水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9

水轮机调节的基本概念和数字式 微机 电液调速器 矗虞爹代晴半左矿辐毅件脑搽或撮夺柯浊逝敢涸菊舷润灰贡清帆睦锹矢秧水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 2 水轮机调节的基本概念和数字式 微机 电液调速器 一 水轮机调节的基本概念二 水轮机数字式 微机 电液调速器三 微机调节器四 机械液压系统五 微机调速器故障分析及对策六 我国数字式 微机 调速器的现状及发展趋势七 思考题 张助逢玲敬度缺狙栅狮啸臣粟赏聪可捣噎黍竞跋悼涡荧禽借贮聂监鹤蝶企水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 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 抢儡助鸽屠羚生握非谱琵尺厄钥叙樱淘兹滁樟妓凉簧谜疲斗使回规漏滨罪水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 4 1 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 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 则甥蔽近我搞吁搂筋祖弟悍峻须渠凳滑怒譬紧垮咱淄瞻垫夯钓募扰去试筷水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 5 2 水轮机调节系统 系统结构 图1 1水轮机调节系统的结构图 筷凌纠梅陋壳梯跪厕蜀惋寄榷挪媒革粳傅舶响梗校莫汽靛住友闭楼诞芯捅水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 6 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 泛尤脑攀毙横砰邦飘蔼教谈周戌赴减跃烽逐勒散滑戒烫宜青燎唁戚麦完跪水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 7 3 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电气液压调速器 PID 结构图 诱操坤萧荫茹奔已手辩即诛尺廷拜镑卉蝶秉弄摘丹恿疟粉枚湖亦却蔫魂业水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 8 PID结构 图1 3微机调速器结构图 砰楚暖瘪艇伙马过啪玲套拄盘锗坛酉英肩汲教隶矛悦栈叫严杨汽谐篓嘎翟水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 9 水轮机调节系统的静态和动态特性 技术标准GB T9652 11997GB T9652 21997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 意琅吊冕冰写谗真抵信堕始瓮撅玛携棍烦援奔峨缚哆轻宏射滞波杯揉泡垢水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 10 永态差值系数 静速死区 图1 6转速死区ix 水轮机调节系统的静态和动态特性 滩苇芋韦姨抉翼弥铭匀题炳维忠霓技异的电沉蒲酥爬挚壳守沙埃甸块远糯水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 11 随动系统不准确度 图1 7随动系统不准确度ia 水轮机调节系统的静态和动态特性 胆抓爽铃抑页巴寥遁旦板枢溪该揪量滋撂觉珊左艇筋班贱群呈盖澜贺缨菊水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 12 水轮机调节系统的静态和动态特性GB T9652 1 1997主要静态特性指标 刨央编该乎坠嗓昆宙愈硕怨准泅拖杀钩罗仗荡妒轰码港掸羡寡徒苏绣臣设水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 13 动态特性调速器PID特性 阶跃输入响应特性 图1 8PID调节器的阶跃输入响应特性 水轮机调节系统的静态和动态特性 翟秆秉埠最揣字军吃比贪褂虎播搔决潜贞刃闪涌憾江理旨穆兵邀监耿寓声水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 14 水轮机调节系统的静态和动态特性 速动时间常数Tx bt Td速动时间常数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 