进的成熟产品，它的高可靠性和良好的技术性能深受用户好评。TDBWST系列步进电机PLC调速器采用适应式变结构、变参数并联PID调节模式，用步进电机传动装置代替电液转换器构成的新型电液随动系统和以PLC为核心的微机调节器组成的调速系统，具有良好的静、动态品质。TDBWST系列步进电机PLC调速器是由步进式电-位移伺服系统,带动液压系统,实现对水轮机的控制。步进电-位移伺服系统采用可编程控制器、步进式驱动器、步进电机、凸轮、位移传感器的结构形式。步进式微机调速器电气部分主要由可编程控制器、触摸屏、电源系统、反馈传感器、操作按钮、操作把手、选择把手组成。液压随动系统采用引导阀、辅助接力器、主配压阀、主接力器的结构形式。液压系统主要由步进电机、位移转换装置、主配压阀、事故停机电磁阀装置、分段关闭装置、机械液压柜组成。1 TDBWST系列步进电机PLC调速器的主要配置及技术数据11 微机调速器步进电-位移伺服系统硬件配置及技术数据序号项目名称型号参数数量备注1可编程控制器FX2N-64MT（64点）12触摸屏F940124V3电源系统S-35-241输入交流、DC220V （KN1交流）（KN2直流）4信号模板112V、+5V5A/D模块FX2N-4AD2导叶、桨叶机械开限位置，导叶、桨叶接力器位置，机组有功功率，运行水头6功率传感器24V7事故停机按钮（KN3）、复归按钮(KN4)28手动/自动切换 (KN9)19桨叶开限（减、增）（KN5）110导叶开限（减、增）（KN6）111减功率（KN7）112增功率（KN8）113协联不协联（KN10）112 可编程控制器(PLC)硬件配置及技术数据序号项 目 名 称型 号 参 数数量备 注1程序存储模块EEPROM-812脉冲发生器模块FX2N-1PG3步进电机编码器E6C2-CWZ6C14步进电机驱动模块OEM750148V5通讯模块FX2N-485ADP124V13 无油步进式微机调速器机械液压系统硬件配置及技术数据序号项目名称型号参数数量备注1步进电机OEM83-9322位移转换装置23引导阀24辅助接力器25主配压阀、100毫米26主接力器直径 350最大行程46027紧急停机电磁阀装置工作电压 DC 22018分段关闭装置DX-1工作油压 2.5MP114 步进电机微机调速器技术数据项 目 名 称型号参数单位备 注步进电机微机调速器TDBWST-100主配压阀直径100mm额定油压2.5Mpa调节方式PID工作电源AC 220 V操作电源DC 220V或110V接力器型式直缸式接力器数量2个主接力器最大行程460mm主接力器活塞直径350mm2 主要元器件表名 称型 号数量产 地PLC（可编程序控制器）FX2N-64MT（64点）1日本三菱A/D模块FX2N-4AD2日本三菱脉冲发生器模块FX2N-1PG2日本三菱通讯模块FX2N-485ADP1日本三菱程序存储模块EEPROM-81日本三菱步进电机功率驱动模块OEM7502美国Parker步进电机OEM83-932美国Parker步进电机编码器E6C2-CWZ6C2日本OMRON触摸屏F9401日本步进电机驱动器电源S-320-481台湾明伟公司触摸屏电源S-100-241台湾明伟公司电源S-35-141台湾明伟公司信号板电源T-50B1台湾明伟公司3 调速器的组成部件TDBWST步进电机PLC调速器由电气控制部分、步进电机-凸轮传动装置、机械液压随动系统组成。PLC水轮机微机调速器的总体框图31 电气控制部分PLC板布置图KN1：交流开关K4：事故停机继电器U2：PLC主模块KN2：直流开关K5：复归继电器U3：模数转换模块Z1：插座K6：故障继电器U4：模数转换模块KN11：照明灯开关K7：导叶减开限继电器U5：脉冲发生模块KN12：风机开关K8：导叶增开限继电器U6：脉冲发生模块K1：交流监视继电器K9：桨叶减开限继电器U7：导叶步进电机驱动器K2：直流监视继电器K10：桨叶增开限继电器U8：桨叶步进电机驱动器K3：事故停机继电器U1：RS485通讯模块U15：信号处理模块32步进电机-凸轮传动装置该装置由步进电机、编码器和凸轮组成。