微机调速器

给定不参与闭环负荷调节，功率给定cP实时跟踪机 组实际功率，以保证由该调节模式切换至功率调节
模式时实现无扰动切换
适用：开度调节模式是机组并入大电网运行时采用
的一种调节模式。主要用于机组带基荷的运行工况
调节模式--功率调节模式
微机调速器调节过程框图（功率调节）
调节模式--功率调节模式
人工频率死区e0，人工开度死区e1和人工功率死区
模式不变；若事先设定为功率调节模式，则转为功
率调节模式；若事先设定为开度调节模式，则转为 开度调节模式。
调节模式--相互转换
当调速器在功率调节模式下工作时，若检测出机组
功率反馈故障，或有人工切换命令时，则调速器自 动切换至“开度调节”模式工作。
调速器工作于“功率调节”或“开度调节”模式时
，若电网频率偏离额定值过大（超过人工频率死区
系数的大小，实现电网的一次调频和并列运行机组 间的有功功率分配。对于双调，浆叶处于协联工况。
工作状态--调相状态
发电机出口断路器合上，导叶关至0，发电机
变为电动机运行。在调相状态下，调速器处于开环 控制，开度限制为0，调速器导叶控制输出为0，功
率给定cP=0，开度给定cy=0。对于双调，浆叶处于
最小角度。
e2等环节均投入运行； 采用PI控制规律，即微分环节切除； 调差反馈信号取自机组功率P，并构成调速器的静 特性；
当频率差的幅值小于等到于e0时，不参与系统的一
次调频；当频率差的幅值大于e0时，参与系统的频
率调节。
调节模式--功率调节模式
微机调节器通过功率给定cP变更机组负荷，故特别
适合水电站实施AGC功能。而开度给定不参与闭环 负荷调节，开度给定cy实时跟踪导叶开度值，以保
工作状态
水轮机微机调速器除了承担频率和出力的调整
之外，还完成机组的开机、停机等操作。故水轮机 调速器的工作状态有：
停机状态
空载状态
发电状态
调相状态
工作状态--停机状态
停机状态：机组转速为0，导叶开度为0。在
停机状态下，调速器导叶控制输出为0，开度限制为 0，功率给定cP=0，开度给定cy=0；对于采用闭环开
整定值），且保持一段时间（如持续15s），调速
器自动切换至“频率调节”模式工作。
Hale Waihona Puke 调节模式--相互转换当调速器处于“功率调节”或“开度调节”模式下
带负荷运行时，由于某种故障导致发电机出口开关 跳闸，机组甩掉负荷，调速器自动切换至“频率调
节”模式，使机组运行于空载工况。
开机控制
当调速器在停机状态下接到开机令时，进行开
机控制，将机组状态转为空载。 在微机调速器中采用的开机控制有两种方式： 开环控制 闭环控制。
开机控制--开环
开环开机过程图
开机控制--开环
当调速器接到开机令后，将导叶开度以一定速
度开至启动开度yst，并保持这一开度不变，等待机组 转速上升。当频率升至某一设定值(如45Hz)时，导叶
接力器关回到空载开度y0附近，然后转入PID调节控
工作状态转换
微机调速器的调节模式
微机调速器一般具有三种主要调节模式：
频率调节模式 开度调节模式 功率调节模式
三种调节模式应用于不同工况，其各自的调节
功能及相互间的转换都由微机调速器来完成
调节模式--频率调节模式
微机调速器调节过程框图（频率调节）
调节模式--频率调节模式
人工频率死区e0，人工开度死区e1和人工功率死区
证由该调节模式切换至开度调节模式或频率调节模
式时实现无扰动切换。
适用：机组并入大电网后带基荷运行时应优先采用
的一种调节模式
调节模式--相互转换
调节模式相互转换示意图
调节模式--相互转换
机组自动开机后进入空载运行，调速器处于“频率
调节模式”工作。 当发电机出口开关闭合时，机组并入电网工作，此 时调速器可在三种模式下的任何一种调节模式工作 。若事先设定为频率调节模式，机组并网后，调节
叶处于协联工况。
工作状态--发电状态
发电机出口断路器合上，机组向系统输送有功
功率。在发电状态下，开度限制为最大值，频率给 定Cf=50Hz，调速器对转速进行PID闭环控制，对于
带基荷的机组可能引入转速人工失灵区，以避免频
繁的控制调节。接受控制命令，按开度给定或功率
给定实现对机组所带负荷的调整，并按照永态差值
e2等环节全部切除；
采用PID调节规律，即微分环节投入；
调差反馈信号取自PID调节器的输出y，并构成调速 器的静特性；按照永态差值系数的大小，实现电网 的一次调频。
调节模式--频率调节模式
微机调速器的功率给定cp实时跟踪机组实时功率P
，其本身不参与闭环调节。
微机调速器可以通过Cf或cy调整导叶开度大小，从
机规律的调速器，频率给定Cf=0。对于双调，浆叶
角度开至启动角度，随时准备开机。
工作状态--空载状态
机组转速维持在额定转速附近，发电机出口断
路器断开。在空载状态下，调速器对转速进行PID
闭环控制，此时，开度限制为空载开度限制值，导
叶开度为空载开度，开度给定对应于空载开度值，
功率给定cP=0，频率给定Cf=50Hz。在空载状态下， 可按频率给定进行调节，也可按电网频率值进行调 节(称为系统频率跟踪模式)，以保证机组频率与系 统频率一致，为快速并网创造条件。对于双调，浆
而达到调整机组转速或负荷的目的。 在空载运行时，可选择系统频率跟踪方式，图中K1 置于下方，bp值取较小值或为0。 适用：于机组空载自动运行，单机带孤立负荷或机 组并入小电网运行，机组并入大电网作调频方式运 行等情况。
调节模式--开度调节模式
微机调速器调节过程框图（开度调节）
调节模式--开度调节模式
人工频率死区e0，人工开度死区e1和人工功率死区
e2等环节均投入运行； 采用PI控制规律，即微分环节切除； 调差反馈信号取自PID调节器的输出y，并构成调速 器的静特性；
当频率差的幅值小于等到于e0时，不参与系统的一
次调频；当频率差的幅值大于e0时，参与系统的频
率调节。
调节模式--开度调节模式
微机调节器通过开度给定cy变更机组负荷，而功率
制，调速器进入空载运行状态。
在开机过程中，若有停机令，则转停机过程。
开机控制--开环
开环开机过程中，转速上升速度和开机时间与 启动开度和转空载运行的频率设定值关系很大。Yst 大，机组转速上升快，但过能引起开机过程中转速 超过额定值；Yst小，开机速度缓慢。设定切换点的 频率值过小，会延长开机时间；反之，机组转速会 过份上升。 开环开机规律还与空载开度密切相关，而后者与水 头相关。水头高，对应的空载开度就小；水头低， 维持空载的开度就大。因此，为保证合理的开机过 程，启动开度yst与空载开度y0应能根据水头进行自 动修正。