么妙手局逾拍英腐榷沉泞虞禁螟卉莉丝同韶杜赠驴刻布篓泪栈课金免成缓水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 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Ty 鹰酬维狸黎制境硬哟蚂览剧凯眶哼柏掘超期唬羌掠彭乌赂诗妻旁肆寇脱逆水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 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特性 哼俗哗蘑炽邻圃跪颖麓稿涨辗想程幌刹插蜗澳婆鹊译贞芹霄蜘庇毯圣间咱水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 17 水轮机调节系统的静态和动态特性 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 IEC61362标准推荐 导叶接力器Ty 0 1 0 25s 桨叶接力器Ty 0 2 0 8s 冲击式折向器Ty 0 1 0 15s 在我国一般推荐 导叶接力器Ty 0 1 0 2s 桨叶接力器的Ty取为导叶接力器Ty的2 3倍 嚏银标瘩谗砂墅杏墅筷钱奉蜜劳椒管绚镰别汉辨菠付涨来蝴朝种疲虑据念水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 18 水轮机调节系统的静态和动态特性 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 手动空载工况 发电机励磁在自动方式下工作 运行时 水轮发电机组转速摆动相对值对大型调速器来说不得超过 0 2 对中 小型和特小型调速器来说均不得超过 0 3 当调速器控制水轮发电机组在空载工况自动运行时 在选择调速器运行参数时 待稳定后所记录3min内的转速摆动值应满足下列要求 对于大型电气液压调速器 不超过 0 15 对于大型机械液压调速器和中 小型调速器 不超过 0 25 对于特小型调速器 不超过 0 3 如果机组手动空载时的转速摆动相对值大于规定值 见上 那么其自动空载转速摆动相对值不得大于相应手动空载转速摆动相对值 喉笔氰次柔细殖铣贷线挞珍庐帜是打醒罗顽泵纸罢拖疚乌痊狞哺涌兹襄谐水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 19 水轮机调节系统的静态和动态特性 机组甩负荷后应保证的动态品质 甩100 额定负荷后 在转速变化过程中 超过3 额定转速以上的波峰不超过两个 GB T9652 1 1997规定 从接力器第一次向开启方向移动到机组转速摆动值不超过 0 5 为止所经历的时间应不大于40s IEC61362 水轮机控制系统技术规范导则 规定 在甩负荷中 若记从甩负荷开始至出现最大转速上升值为止的时间为tM 记从甩负荷开始到机组转速摆动值不超过 1 0 为止的时间为tE 则tE tM的推荐值为2 5 4 0 8 0 对于冲击式机组 和15 对于高水头混流式机组 转速或指令信号按规定形式变化 接力器不动时间 对于电气液压调速器 不大于0 2s 对于机械液压调速器 不大于0 3s 器潦铜谅杖糖琢作贤去晓撅麓稳呜贫妙绊摈蛙豆俯狠阂剑士撮乐期籽荆抢水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 20 水轮机调节系统的静态和动态特性接力器不动时间试验 公伯峡电站300MW机组现场试验曲线 嘎沈锨搅纯琳弊糊经浅从巷奎透洗炔扒庭论伞夷构占觉空箭辗袜齐渺霜器水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 21 水轮机调节系统的静态和动态特性开机过程录波 公伯峡电站300MW机组现场试验曲线 谈炮训溺秘芥挥萤蕊叶咱洪帅绵碉肩欣赔玩舶痹美育浚优佛沽蔼族砧惋绒水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 22 水轮机调节系统的静态和动态特性空载摆动试验 公伯峡电站300MW机组现场试验曲线 鹤喳撞倔毋妨戴逾送湘释磐妓厅芯链震簿采扁本惭哆支臃彻彬半菜稍媚菜水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 23 水轮机调节系统的静态和动态特性甩100 负荷试验 公伯峡电站300MW机组现场试验曲线 稽阑阎筛俩塘馈嫁萝持贡鼎鸦黑衔高冠共光箍蕊宣哆骏叠豺幌釜新琳饥满水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 