通过轴承等与引导阀针塞相联，该装置使步进电机的旋转变为针塞的上下移动，达到控制主配压阀活塞的移动，从而达到接力器开关的目的。步进电机-凸轮传动装置工作原理引导针塞在差压力的作用下，使针塞上叉头的轴承始终与凸轮接触。调速器自动运行，当有关向信号时，步进电机带动凸轮如图逆时针转动，引导针塞随凸轮半径的增加而向上移动，将辅助接力器活塞的控制腔与排油腔连通，辅助接力器活塞在恒压腔压力的作用下向上移动，主配压阀内的压力油进入接力器关机腔，使导叶接力器向关机方向移动。反之，当步进电机接受到开向信号时，步进电机带动凸轮顺时针转动，引导针塞在步进电机的作用下随凸轮半径的减小而向下移动，通过压力油进入辅助接力器活塞的控制腔，在差压力的作用下，主配活塞向下移动，使主配压阀内的压力油进入接力器开启腔，使接力器向开机方向移动。同时，开度电位器实时将模拟量经A/D转换送到PLC调节器中与计算的PID输出值进行比较，当接力器移动到给定位置，即PLC调节器输出值与位电反馈值相加为零，步进电机和引导针塞回到中间位置，导叶接力器停止移动。桨叶部分步进电机-凸轮传动装置的工作原理与导叶相同。33 主配压阀主配压阀由引导阀和配压阀组成,引导阀置于配压阀活塞中,配压阀活塞上部是差压结构,上下腔面积之比为2:1,下腔为恒压腔,上腔为控制腔,由引导阀针塞上下移动。主配压阀活塞向下移动为关机。当引导阀针塞向下移动时,压力油进入配压阀压差活塞上腔使配压阀活塞下移,其位移量与针塞的位移量相同时,将引导阀控制口封闭,配压阀活塞下移停止,在此同时,压力油进入接力器关机腔,接力器向关机方向移动。当引导阀针塞向上移动时,配压阀差压活塞上腔通过引导阀控制口排油,使配压阀活塞上移,当位移量相同时,将引导阀控制口封闭,配压阀活塞上移停止,在此同时压力油进入接力器机腔,接力器向开机方向移动。当引导针塞位置恰好使配压阀活塞将其控制口封闭时,接力器开启腔和关闭腔均无压力油进入接力器处于相对平衡位置。接力器关闭和开启速度通过调整主配压阀排油腔上部和下部的节流针塞位置来整定。调整主配压阀排油腔上部节流阀针塞的六角螺钉和圆螺母的位置,可调整接力器前段关闭(快速)和后段关闭(慢速)时间。事故电磁阀接受事故信号后,压力油通过电磁阀进入装于主配压阀上部事故停机油缸,使事故停机活塞带动引导阀针塞迅速向下移动实现事故停机。34 开度限制及反馈机构（桨叶与之相同）开度限制机构的作用是：在自动运行状态下可限制机组开度，在液压手动运行状态下，用于机组的开机、增减负荷和停机等操作。开度限制机构可在机旁电/手动操作，也可在中控室进行电动控制。开度限制机构设有全开和全关行程位置开关。液压手动运行状态时,通过手轮、减速装置、开限螺杆的上/下移动,使反馈杠杆带动引导阀针塞上/下移动,使接力器向开启/关闭移动,通过接力器的反馈杆(或钢丝绳)、反馈轴带动反馈杠杆,使引导阀针塞回复中间位置,接力器停止移动。反馈轴转动时带动位/电转换器通过开度表指示实际开度,手轮螺杆上螺套移动时带动电位器,通过开限表指示给定开度。操作开限机构手轮可使接力器在全行程范围内移动。自动状态时, 限制开度大于实际开度,开度螺杆叉头中滚轮离开反馈杠杆,此时自动调节不受影响。当滚轮与反馈杠杆接触时,限制反馈杠杆和针塞向上移动,起到了限制增加接力器开度的作用。开度限制及反馈机构如下图所示：4 调速系统工作原理41 测频原理来自发电机机端电压互感器PT的频率信号，经隔离变压器（T）隔离后，整形、滤波，将正弦波信号处理成方波信号，此信号一路送入PLC基本单元U2的输入端X0，用此信号的上升沿控制PLC计数器工作，当PLC内部的脉冲数为f时，软件计算后，得出相邻两个上升沿之间的脉冲数N，那么频率为fjf /N。