水輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本概念和微機(jī)調(diào)速器講座-預(yù)覽頁
【正文】 運(yùn)行，功率傳感器故障或未裝功 率傳感器； ? 機(jī)組空載： 頻率調(diào)節(jié)模式； ? 機(jī)組并入大電網(wǎng)： 功率調(diào)節(jié)摸式或開度調(diào)節(jié)模式； ? 機(jī)組在小電網(wǎng)（帶孤立負(fù)荷）： 頻率調(diào)節(jié)模式； 43 頻率給定； 電網(wǎng)頻率； 機(jī)組頻率； 開度給定； ? 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 ( ) ( ) 0p p c P I DI f b y f b y y? ? ? ? ? ? ? ? ? ＝( ) 0c g p c P I DI f f b y y? ? ? ? ? ＝ngf f f? ? ?cgf f f? ? ?cf gf cynf44 ? 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。 4 9 0 0 0g ??? ??? f %4 9 0 ????? ycf? cy?51 ? 空載 或孤立電網(wǎng) 工況下調(diào)整頻率給定 fc和開度給定 yc的定性分析 ? 2。機(jī)組在自動空載工況下，一般不采用調(diào)整開度給定 yc的方法來改變機(jī)組頻率 fg?？删幊炭刂破魇且匝不貟呙璧脑砘蚨〞r處理的原理工作的。 ? 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 Uin(t): ( ) ( )y t k x t?( ) ( )o u t inU t kU t??64 3. 動態(tài)特性 (PID離散表達(dá)式 ) ? 比例作用分量 YP ???????????)1()1()()(PPPPkFKkYkFKkY)1()()( PPP ???? kYkYkY?????????????)]1()([)()1()()(PPPPPkFkFKkYkYkYkY65 3. 動態(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間，離散化時與采樣周期 有關(guān)。 ； ? SX(S)的原函數(shù)就是 ( ) ( ) ( ) ( )x t d x t x S X St d t??dx(t)取 極 限 得 對 求 導(dǎo) 數(shù) ， 的 拉 普 拉 斯 變 換 為 ；dtdx xdt t???t ?? 就 是 采 樣 周 期 ； ( ) ( 1 )x x K x k? ? ? ? ；( ) ( 1 )x x k x kt ?? ? ???所 以 ： ；?69 3. 動態(tài)特性 (PID離散表達(dá)式 ) ? 微分作用分量 YD D1v1v()( ) 1DY S K S TF S T S??? 式 中 是 微 分 衰 減 時 間 常 數(shù) ；??)1()()1()()(DDDv1D???????? kFkFKkYkYTkY)]1()([)1()(v1DDv1v1D ????????? kFkFTKkYTTkY??式中 是采樣周期，經(jīng)整理得到： ?70 3. 動態(tài)特性 (PID離散表達(dá)式 ) nnDDtt6 2 6 27( ) ( 1 ) [ ( ) ( 1 ) ]8 DTTY k Y k F k F k Kbb??? ? ? ? ? ? ? ?記?微分環(huán)節(jié)離散表達(dá)式在階躍 作用下的動作過程（舉例）： 0F?71 3. 動態(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 72 ? PID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. 動態(tài)特性 73 3. 動態(tài)特性（速動時間常數(shù) Tx ） ? 物理含義是：在 bp=0的條件下，若取頻率變化相對值為 ?x=，則接力器走全行程的時間就是速動時間常數(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與緩沖裝置時間常數(shù) Td的乘積。 KD與 Tw呈近似正比的關(guān)系。顯然，對于額定頻率為 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，它只適合于測量處于高頻段的頻率信號。若被測頻率為 48Hz，則求得 F=48000。 ? 當(dāng)雙微機(jī)調(diào)節(jié)器均出現(xiàn)部分模塊故障時，這種交叉冗余控制結(jié)構(gòu)可以容忍兩個單機(jī)的不同名模塊故障情況（容錯），交叉構(gòu)成正常的調(diào)節(jié)器，使調(diào)速器能正常工作，實現(xiàn)真正的雙機(jī)冗余容錯結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高調(diào)速器的可靠性。 88 三 .微機(jī)調(diào)節(jié)器－應(yīng)用軟件 首次運(yùn)行初始化頻率測量處理特殊模塊輸入 /輸出調(diào)用檢錯子程序調(diào)用協(xié)聯(lián)插值子程序調(diào)用模式、狀態(tài)子程序調(diào)用增加 /減少子程序調(diào)用 P ID 調(diào)節(jié)子程序調(diào)用顯示子程序調(diào)用通信子程序 P 子程序： P I 中斷服務(wù)程序： I 中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序檢錯子程序通信子程序89 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 ???????????????10/1 00/1 00/nnddttppTTTTbbbbtntnDdtdtIdtnddtndP10100110100bTbTKTbTbKTbTTTbTTK???????????????????????1 0 0/1 0 0/v1v1 TT??90 三 .微機(jī)調(diào)節(jié)器－應(yīng)用軟件 ?????????????)]1()([)()()1()(PPPPPkFkFKkYkYkYkYIKkYkYkYkY????????100)()()1()(IIIII?)]1()([1 0 0)1()(v1DDv1v1D ?????????????? kFkFTKkYTTkY??)]1()([1 0 0)( P I Dcp ??????? kYkYbkFI91 三 .微機(jī)調(diào)節(jié)器－應(yīng)用軟件 ? 例子：采樣周期 ?=(??=2s)，取T1v=（ T?1v=14s），則式成為： ))]1()(()(1 0 0[50 1)( P I DCpdtI ????????? kYkYbkFTbkY)]1()([62)1(87)(tnDD ????????? kFkFbTkYkY92 三 .微機(jī)調(diào)節(jié)器－適應(yīng)式變參數(shù)調(diào)節(jié) ? 國內(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)
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