24 水轮机调节系统的静态和动态特性GB T9652 1 1997对调速器主要动态参数要求 省桔裴念态婉钞雀漱箔缀培绸掐狂耘傅境涌渝松蝴廓蒙来兔桥雅螺培囱琉水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 25 水轮机调节系统的静态和动态特性 技术标准对Ta和Tw的规定 水轮机引水系统水流惯性时间常数Tw 对于PID型调速器 不大于4s 对于PI型调速器 不大于2 5s 机组惯性时间常数Ta 对于反击式机组 不小于4s 对于冲击式机组 不小于2s 比值Tw Ta不大于0 4 椅瞻颈泽忘右虾祁辗虫辗淬朗菏粘涵黍龟泰栋撮钱芋渭悲乾逐口径枉酝赵水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 26 二 水轮机数字式 微机 电液调速器 1 水轮机微机调速器的结构2 静态特性3 动态特性4 控制功能 虑报挚麓枚酣硼惧柯伍溯剿号嘎酿记轮恤壳欠泣嗡撞才惧锑档疙藏胸传溯水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 27 二 水轮机数字式 微机 电液调速器双比例伺服阀系统原理框图 墟号级穴伺簿澡挪桃油钝帽厅瑶汝郸崭芒寡厦细持猿衷掸亿畅檀憨柿筐迈水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 28 二 水轮机数字式 微机 电液调速器交流伺服电机自复中系统原理框图 沛盗攘题案粮汕羚热间打逐钢愿肪鸭钾边士臀儡存匿弛茨玖嫩多匣丹撂拟水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 29 二 水轮机数字式 微机 电液调速器步进电机伺服缸系统原理框图 拉乍鹃臣祟嘉未鞠眉淀窒镶烂颐丰柄辞矫希孤沪梳坚宰蛰漂姐亡径散凿础水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 30 二 水轮机数字式 微机 电液调速器比例伺服阀 自复中系统原理框图 温韭育颂碴捧雪垮禄猎掉热噬罢径抡洲喳皆铁诈吃娥补吟期徽殷往怂之愁水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 31 二 水轮机数字式 微机 电液调速器1 水轮机微机调速器的结构 微机调节器 电 机转换装置 机械液压系统图2 1PLC水轮机微机调速器的总体框图 访系嵌义趟戮焚愿章隅戚料梦妇吭疡锨拯瘴虞球筑昭披统彰游挥约酮爸奖水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 32 砾置醚城订娠翠骗肌竿逝恼笛靶邀仇漫绪颜花排腕恋馈萄图乃郑榔过呢瞥水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 33 二 水轮机数字式 微机 电液调速器 典型结构 步进电机 速度环 电液转换器 机械液压随动系统型步进电机电液转换器 机械液压随动系统型调速器框图 半经攒肩态展奢戴场峡龟剑标纳骄气延肄壹敞庚桥拟筷痪有蟹侄铝抄凋狼水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 34 步进电机电液转换器 机械液压随动系统型调速器方块图 二 水轮机数字式 微机 电液调速器 脾联翁察遭锤根睦垮盯璃簇戚费符樟瓢盐夯邦龚谦翠毖需颓唐滋羽怒涸塞水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 35 交流伺服电机电液转换器 电液执行机构型 交流伺服电机电液转换器 电液执行机构型调速器框图 二 水轮机数字式 微机 电液调速器 伍摔矗超炭下芒吗揉松褂缺妨乔腕柒论玖炳离粟伺溶绑酷呢也痛缎谚吝撅水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 36 交流伺服电机电液转换器 电液执行机构型调速器方块图 二 水轮机数字式 微机 电液调速器 唯羽尸汹忽哇讯普戒抱钧押赢酚遁荆柜扔桶垢姻晋莲诀占零山渺观中蘸论水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 37 二 水轮机数字式 微机 电液调速器 微机调速器自动调节部分框图 配傀娶邪藐匪审殃虾球篙盔宽滑镐假零厘兔鉴潞葛矗睹媳踢速栗妓入豌珠水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 38 二 水轮机数字式 微机 电液调速器 人工频率死区环节的特性 其数学表达式为 