【正文】 測頻分辨率： 177。 ? 近年來，國內(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。例如，取N=2 106Hz，則在被測頻率為 50Hz時(shí)，其T=， NT=40000；若取式中的常數(shù)C=2 109，則求得測量結(jié)果為 F=50000。 63 3. 動態(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)。 26 二 . 水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器 27 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 28 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 29 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 30 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 31 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 21 PLC水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的總體框圖 32 33 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)械液壓隨動系統(tǒng)型 步進(jìn)電機(jī)電液轉(zhuǎn)換器 /機(jī)械液壓隨動系統(tǒng)型調(diào)速器框圖 34 步進(jìn)電機(jī)電液轉(zhuǎn)換器 /機(jī)械液壓隨動系統(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 35 ? 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 36 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 37 二 . 水輪機(jī)數(shù)字式（微機(jī)）電液調(diào)速器 微機(jī)調(diào)速器自動調(diào)節(jié)部分框圖 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)環(huán)節(jié)的特性，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： ? F =0 ，? F = ? F ?– E f，? F = ? F ?+ E f，當(dāng) – E f≤ ? F ?≤ E f 時(shí)當(dāng) E f＜ ? F ?時(shí)當(dāng) ? F ?＜ – E f 時(shí)EfΔ FΔ F ?– Ef039 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～ 率轉(zhuǎn)換系數(shù) Kf=25000時(shí)所對應(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=。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 2 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)速器故障分析及對策 ? 六 . 我國數(shù)字式（微機(jī)）調(diào)速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ? 七 . 思考題 3 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)的動態(tài)和靜態(tài)特性 4 ? 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 (AGC)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。 ? ? 比值 Tw/Ta不大于 。 ? 準(zhǔn)確地知道采樣周期 ?的數(shù)值，對于準(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。f3FtttttNTf1f2f4TT82 三 .微機(jī)調(diào)節(jié)器－機(jī)組頻率測量 ? F必然正比于被測的頻率值。 ? 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。 80 三 .微機(jī)調(diào)節(jié)器－機(jī)組頻率測量 ? 測量頻率一般采用測量周期法（簡稱測周法）或測量頻率法（簡稱測頻法）。采樣周期 ? 是離散計(jì)算過程中極為重要的一個(gè)量。 19 ◆ 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性 ? 機(jī)組甩負(fù)荷后應(yīng)保證的動態(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/T — 1997規(guī)定：從接力器第一次向開啟方向移動到機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動值不超過 ?%為止所經(jīng)歷的時(shí)間應(yīng)不大于 40s。 ?????????????????xdtIxdtI100100100101010TTbKtTTbKtxx?????????????????II1555KTTbtKTTbtxx15 ◆ 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性 ? 接力器響應(yīng)時(shí)間常數(shù) Ty 圖 19 接力器響應(yīng)時(shí)間常數(shù) Ty 16 ? 調(diào)速器前向通道放大倍數(shù)的整定 圖 110 隨動系統(tǒng)對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)和動態(tài)特性 17 ◆ 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性 ? 曲線 1的相對阻尼系數(shù)，無超調(diào)，但過程緩慢；曲線 3的相對阻尼系數(shù)，初始段反應(yīng)快，但有過大的超調(diào)；曲線 2的相對阻尼系數(shù)，有較理想的響應(yīng)特性，其超調(diào)量約為 3%。機(jī)組自動空載或孤立電網(wǎng)工況下，調(diào)整頻率給定 fc的作用 ? 計(jì)算結(jié)果表明： 當(dāng)頻率給