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1、调理系统参数1水流惯性时间常数Tw水流惯性时间常数是指在额定工况下，表征过水管道中水流惯性的特色时间，其表达式2 2L为Ta J rGDn tQrL arr w7Mr 3580NrgHrS gH r式中Tw为水流惯性时间常数，Q为水轮机设计流量，rH为水轮机设计水头，rS为每段过水管道的截面面积，L为相应每段过水管道的长度，V为响应每段过水管道的流速，G为重力加快度Tw表示过水管道水流的惯性，它是水轮机主动力矩变化存在滞后的主要原由，也是造成调理系统不稳固和动向质量恶化的主要要素。在其余条件不变时，T越大，水流惯性越大,W水击作用越显着，则调理过程的振幅越大，振荡次数越多，调理时间越长，以致最
2、后高出 稳固范围。2机组惯性时间常数机组惯性时间常数是指机组在额定转速时的动量矩与额定转矩之比。其表达式为 式中T为机组惯性时间常数，aJ 3为额定转速机遇组的动量矩，rGD为机组飞轮力矩，M为机组额定转矩，rN为发电机额定功率，rn为机组额定转速rT的物理意义是：在与发出额定功率相当的额定转矩下，机组由静止达到额定转速所需a要的时间。T越大，越有益于调理系统的稳固，并且在调理过程中能够奏效转速的偏差和a减缓转速的变化，但有可能使调理时间变长。若T过小，将使调理系统难以稳固。a3永态转差系数b、永态调差系数epp调理系统的静特征有两种状况：图1 （a）为无差静特征，表示机组卖力无论为什么值,调
3、理系统均保持机组转速 n,即静态偏差为零。图1 （b）为有差静特征，当机组卖力增大0时，调理系统将保持较低的机组转速，即静态偏差不为零，永态调差系数e定义为调速系p统静特征曲线图上某一规定点的斜率的负数。（反应为功率反应）图1 （c ）也为有差静特征，它以接力器行程Y为横坐标，以机组转速n为纵坐标（反应为导叶反应）。永态转差系数b为pJLxfXf01.0y=Y/Y max图1（b）有差静特征1.0p=P/Pr图1（c）有差静特征永态转差系数bp是电力系统各机组负荷分派的重点参数，依据电厂在系统的作用不一样，各电厂调速器的bp有所不一样。当系统负荷变化时，第一由b小的机组担当变化后的负荷，再由
4、b大的机组承pp当变化后的负荷。一般担当调峰、调频的机组比非调峰、调频的机组b小。p4暂态转差系数bt暂态转差系数乂称软反应强度。是当永态转差系数为0，并假设缓冲装置不起作用时，在稳态下的转差系数。（缓冲装置不起衰减作用，能够理解为缓冲器的节流孔完整关闭，此时相当与硬反应）暂态转差系数b是防备调理系统出现过调理现象，进而获取稳固的偏差调理。增添btt值有益于调速系统的稳固，但敏捷性变差；反之，会恶化调速系统的动向质量，使调理动作缓慢，转速偏差增大，调理时间加长。并网时，在保证稳固的条件下，应设置较小的b,t增添调速器的敏捷性，缩短并网时间；并网后，为保证在电网负荷变化时调速器及时调整导叶开度，
5、增减有功，b 一般变成更小值。t5缓冲时间常数Td缓冲时间常数 T定义为当信号停止变化后，缓冲装置未来自接力器位移的反应信号衰d减的时间常数。缓冲时间常数T的作用主假如提升调速系统的稳固性，减少调理过程中的振荡次数；但d对超调量无显着作用。过分增大T值，则增添了转速偏差，延伸了调理时间，使衰减系数也d增添，致使调理质量变差。反之，T减小，可提升调速系统的敏捷性和速动性。d6加快时间常数Tn加快时间常数T 乂称微分时间常数，其定义为永态和暂态转差系数为零时，在接力器刚才n反向运动的瞬时，转速偏差x与加快度（dx/dt ） 之比的负数。即ii加快时间常数T表示微分作用的大小。但微分作用过大时，因为
6、速动性过份增大，会n惹起过调理，反而造成调理过程质量恶化。7比率增益K、积分增益K、微分增益kPID关于调速器PID参数有两种表达方式：调理暂态转差系数b 、缓冲时间常数T 、加快时间常数Ttdn或比率增益K、积分增益K、微分增益KPIDPID数字调理器调理规律可用下传记达函数描绘：Vyu /Vx( s) K pKi / s Kd s/(1 T1V s)，此中T1V为微分衰减时间常数T TKpTdTnPbTtd往常两种表达的关系为KI丄I bTtd Tn kd bt考虑TT上式可化为nd8 PID 调速器动向特征一般 PID 调速器阶跃瞬态响应见图 2。在阶跃信号加入后，输出 y 即有一跳变，
7、其幅值为1/b，随后以1/ ( b T )斜率随时间变化，微分环节对节俭信号的响应为一脉冲，但实 t t d质上微分回路均有必定的时间常数，故其响应是近似三角形。图 2二 调速器调理模式水轮机调速器有三种主要的调理模式：频次调理模式、开度调理模式、功率调理模 式。1 、频次调理模式( FM )其特色以下：(1)用PID调理规律，即K工0D( 2) 合用与机组空载运转、机组并入小电网或孤立电网、机组在并入大电网以调频方式运转。(3 )在频次调理模式下，功率给定 P及时追踪机组实质功率 P (不参加闭环调理)， cg使当由频次调理切换至功率调理时实现无扰动切换。2、开度调理模式( YM)其特色以下
8、：( 1 ) 采纳 PI 规律调理，即 K =0； D( 2) 采纳 PI 规律调理，即 K =0；D( 3) 合用于机组运转、带基本负荷运转P (不参加闭环调理) ， g4) 在开度调理模式下，功率给定 Pc 及时追踪机组实质功率c使当由开度调理切换至功率调理时实现无扰动切换。3、功率调理模式( PM)这是水轮发电机组并入电网后采纳的调理模式，其特色以下：(1) 用 PI 调理规律，即 K =0D(2) 在闭环调理中机组的功率 Pg 作为反应值，并组成调速器的静态特征； g( 3) 合用于机组并网运转、 AGC 系统控制工况(4)在功率调理模式下，开度给定 Y及时追踪机组实质导叶接力器开度值
9、 Y (不 cg参加闭环调理)，使当由功率调理切换至频次或开度调理模式时实现无扰动切换。4、3种调理模式之间的变换关系图 8 给出 3 种调理模式之间的变换关系，实质依据需要能够增添一些其余切换条件图 3 3 种调理模式之间的变换关系( 1) 组开机进入“空载”工况运转时，调速器在“频次调理”模式下运转；( 2) 机组断路器投入，并入电网工作时，调速器自动进入“功率调理”模式工作；( 3) 机组在并网的工作工况下，能够以为地选择3 种调理模式的任一种模式( 4) 调速器工作于“功率调理”模式时，若检测出机组功率传感器有故障，则自动切换至“开度调理”模式下工作；( 5) 调速器工作于“功率调理”或“开度调理”模式时，若电网频差偏离额定值过大，切连续一段时间，则调速器自动切换至“频次调理”模式。三 控制系统构造依据现有调速器调理模式，以下两种并联构造是常有的调速器系统控制构造。