上述频率计算是通过特殊软件编程方式实现的，频率方波信号的另一路通过高集成度的频率/电压转换器-F/V，将频率信号转换成电压信号原理示意图如下：信号整形原理图波形示意图42 PID调节原理根据经典的PID控制原理，其传递函数为：W（s）KPKI /s KDs / (1+Ts)式中： KP：比例增益 KI：积分增益 KD： 微分增益 T：微分时间常数将传递函数离散化后，建立一增量式数学模型YiYi1Yi YiKP（XiXi1）KIXiKD（Xi2X i1Xi2）/（T）式中：X：转速变化量：采样周期Y：输出变化量Y：输出量根据此数学模型，用软件编程实现连续的PID控制。43 调速器工作原理： TDBWST系列步进电机PLC调速器控制的水轮机开机流程图431 自动开机过程：中控室发开机令后，PLC首先判断锁锭状态，当锁锭处于拔出态时，PLC将根据开机令，通过K8励磁，控制导叶机械开限电机将导叶机械开限自动开至启动位置，K8失磁。同时，通过K10励磁，控制桨叶机械开限电机将桨叶机械开限自动开至全开位置，桨叶机械开限全开位置开关4WK动作，K10失磁；PLC通过驱动器U7控制导叶步进电机将导叶接力器开至启动开度。同时PLC通过驱动器U8控制桨叶步进电机使桨叶由启动角度关闭至空载角度；当机组转速升至80%额定转速时，PLC根据机组频率和电网频率的差，自动控制导叶开度，使机组频率自动跟踪电网频率。此时，调速器转入空载态。432 自动工况下从空载运行到发电：机组频率fj和电网频率fw两者相减即可得出机组频率与电网频率的差值f，简称频差。将f值直接送入比例环节和微分环节，并与bp反馈值综合后送入积分环节进行PID运算，得出导叶接力器开度的计算值y1；如果导叶接力器开度的计算值大于电开限，则最终输出的导叶接力器开度的计算值y1等于电开限；如果导叶接力器开度的计算值y1小于电开限，则导叶接力器开度的计算值y1保持不变，此值与经A/D转换后导叶接力器开度的反馈信号值y返相比较，计算二者之间差值y，y通过数字放大后，经PLC将脉冲及正反转信号送至导叶步进电机的驱动单元，导叶驱动单元根据脉冲发生器信号，控制导叶步进电机的转动角度和旋转方向。用联轴器与导叶步进电机相连的导叶凸轮将导叶步进电机的转角转换成导叶主配压阀引导针塞的上下直线位移，从而控制导叶主配压阀活塞的上下位移，使导叶接力器朝关或开的方向运动。当机组频率高于电网频率时，导叶接力器开度计算值减小，其值与导叶接力器反馈值之差y1为负值，经数字放大后的数字信号使导叶步进电机及导叶凸轮转动给定转角，使导叶引导阀针塞上移并带动主配压阀活塞上移，使压力油与导叶接力器关闭腔相连，导叶接力器向关闭向移动，减少水轮发电机组的流量，使水轮发电机组的转速下降，使机组频率趋近并等于电网频率，且导叶接力器开度y与驱动器开度计算值y1相等时进入稳定状态。当机组频率低于电网频率时，动作过程与上述相反，控制导叶接力器的开度增大，增加水轮发电机组的流量，水轮发电机组的转速上升，以使机组频率实时自动跟踪电网频率。满足同期条件后，油开关合上，调速器转入发电态，PLC通过K8控制导叶机械开限电机将导叶机械开限自动开至全开位置。此时，机组频率与电网频率是相同的，频率差值f是指机组频率与频率给定之间的差值，调节原理与自动工况下空载运行时的调节原理是相同的。433 桨叶的调节PLC通过驱动器U8控制桨叶步进电机，使桨叶保持在空载角度。桨叶的调节主要是为了调节水轮机的出力，从而控制发电量的多少。通常桨叶并不是单独调节的，它往往采用导叶跟随的方式调节的，除非有特殊情况需要调节时。桨叶的调节原理见附图。第四节 TDBWST系列步进电机PLC调速器故障及事故处理1 调速器的故障处理11 自动开停机不成功现象：机组未能按指令完成开停机全部流程，监控系统语音报警,监控系统发出“开停机未完成”信号。