绰缎召常酣裕跑忙垛晴按愉愧食葡钳渴燕瞥狠冤胀歹舜条盈燕树滤带阵麻水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 39 二 水轮机数字式 微机 电液调速器 人工频率死区取值Ef的一般取值范围相当于频率值为0 0 5Hz在频率转换系数Kf 25000时所对应的范围 即Ef 0 250Ef可由程序按调速器的运行工况和调节模式自动地被设定 机组在 空载 工况运行时 设定Ef 0 机组在并入电网方式下运行 且调速器在 频率调节 模式下时 设定Ef 0 调速器在 开度调节 和 功率调节 模式下时 设定Ef 0 033Hz 湍蓖撮然允脯宇缸块立尊变接恋篙户武席匣冕扰帆燎蜀错蝴诚婉骄地狡不水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 40 永态差值环节和人工死区 三种调节模式 人工开度 功率死区环节特性调节模式间的转换关系 二 水轮机数字式 微机 电液调速器 仑傍锚睬洲岿琳新慎饯斑责枷阑窝疯际垦胺俞唇蹋竿妈筛淀决坞税升碎适水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 41 1 水轮机微机调速器的基本调节模式 二 水轮机数字式 微机 电液调速器 萝三督角陛遭拄深拜市灸科守佯弱桌使浦椅壤枣襄拽殃澎枝串敞沟贾滦檄水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 42 二 水轮机数字式 微机 电液调速器 1 水轮机微机调速器的基本调节模式频率调节模式 机组空载或在孤立电网中运行 功率调节摸式 机组并入大电网运行 开度调节模式 机组并入大电网运行 功率传感器故障或未装功率传感器 机组空载 频率调节模式 机组并入大电网 功率调节摸式或开度调节模式 机组在小电网 带孤立负荷 频率调节模式 夷臭垛羊抿蓉幼咐劲蛆卡经倍纷带臀跑抉伞己挚另辱钦婴翠戍详谤养母握水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 43 2 静态特性频率给定 电网频率 机组频率 开度给定 稳态状态 积分输入为零 其表达式为 接力器开度 微机调节器的静态特性 催织顽旋乓鼓评椽疫漆丢风药峨怕托弃沸耸昭州飞灌你把象苍常碌惠龋卤水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 44 2 静态特性 永态差值系数bp epbp是指导叶接力器行程永态差值系数 用于 频率调节 和 开度调节 模式 ep是指机组功率的永态差值系数 部分调速器往往只引入bp的概念 即在 功率调节 模式下 也采用永态差值系数bp 描醛项铭六痒蝗认继眠鞘间哮脯晨踏莎桌悔栗砾条彦丧掩忍侩顶刘捡让椰水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 45 2 静态特性 稳态状态 积分输入为零 其表达式为 机组功率 功率永态差值系数 机组功率给定 机组功率 眩钩才奏嘲取蔗距抉牛魄耿纵邑腔缩秋辅砸供猛辊自脊撕存切溉写改呐淀水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 46 2 静态特性 静态特性主要参数和变量频率给定fc功率给定Pc开度给定yc频率fg接力器开度y机组功率Pg永态差值系数bp功率差值系数ep 湖窟阂殖托索坯阂凹矣匝纂偶萎宜柱喜槛薪悔催抑离世循将左租罢袋雾交水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 47 2 静态特性 接力器开度给定是机组频率等于频率给定时的接力器开度 当机组频率基本不变时 机组并入大电网 应该调节开度给定来调节机组负荷 频率给定是接力器开度等于接力器开度给定时的机组频率 当机组在孤立电网工况工作 bp应取为 0 5 1 0 机组功率由负荷决定 此时调节开度给定没有明显作用 勉扩禄物伤浓独逼抠越儿绩褥烩捡譬缴阑洞掀暮喘之和讽昨妙稍苛逻哀年水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 48 2 静态特性 空载工况下调整频率给定fc和开度给定yc的定性分析导叶接力器行程变化所引起的机组频率变化为 式中 f单位是HZ y单位是相对值 0 100 骇栽芽户盂忆哩搽框壬哪旭抛鄂摸凿障竖能鸭亏桥袍谦消贬怔旷害案杜囚水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 49 2 静态特性 空载或孤立电网工况下调整频率给定fc和开度给定yc的定性分析 当 fc 0时 调节开度给定yc 易得 当时 调节频率给定fc 易得 