基于mb40 plc水轮机调速器的研究与应用

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1、万方数据分类号：——密级：——UDC：——学号：——硕士学位论文基于MB40PLC水轮机调速器的研究与应用研究生姓名：菱丞壶导师姓名：塞!j墨申请学位类别王堂亟±论文提交日期生且旦学位授予单位垦圈电杰料堂巫塞睦答辩委员会主席匹垒查学科专业名称电左蠢统厘甚自动他论文答辩日期兰!!兰玺芏旦丝旦学位授予日期生月旦评阅人匣生：垒舡二工年月日万方数据ResearchandApplicationofTurbineGovernorBasedOnMB40PLCADissertationSubmiRedtoStateGridElectricPowerInstituteFortheAcademicDegreeof

2、MasterofEngineeringBYSUYong—liangSupervisedbyProf．LIUGuoStateGridElectricPowerInstituteNanjing，ChinaMarch，2014(DateofSubmit)㈣3㈣6．眦0眦4㈣昏一㈣6一眦2一眦Y一万方数据国网电力科学研究院学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得国网电力科学研究院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研

3、究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：国网电力科学研究院学位论文使用授权声明国网电力科学研究院、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权国网电力科学研究院办理。研究生签名：盏幺亟导师签名研究生签名：选!纠塑导师签名万方数据摘要经济的快速发展带来诸多的环境污染问题，社会各界对能源可持续发展和节能减排日益重视，水力发电

4、作为一种清洁能源己成为优先发展的对象。目前，我国国内大多水电站使用的调速产品采用进口PLC作为核心控制元件。长期以往，国内调速产品市场将长期由少数国外PLC公司垄断，核心技术受制于人，并且价格昂贵，服务不够及时。研制出基于南瑞MB40PLC的水轮发电机组调速器并实现产业化，对于保障我国电力系统安全运行和水电能源大规模建设具有十分重要的意义。本文分析了目前我国调速器行业的发展现状，提出了基于MB40PLC的水轮机微机调速器的设计思路，并在此基础上成功研制了MB40PLC水轮机微机调速器样机，并按照国家规范进行了相关试验，与进口的贝加莱2003PCC调速器进行了比较，虽然整体性能略差，但结果证明本

5、装置的整体性能指标优于国家标准。经过改进和完善，可直接在中小型电站中推广应用，完全可以替代目前使用的进口的贝加莱2003PCC调速器。论文的主要工作总结如下：(1)介绍了课题的背景、目的和意义，探讨了水轮机调速器的发展现状，详细介绍了本课题的工作任务；(2)研究了水轮机调节系统的基本任务及特点，详细分析了水轮机调速器的工作原理和总体结构；(3)提出了水轮机微机调速器硬件电路的实现方案，对各部分硬件电路的设计原理作了详细的分析，并设计开发出水轮机微机调速器测频模件、水轮机微机调速器专用AI模件和水轮机微机调速器专用AO模件；(4)论述了PID控制算法的理论基础，重点推导了本装置采用的增量式PID

6、控制算法，提出了积分反馈的降阶并联PID控制结构，给予了理论论证。然后在此基础上介绍了MB40PLC微机调速器的用户应用软件的实现，详细分析了各工况子程序，给出了水轮机调速器常见的PID参数整定方法，讨论了系统采样周期的选择，介绍了人机交互界面的设计；(5)给出了本装置利用TG2000仿真仪、信号发生器、机械控制柜、主配压阀和主接力器装置搭建的试验平台进行了一系列模拟试验的结果。试验结果表明本课题研制的MB40PLC微机调速器性能指标优于国标，完全可以代替贝加莱2003PCC调速器应用于工程实际；(6)对本文的全部工作进行总结概括，指出其中的不足和存在的问题，并展望下阶段有待进一步开展的工作。

7、关键词：水轮机调速器MB40PLC测频PID控制万方数据AbstractRapideconomicdevelopmenthasbroughtmanyenvironmentalproblems，alongwiththecommunityonenergyforsustainabledevelopmentandthegrowingimportanceofenergyconservation，hydroe