处理：检查开停机流程执行情况，必要时将调速器切手动，用手动方式完成开停机操作，并通知检修维护人员处理。在停机过程中如果导叶已完全关闭，但由于导叶漏水量过大造成机组转速降不到30%ne时，应将机组重新开启进行检查,必要时关闭进水口闸门停机。12调速器抽动现象：主配压阀抽动并有油流声，接力器有小幅度往复运行，机组功率（转速）周期性摆动。处理：将调速器切“手动”运行或停机，通知检修维护人员处理。13调速器振动现象：调速器振动时，引导阀、主配压阀及其杆件和管路产生频率较高的抖动，并伴有明显的振动噪声。处理：首先切手动运行，若故障仍未消失，可判明机械随动系统故障，应及时停机，通知检修维护人员处理。14调速器溜负荷现象：在没有接到调整负荷指令的情况下，机组负荷自行减少（增加）。处理：调速器切手动运行，并检查桨叶是否在协联位置，通知检修维护人员处理。15电调故障现象: 电调柜现地触摸屏显示“电调故障”。处理: 触摸人机界面故障显示，查看故障名称根据需要调速器切手动运行。有备用机组时转移负荷停机通知检修维护人员处理。2 油压装置故障21 油压降低处理现象：监控语音报警,发“油压降低”和“备用油泵启动”信号。处理：检查工作及备用油泵启动正常，若未起动，应立即手动起动油泵,若压油泵自动在运转,检查集油箱油位是否过低，组合阀是否误动,调速系统有无泄漏油，若油压短时不能恢复,立即将调速器切至手动,停止调整负荷,并做好停机准备,22 集油槽油位异常现象: 监控语音报警, 发“集油槽油位异常”信号处理: 检查压油罐油位是否正常，检查集油槽油位过高（过低），应查明原因，尽快处理。23 漏油箱油位过高现象: 监控语音报警, 发“漏油箱油位过高”信号处理: 漏油箱油位过高，而油泵未启动时，应手动启动油泵，查明原因尽快处理。油泵启动频繁且油位过高时，应检查电磁配压阀是否大量排油及接力器漏油是否偏大，通知检修维护人员处理。3 通讯故障现象：监控语音报警,发“调速器通讯故障” 信号,至此调速器所有通讯上传故障均发“调速器故障”。处理：检查装置通讯接口回路是否正常。通知检修维护人员处理。4 当调速器出现下表所列故障时，PLC会自动进行处理，处理过程如下表：序号故障类型故障显示空载处理方法负载处理方法1机频故障电调故障导叶切手动测网频2网频故障电调故障退频率跟踪信号3机、网频故障电调故障导叶切手动信号4导叶（桨叶）反馈故障电调故障导叶（桨叶）切手动导叶（桨叶）切手动5功率反馈故障电调故障切开度模式切开度模式6水头反馈故障电调故障切桨叶手动切桨叶手动7导叶驱动器故障电调故障导叶切手动导叶切手动8故障电调故障导叶/桨叶切手动导叶切手动9故障电调故障导叶/桨叶切手动导叶切手动10故障电调故障导叶切手动导叶切手动11、故障电调故障导叶切手动导叶切手动12直流电源消失电调故障自动切为工作电源自动切为工作电源23第三章 我国调速器产品发展回顾及展望解放初期，我国水轮机调速器事业一片空白，大部分产品从苏联购买，少量制造亦是照搬苏联图纸生产。5060年代，我国水轮机调速器大部分系机械液压型调速器。在大跃进年代，当时的水利水电科学研究院、哈尔滨工业大学、哈尔滨电机厂等单位曾联合研制了我国第一台电子管电液调速器，并安装在广东从化流溪河水电站运行了一段时间。60年代初，当时的水利水电科学研究院、天津电气传动设计研究所、长江流域规划办公室等单位联合研制了我国第一台晶体管电液调速器，并在湖北陆水试验电站运行了相当长一段时间。70年代至80年代初，新建的大中型水电站较多地采用了电子管、晶体管或小规模集成电路电液调速器，一些小型水电站也少量采用了电液调速器，此阶段可算是机械液压调速器与电气液压调速器并重。但电气液压调速器由于所选用的主要电子元件/组件质量不过关，其长期使用的可靠性普遍较低。