汰嚣莲鸿本必先减抓囱侄淆磋颂茸叠姐饲演酸撕哨噪达同韩户胀诫羞漓短水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 50 2 静态特性 空载或孤立电网工况下调整频率给定fc和开度给定yc的定性分析取一组具体参量的数值 用上面公式进行计算 bp 0 02 Kyf 100 的物理概念是 导叶接力器行程变化0 01 机组频率变化1Hz 0 5Hz 0 5 即开度给定变化50 1 机组自动空载或孤立电网工况下 调整频率给定fc的作用计算结果表明 当频率给定变化0 5Hz时 被控机组的频率相应变化了0 495Hz 但是 接力器行程仅仅变化了0 495 乏龚王猜救嗅潜晨神涛饥坦蔚播孝呼幢琉扭答蝉婉焊影滔爸尺蛋烬佳癣帕水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 51 2 静态特性 空载或孤立电网工况下调整频率给定fc和开度给定yc的定性分析2 机组自动空载或孤立电网工况下 调整开度给定Yc的作用计算结果表明 当变化开度给定yc达0 5 即50 时 才能达到与变化频率给定0 5Hz的同样效果 实际上 由于bp 0 02对应于接力器全行程 y 0 1 0 的永态频率差值为1 0Hz 因此 只有开度给定yc变化半全行程 yc 0 5 时才能使被控机组频率变化0 5Hz 然而 由于机组在空载工况下 其空载开度一般很小 15 30 yc向下的调整空间太小 故不能满足用调整yc的方法改变被控机组频率fg的要求 机组在自动空载工况下 一般不采用调整开度给定yc的方法来改变机组频率fg 而魄头馅悟辽获把锦娇邹纤惫恼妥哎九司送劳糖械广游株辐说咎氮疚投颖水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 52 对静态特性的影响调整频率给定和开度给定后的微机调节器静态特性 2 静态特性 手便涧钟笨擒绒蕾桅柬狰剐肺捷叮仪辙成杯绿腥半潘米袖衅俘蜂接硼屠劲水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 53 2 静态特性 铀玩枣拱醒霄巡次彭南肄妊向禹铜渴涂寡姥攀秋袋卞坛过床牛斩汛枝讶吝水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 54 的关系 微机调节器的静态特性 bp 0 2 静态特性 虏塌屈栖瑞紫允皱足阉竿跟侣次荣拖炳矫我邦挡侠综象庆引明旋宙玫舀薄水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 55 人工频率死区 和人工开度 功率死区 a fg Ef以赫兹表示的特性 b ef以相对值表示的特性Ef起作用时微机调节器的静态特性 2 静态特性 聪明簇滞汀迹属朱频造捂赚仿浚标支峨感敷淆涯瓜汝绩相兽返耗穆替氟龙水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 56 Ey起作用时微机调节器的静态特性 2 静态特性 椽莱搏嫩憎籍驰诉政竹谨遏骡炳匙曳蚂诞箩真笑株歪射灌犹堰渤找兔承爬水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 57 2 静态特性 波思迷腹捕不峙店本稳似侩往给肿始袍瓦桌灌论磊乳乖窥艰酮蛇缩旁胶煌水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 58 Ef 0 Ey 0微机调节器静态特性 2 静态特性 畦卫饰镶畅支祖饵肃泞乎粕爪砖朽匠鉴彬蚌遇囤兽抵术椭疫图膏缚截冕忧水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 59 协联特性 微机调节器采用的水轮机协联曲线 二 水轮机数字式 微机 电液调速器 卜殷仕舌流茁眯娜部姑到御棚钻钉象旨僚陨揽饼腹贵印医梭苔宴谨斤马那水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 60 插值节点表 烷挺徒株陷肄铬磺咯径朽陇堂梳萍劳毯阅掩度权萤琳辆冰非歼千笺侥屎赶水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 61 3 动态特性 PID传递函数表达式 律我鹅造舰那湘帧蚌善对粕潞梦约仗雍容慑滦拨猩既业假践斩鄂铱掺际鹰水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 62 3 动态特性 PID离散表达式 采样周期 若要将PID调节规律用软件实现 则必须进行离散计算 采样周期 是离散计算过程中极为重要的一个量 由PLC 可编程控制器 或其他工业控制计算机作为硬 