swt-2000调速器系统在柬埔寨额勒赛下游水电站应用

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1、SWT-2000调速器系统在柬埔寨额勒赛下游水电站应用　　摘要：本文主要介绍了柬埔寨国内装机容量最大的水电站水轮机调速系统的特点及应用，包括系统组成、设备特点、现场调试等。通过对调速器系统的调试过程的介绍，希望能为国产调速器系统在国外水电站项目上的设计和运行积累一定经验。关键词：PCC2003控制器SWT-2000型调速器系统冗余导叶闭环控制中图分类号：TV7文献标识码：A1、概况：额勒赛下游水电站位于柬埔寨王国西部戈公省，首都金边以西约180公里，戈公市以北20公里（公路里程58公里）的额勒赛河下

2、游，是在柬埔寨王国工业矿产能源部对额勒赛河流域规划的基础上拟兴建的电站。电站由相距约8公里的上、下电站两个梯级组成，即额勒赛下游电站上电站和额勒赛下游电站下电站，总投资约为5.8亿美元。电站总装机33.8万千瓦，其中上电站装机容量为206兆瓦，下电站装机容量为132兆瓦，年总发电量约为10.2亿千瓦时，电站装机容量占全国的一半，也是柬埔寨目前最大的水电站。8该水电站的水轮机控制系统采用南瑞集团公司生产SWT-2000型调速器系统。该系统电气控制部分采用SAFR-2000H型微机系统，其控制系统、电源

3、部分均采用双冗余设计，以奥地利贝加莱公司的PCC2003控制器为核心。机械控制部分采用机械控制和油压控制合柜，以BOSCH公司的伺服比例阀作为电液转换单元，南瑞自主研发的ZFL-80/D系列主配作为机械部分主操作机构，系统的硬件配置和可靠性都很高，软件部分则采用了南瑞专有的变结构变参数改进型PID控制等，拥有完全自主知识产权。2、调速系统技术特点2．1调速器调节原理图1SWT-2000系统调节原理图采用了多级闭环、变结构变参数的控制系统，整个控制系统由主环和导叶副环组成。主环控制是变结构的控制机构，

4、变换的原则是适应当时运行工况和控制方式以获得最优调节品质，多级闭环控制包括成组调节环，功率、频率、开度闭环等控制。另外，CPU在完成正常调节的空闲时间里，利用分时工作法，进行各种在线诊断和控制逻辑的分析判断。2．2电气控制柜微机控制部分选用PCC2003系列作为硬件核心，配置如下：8主机模块：CP476，CPU模块集成四个本地插槽，CPU模件资源分配：串口1：IF1，RS232，MODBUS通讯协议，和触摸屏通讯接口。CAN口：双机之间CAN协议通讯开入开出模块：DM465，16开关量输入16开关量

5、输出，开关量输入：包括开机令、停机令、增加令、减少令、断路器、主从状态、功率方式、现地远方、伺服阀故障、导叶手动、主配位置等。开关量输出：共16路，包括一般故障、较重故障、调试运行、一次调频动作等频率输入模块：DI135，主要处理机频、网频、齿盘测速通信模块：IF321，主要处理和监控通信功能模拟量输入模块：AI774，四路电流量输入通道，分别引入导叶开度信号，水头信号，功率变送器信号模拟量输出模块：AO352，共两路输出，电压及电流输出内部拨码可选，本调速器采用电压量输出图2SAFR-2000H的

6、系统结构图CPU的TPU功能，可以对机组频率和电网频率测量，通过其强大的通信和计算、管理功能，可以轻松完成调速器所有信息的采集、数据处理、通讯、调节计算、控制输出、调度管理、故障判别等。PCC之间通过CAN接口进行通信，下位机PCC和触摸屏通过MODBUS协议进行通讯，此外PCC和监控系统之间也可通过MODBUS协议进行交换信息。8双机之间的可靠切换是由欧姆龙公司的ZEN智能切换PLC来实现，人机接口触摸屏部分选用昆仑通态高亮度液晶触摸显示屏，作为整个系统的监控显示和操作界面。2．3机械液压控制柜和

7、油压控制合柜调速器液压控制和油压控制采用合柜，其系统共用电源，同时空间节省，成本降低，亦可在手动操作导叶时实时观测到油位和油压情况。图3ZFL-80/D液控系统原理图导叶液压控制部分，自动控制设计中采用了微控制器来实现各反馈量的采集及闭环控制。导叶自动控制回路包括两种方式，正常情况下通路为：电气控制柜输出控制信号（连续电压）至伺服阀功放，至伺服比例阀，至主配，至接力器。该控制的稳定性和精度靠三个闭环反馈来实现：伺服比例阀位移反馈、主配压阀位移反馈、主接力器位移反馈。比例伺服阀异常情况下，装置自动切除

8、伺服阀控制，并切换到手动控制阀，其通路为：机械控制柜手动控制阀（断续脉冲），至主配，至接力器，此时仍能维持接力器手动开环控制。紧急停机是通过操作紧急停机阀完成，其直接控制主配压阀完成关方向动作。手动控制通路为：手动控制开关（断续脉冲）至主配，再至接力器。根据主配自复中的特性，实现开环控制。8导叶主配压阀控制包括：切换阀V2D、V5D，伺服比例阀V6D，手动增减阀V4D，紧急停机阀V7D。自动控制时采用伺服比例阀V5D为主控；手动控制时，通过切换阀V2D（通）、V5D（