可逆式水泵水轮机调速器的控制特点分析

2022-12-05

1 基于可逆式水轮调速机构架下的组成思路探索

对于当前的可逆式水泵水轮调速机构建环境, 我们一般可以分为以下的几个主要组成部分:启动回路部分、PID调节部分以及针对性的辅助回路部分。在这其中, 气动回路部分和对应的辅助回路部分两者共同构成最为关键的启动控制通道, 其主要作用是针对启动操作进行服务。PID调节器则和对应的辅助的回路进行结合, 其主要目的是在机组自身进行并网之后进行对应的调节操作。其主要包括的含义框架如下:

首先是针对单元进行测试, 也就是构成测量单元。其最关键的是包含步骤是针对机组自身的转速、电网当前的频率以及运行水头进行测量。机组转速主要是使用当前比较先进的齿盘测速的思路构建, 其主要运行当中有着两套互为备份的探头。两套探头对测量之后得到的信号进行放大处理, 然后直接运行到当前的钻速单元进行相应幅度的整顿性调节以及对应控制处理, 同时电网当前的频率也会通过互感器进行测算之后得到的, 所获得的数据就可以进行当前条件构架下的合适参考数值。与之对应的水头信号则是由对应系统的微处理器系统按照上游以及下游的水位经过计算之后获得。再进行针对性的非匀速运行的时候, 水头就可以作为当前最重要的数据参考为当前的转速进行最为直接的依据提供。在除此之外的情况下, 我们也可以按照水头对当前的参数进行对应的调整修复。

第二点就是限制整定单元。整定单元一般是由两个部分组成的:转速正定以及对应的功率整定。正常情况下, 转速整定就会通过数字给定电路进行对应的给定操作, 同时针对变速运行的时刻, 位处理器可以参与其中的一部分功能。功率整定则是由微处理器的自身软件模块和针对性的数字给定电路两者共同实现, 可以通过G PLC进行实现, 还可以按照OIC自身的要求进行对应的负荷分配。并且还可以进行对应的远程调节以及控制。闲置单元主要针对的情况就是水泵工况进行正常运行的时候的开度控制构建, 使用微处理器进行谁投的确定化效果进行导叶自身的开度控制处理以及确定处理, 同时还会甄选出当前针对水泵的最佳工作条件。

第三点就是线性化单元构建。线性化单元构建对当前的启动回路以及PID调节器输出的非线性信号进行针对性的调整和处理, 这种情况下调速器输出的开度信号就可以代表机组进行机械摩擦之后的真实开度进行一个代表设置。当输入的数值超出了有效范围或者直接就是0的时候, 这个回路的自身输出就处于一种空开度的情况。

最后一点就是最终回路。这个作用正好是一个对于当前的转速和调整设置的高效接力器, 针对的就是接力器的开启规律以及针对性的两段关闭规律。它的主要输出意义是针对当前机组自身的伺服定位器进行全面的控制。伺服定位器可以针对不同情况送回对应的逻辑信号并且以此来判断当前的工作状况是否正常。

2 可逆式水泵水轮机调速器的自身特点

2.1 对当前启动回路和PID调节器进行单独的设置

水泵水轮机在当前的水轮机的运转角度和方向当中进行启动, 并且有着三种启动方式, 分别是针对水轮机、驱动水轮机和变速水轮机的三种情况。当前的每一种水轮机启动的时间还有加速度以及对应的参数都各不相同。水轮机启动的话一般只需要50s, 驱动水轮机在当前水泵运行机组的组合配置之下一般需要70s;变速水轮机由于其自身的特性构建, 需要特殊的转速整定构建, 因此一般需要大概150s。由于这三种情况的特点不同, 因此一个调节回路是没有办法满足统一的需求的。我们在调速器当中单独设定了专门的整定启动回路, 在当前对应的分别启动方式购剑侠进行加速度和调节参数的设定, 通过这种方式来进行水轮机的启动顺序控制思路构建。进行并网之后在进行PID的调节思路构架。

2.2 应用两段关闭方式进行构建

当前的水泵以及水轮机工作情况失去了动力的时候, 我们需要把导叶进行关闭处理。如果我们关闭的很快, 尽管可以让水流防止回灌以及倒流, 但是这种处理方式造成的负水锤冲击效果十分巨大。如果我们关闭的效果过慢, 等到进行小开度处理的时候水轮机方向的水流量也十分巨大, 整个关闭动作将会让导叶和尾管的振动幅度变得十分激烈。所以在这种情况下, 我们就必须要选择最恰当的方式进行处理。在这其中, 很多电站基本上都采用了针对两端操作式关闭的手段进行操作。在当前的调速器其自身的回路构建当中, 在进行模拟的时候使用电路的时候, 我们需要提前对模拟其自身的开启和关闭的规律进行充分的掌握和研究, 然后我们就可以有的放矢, 对接力器自身的位置进行精细操作, 堆积离奇的资深阻力变化进行充分的控制以及进行合适速度的关闭处理。这个电路我们就可以称之为“理想接力器”。上文中我们提到的针对性开启以及关闭规律的试验曲线上升特点我们可以称之为开启的规律, 同时对应的当前常规机组的一般规律相比, 在数值曲线上呈现出相同的趋势构建。也就是说, 关闭当前导叶按照线性规律进行动作, 在最开始的一段, 一般都采用比较快的速度进行关闭, 并且接下来通过水流的冲击力把整个机组的速度都直接降下来。接下来的一段就会以比较缓慢的速度直接把其降低到0等级。

结论

根据当前的情况可以判定, 大部分的抽水蓄能电站引进当前机组的调速系统所采用的一系列控制思路已经被证明是行之有效的, 当前机组的调速器可以看到是具有十分稳定可靠以及功能齐全的, 并且在当前的控制条件下也十分灵活以及方便。因此在当前的实际操作过程当中, 我们需要结合当地的实际情况进行不断完善。

摘要:抽水蓄能电站具有调峰、填谷、事故备用等功能, 是电力系统中的重要组成部分, 而调速器是水电站运行设备中的核心部件, 其可靠性直接影响着整台水轮一发电机组的运行稳定性, 乃至整个地区电网的稳定运行。本文主要就对可逆式水泵水轮机调速器的控制特点进行分析和探讨。

关键词:可逆式水泵水轮机,调速器,控制特点

参考文献

[1] 任飞.基于MATLAB/GUI及实时视窗目标水轮机调速器测试系统开发[D].西安理工大学, 2010.

[2] 钱凤, 周攀, 车佳磊, 张雷.电磁干扰对水轮机调速器的影响及应对措施[J].水电自动化与大坝监测, 2013, 04:20-23.

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