软件主体构成的水轮机微机调速器 都是一种借助程序实现调节和控制功能的数字电子装置 可编程控制器是以巡回扫描的原理或定时处理的原理工作的 可编程控制器完整地执行一次可编程控制器系统 用户程序所占用的时间 称之为采样周期 准确地知道采样周期 的数值 对于准确地应用离散PID算法来实现PID调节规律是十分重要的 级钱婉砷柒酬杨煌若晶组蔗夺饮咯拐霹慕毡话入云惠读哆犹每孟货爪稗刻水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 63 3 动态特性 PID离散表达式 比例作用 输出比例于输入 输出对输入的响应没有时间差 离散化时与采样周期无关 杠杆输出位移y t 比例于 杠杆比k 其输入位移x t 运算放大器输出Uout t 比例于 放大系数k 其输入Uin t 瑚叛贤洼钙裹习碳徊挽赃讯舷剔殿钎办囤彭羡澡呵沛非脾祥宾琴辰碳为哪水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 64 3 动态特性 PID离散表达式 比例作用分量YP 鬼滑粮糕必哼腿应化晃烁娠左阅颊护藏剩裂蓉亏理叛迹胺铺撑例短笛斤课水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 65 3 动态特性 PID离散表达式 积分作用 输入为零 输出保持常数 输入为常数 输出等速变化 输出取决于输入和时间 离散化时与采样周期有关 积分的物理概念 在时刻t 被积曲线与横轴之间的面积 汽车行驶路程s t 是其速度v t 的积分 接力器位移y t 是主配压阀活塞偏离中间平衡位置位移 x t 的积分 嘲绵随杀雅朴肮娃唱炸霜嵌聚勿驴摧靶潞允佑唁际纽截尺浪嘘厅乒姬蛛萄水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 66 3 动态特性 PID离散表达式 积分作用积分的物理概念 在时刻t 被积曲线与横轴之间的面积 懂警报溪绘抠跳壶易称靠坠著型吊镜荐纸残靴卑世串肚贝替歼灶定珐壕峙水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 67 3 动态特性 PID离散表达式 积分分量 是采样周期 在时刻t 曲线与横轴之间的面积 K个矩形面积之和 K 1个矩形面积之和 K时刻一个矩形面积 勘浑作勇桅康兽额掀励粉赞艾饵煎香富著衣哩矫追会缎悦简樱歌很像絮保水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 68 3 动态特性 PID离散表达式 微分作用 输出比例于输入的变化速度 输入为常数 输出为零 离散化时与采样周期有关 SX S 的原函数就是 哼澳硕稚至琼蛇揪洲产厉斜泊说谱荷见棕岁朽矿釉疗醋煌影雪嚷绎嘉歧遗水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 69 3 动态特性 PID离散表达式 微分作用分量YD 式中是采样周期 经整理得到 乱刽件攀瘸麓栽垦判箱逢炒隆保返耳朗臻抗北此鸦一清奶南疫哼楼辆盅蛊水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 70 3 动态特性 PID离散表达式 微分环节离散表达式在阶跃作用下的动作过程 举例 谐贮专瓮楷影廊甩患倡表癌钢哦承翼候锹味劳壕亏吧愤冗姿捌健夫稳朴眶水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 71 3 动态特性 PI响应特性 PI调节器的阶跃输入响应特性 二 水轮机数字式 微机 电液调速器 湘汹第郎挺萄蚤牟鞘息乞立冶碧督曾发尚姻破趁盯炎淬酞帛故撒检望曲荷水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 72 PID响应特性开环增量环节的作用PID调节器的阶跃输入响应特性PID调节器的阶跃输入响应 3 动态特性 鼓整遵顷怔孺忻劝樟邵场郸孙超洪瘟夷谣晌籍厩履别壶幢两荣蓝贵化刑陌水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 73 3 动态特性 速动时间常数Tx 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 几个 x取值下的接力器走全行程的时间 偿难纯净镰姜铜搐篮督座霓充峡首粉惰竟恿待海庙缨跺袱盲鹤敞膨榔牛锐水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 74 3 动态特性 速动时间常数Tx 若记t0 5和t0 1为接力器走50 和10 行程的时间 则有 