我国水轮机调速器的快速发展是从80年代初开始的，由于改革开放和科技进步，国内有关科研单位、高等院校及制造部门为提高调速器的运行可靠性与调节品质，开始研制微机调速器。华中科技大学、电力自动化研究院（能源部南京自动化所）、天津电气传动设计研究所、中国水利水电科学研究院、长江流域规划办公室等单位相继开展了以微处理器为核心的电液调速器的研制。 华中科技大学自1981年底开始研制适应式变参数并联PID微机调节器，1984年11月在湖南欧阳海水电厂投入运行。1989年会同天津传动设计研究所、湖南水科所、武汉水电控制设备公司及天津水电控制设备厂共同研制的WT-S双微机调速器通过产品鉴定，并投入小批量生产，微机调节器以Z-80单板机为硬件核心，两台微机配以相同功能的测频、CPU、D/A及A/D模块，双微机互为备用，采用适应式变参数PID调节模式，较好地满足了电站运行要求，但与外国产品相比，因我国基础工业水平的制约，整机硬件可靠性较低，性能一致性与长期运行的稳定性难以保证。 90年代以来，随着可编程控制器（PLC）技术的不断完善，各单位相继开展了将可编程控制器应用到调速器中的研究工作。华中科技大学分别与有关单位合作开发不同品牌的PLC微机调节器，首台调节器于1993年5月在欧阳海水电厂投入运行。目前，PLC型电液调速器已成为我国微机电液调速器的主导产品。此外，华中科技大学还分别与哈尔滨电机厂、东方电机厂等单位合作研制出以8086、8096CPU为核心，采用STD总线结构和MIC-2000工控机型双微机调速器，成功地在岩滩、宝珠寺等水电厂投入运行。电力自动化研究院在继承ST-700系列微机调速器的双微机双通道系统结构基础上，研制了基于MC68322微机的水轮机调速器。 现在由于在水轮机调速器中广泛采用电子技术、液压技术和自控技术的最新技术成果，使现代水轮机调速器的面貌焕然一新。其可靠性和主要技术指标大为提高，控制功能不断扩展和完善。不仅适应了水电厂计算机监控的需要，而且为机组安全和经济运行奠定了基础。我们处于信息时代，水轮机调节技术日新月异，当前是调速器发展最快的时期。微机调速器以其功能、性能、可靠性等的优越性，已成为发展的主流产品，这是我国水轮机调速器的总趋势。而在小水电，调速器的发展也有其特点。调速器的发展趋势是：加快调速器系列及产品的更新换代。新型调节规律正加快研究，新型的调速器陆续开发和应用，调速器的系列型谱在更新，其产品换代快。运用液压行业的新技术，提高调速器的额定油压等级及接力器容量。尤其是中小型调速器，目前向高油压发展，以增大调速器的工作容量等级。随着计算机在小水电的应用，中小型传统的机械液压调速器面临着技术改造，如反击式水轮机调速器型、型，冲击式水轮机调速器型。现代新型调速器具有多项附加功能，且不断扩展、提升其功能。附加功能如：可增设水位控制、功率控制；扩展功能如：调速器及油压装置的控制、仿真功能，调试功能等。提高、改善调速设备的智能化和适应式控制。如智能化控制与管理，调速器参数可实现自适应、自优化。提高调速器产品的动态特性指标，优化调节品质。第四章 我国主要调速器制造企业的产品情况中国水利水电科学研究院生产的微机调速器以PLC/IPC为硬件平台，采用液压数字逻辑插装技术或比例插装技术，以快速开关阀和插装阀等元件/组件分别代替电液转换器和主配压阀，系统无需D/A转换，调节与控制无需由阀的中间位置来保证，具有静态耗油量小、性能一致性好、元件互换性好、集成化程度高等优点，且能实现液压系统全面的容错控制，彻底解决了长期困扰水电厂的调速器拒动、发卡、漏油等问题，还具有显著的节能、降耗、增寿、环保等特点。 天津电气传动设计研究所生产的微机电调采用以PLC为核心的调节器，步进电机-凸轮传动装置取代电液转换器。这种不用油的电机转换元件解决了过去电液转换器抗油污能力差、易卡阻之弊病。武汉三联水电控制设备公司生产微机电调采用PLC步进缸构成电液随动系统为主。部分电液随动系统采用脉宽调制开关阀主配结构的