微机水轮机调速器培训教材

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1、NARI微机水轮机调速器培训教材国电自动化研究院电气控制技术研究所前言本书首先介绍了水轮机调节及水轮机调速器的基本概念、控制对象的数学模型、水轮机调节系统的动静态特性，然后以南瑞电气控制技术研究所最新研制的SAFR-2000型32位微机调速器为例说明了微机调节器的电气部分，接着以南瑞集团推出的ZFL系列自动复中式主配压阀液控装置为例说明了调速器机械液压部分原理，然后又介绍了调速器的压油装置和油压系统的控制部分，最后本书介绍了SAFR-2000型调速器的现场实验以及水轮机调速器的非线性鲁棒控制等。本书共分为八章，主

2、要由南瑞电气控制技术研究所调速工程部编写，其中第五章由陈东民编写，第六章第二部分由蒋克文编写，其余由蔡卫江编写，全书由蔡卫江统稿。本书第三章引用了华中科技大学魏守平教授的《现代水轮机调节技术》中的部分内容，在此表示感谢。其他部分章节引用的内容详见参考文献，在此对作者一并表示感谢。教授级高工曾继伦对本书进行了审阅，并提出了许多宝贵意见。南瑞电气控制技术研究所于南京2004-9-2目录第一章水轮机调节概述11.1水轮机调节的任务11.2水轮机调速器的控制策略和结构31.2.1控制策略的发展31.2.2调速器装置的发展

3、81.2.3控制策略的发展方向10第二章控制对象数学模型122.1水轮机组段模型122.1.1有压引水系统模型122.1.2水轮机模型152.1.3液压随动系统模型172.1.4同步发电机模型182.1.5包括水轮机组段-发电机-电力网络的整体系统模型19第三章水轮机调节系统的静态和动态特性203.1水轮机调速系统国家标准……………………………………………………...203.2水轮机调速系统静态特性……………………………………………………...203.3水轮机调速系统动态特性…………………………………………………

4、…...22第四章微机水轮机调速器电气调节装置344.132位微机水轮机调速器简介344.232位微控制器MC68332特性介绍364.2.1概述364.2.2内部结构374.3SAFR2000微机调速器硬件系统444.3.1系统控制插箱简介444.3.2继电器层简介464.4装置硬件基本工作原理464.5SAFR2000微机调速器软件系统564.5.1概述564.5.2上位机运行监视软件564.5.3上位机智能化调试维护软件604.5.4下位机软件基本构成及框图834.5.5调节控制原理874.6微机测速装置9

5、34.6.1概述934.6.2主要技术参数934.6.3装置的操作说明944.6.4装置工作模式说明97第五章调速器机械液压控制装置995.1南瑞ZFL型液压控制装置概述995.2液压控制装置系统组成1005.2.1系统原理概述100-II-5.3主要技术参数、性能指标及工艺特点1035.3.1主要技术参数1035.3.2主要性能指标1035.3.3主要工艺特点1045.4主要液压元件原理介绍1045.4.1伺服比例阀1045.4.2双联可切换滤油器1055.4.3主配压阀1055.5液控柜操作说明1085.5.

6、1导、轮叶控制部分的操作1085.6安装与调整1095.7插装阀式液压控制装置1115.7.1插装阀概述1115.7.2插装阀式调速器原理介绍1115.8机械过速保护及事故关机装置1155.8.1系统组成1155.8.2工作原理1155.8.3系统特点1165.8.4机械过速保护装置与液压系统接口1165.9分段关闭装置119第六章油压装置1216.1YZ-8.0-6.3油压装置工作原理1216.2油压装置控制柜996.2.1概述1256.2.2主要功能1256.2.3供电方式1276.2.4油源控制柜状态128

7、6.2.5油源控制柜控制方式及功能描述129第七章SAFR2000微机调速器现场试验1347.1电站及机组概况1347.2试验项目1357.3现场试验录波144第八章微机调速器的非线性鲁棒控制1538.1概述1538.2工程上实用化的非线性鲁棒控制规律1548.2.1控制模型的线性化1548.2.2鲁棒控制规律1578.3非线性鲁棒控制调速器的实验验证159参考文献164-II-第二章控制对象数学模型第一章水轮机调节概述水轮机是靠自然水能进行工作的动力机械。水轮发电机组把水能转变为电能供工业、农业、商业及人民生活

8、等用户使用，用户除了要求供电安全可靠外，还要求电能的频率和电压保持在额定值附近的某一范围内，我国电力系统规定：频率应保持在50Hz，对于大容量系统不得超过额定值的±0.2Hz，这就对水轮机的控制设备（调速器）提出了较高的要求。水轮发电机组输电系统包括水轮机及其有压过水系统、发电机和电力网。可以分为水轮机组段子系统和发电机子系统两部分。水力系统在调控过程中由于水流惯性有“反