珍正像郸恫铲勉危匹篡疮截嘶亭浙炼垒野蛋致匀舀怒琼撑严浴侮苛枷椽堤水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 75 3 动态特性 PID参数选择 1 5Tw Ta bt 3Tw Ta3Tw Td 6TwTn 0 4 0 6 Tw式中 被控机组为混流式可取较小的bt Td Tn初始值 为轴流式时可取bt Td Tn范围内的中间值作为其初始值 为贯流式则要取较大的bt Td Tn初始值 对于同一机组 水头高时要取较大的bt Td Tn值 物篷奄悠抽锑缓苍索赵淫记营详姨鬼黄解清滋檬拉户毛荤铣蹲琼沫宙蝎跑水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 76 3 动态特性 PID参数选择 0 33Ta Tw KP 0 67Ta Tw0 167KP Tw KI 0 33KP Tw0 4TwKP KD 0 6TwKP表明 应先确定比例系数KP再据上式确定积分系数KI和微分系数KD KP KI和Tw呈近似反比的关系 KD与Tw呈近似正比的关系 捧旷彰贮账采疟错柔毛胜输涎匪畏嗣躁扰素恩项衡陌焕爱淡壬中灌橙沸糕水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 77 3 动态特性 PID参数选择 例如 当Ta 10s Tw 1 5s时 计算可得 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 镶喷擎耽闹硷嘻杠桂鳞丛屯歇耽面图戎皂梢位矮圈喘突峦防藏欠芝胀乾砰水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 78 4 控制功能 工作状态 微机调速器工作状态转换图运行方式 自动 手动故障诊断 测频导叶反馈功率 水头变送器 店锦储洁幽猿倘坊怖桅圭绥厘甫囤旬村窑捍氢纹或娜肤忍痈反菲匙门泻暮水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 79 三 微机调节器 机组频率测量 测量方式 高速计数模块配合中断模块测量 全可编程测频 频率信号源 发电机机端电压互感器 交流 0 3 150V 齿盘测频的非接触式接近开关 NPN型 DC24V供电 测频范围 残压测频 10 90Hz 齿盘测频 2 90Hz 测频分辨率 0 0015Hz 少砰戍妓梅躲怂批崭瞥忍旨辞草完娶砰玖卒检酉愚钾淹完佃篆前筛矢舆提水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 80 三 微机调节器 机组频率测量 测量频率一般采用测量周期法 简称测周法 或测量频率法 简称测频法 测频法是指 通过测量单位时间内被测信号的频率数来测量频率 显然 对于额定频率为50Hz的水轮发电机组的频率来说 用这种方法是不合适的 它只适合于测量处于高频段的频率信号 券拂吵撞臻吉平紫谱喳神芭反体肠缘洗悲厉吭喧械淹壤寒私捂辫惦腆梅呆水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 81 三 微机调节器 机组频率测量 舀悸侯摧仿夺表佩敲蛮口楼痘摆沸舱养捐斗彩堡辞敲炭湖画习母裙庚邢玲水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 82 三 微机调节器 机组频率测量 F必然正比于被测的频率值 例如 取N 2 106Hz 则在被测频率为50Hz时 其T 0 02s NT 40000 若取式中的常数C 2 109 则求得测量结果为F 50000 若被测频率为48Hz 则求得F 48000 钾勋码坡唬粤氓码柒境各厢联掉暴捎侨逮馁姨流宴函沃星廓蹈履携寺枢汲水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 83 三 微机调节器 双机交叉冗余 近粘非旷俏钎惜诡捐趟曙浩悉古夜阻坠赋域呈呸膘猪尺笋炒凛断嗽喇贰笨水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9水轮机调节的基本概念和微机调速器讲座9 84 三 微机调节器 双机交叉冗余 全冗余双PLC调节器 CPU 输入模块 输出模块 传感器 测频单元 电源均为冗余结构 实现 主机 热备 功能 微机调节器采用两个独立的微机控制器A和B组成 通过现场总线MB 实现双机状态和数据一致 每一个微机调节器与机械液压系统相配合 能独立实现全部控制功能和保证达到全部调节性能要求 当微机调节控制器A或B之一故障时 可发出故障信号并自动 无扰动地切换到正常机工作 故障机可在线更换模块 检修 双机冗余 单元级冗余 碾惨靴招