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中国水力发电工程学会水电控制设备专委会学术会议

中国水力发电工程学会水电控制设备专委会学术会议

  • 召开年:2004
  • 召开地:北京
  • 出版时间: 2004-06-01

主办单位:中国水力发电工程学会

会议文集:2004中国水电控制设备论文集

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  • 摘要:水电厂机组设备维修体制可分为3种形式,即故障维修(或称事后维修)、定期维修(或称预防维修)和预测维修,但事实已证明预测维修应是最佳的选择.预测维修是对测试结果进行分析处理后,证明有必要时才安排检修的一种方法,它的实质是将定期维修改为定期监测及诊断.本文要讲述的水电机组振因分析就是要达到如下目的:(1)确定主要振动成分;(2)分析引起振动的主要原因;(3)尽可能提出减小振动的调修方向和技术数据。
  • 摘要:山西省万家寨引黄入晋工程为一项大型引水工程,位于山西省西北部,从黄河万家寨水库取水,分别向太原、大同和朔州3个能源基地供水以解决其缺水危机.该工程引水线路总长约452km,其中包括总干线、南干线、联接段和北干线四个部分.工程分为两期建设,第一期工程完成总干线、南干线和联接段,把水引到太原;第二期工程将完成北干线土建工程及所有余下机电设备的安装.本文简介1工程概述,2水力控制方式,3计算机监控系统。
  • 摘要:机械过速保护装置是当机组发生事故时,为抑制其转速上升的一套保护装置,是对电气过速保护的一种冗余处理方法.水电厂要实现"无人值班,少人值守",对机组的安全可靠有新的要求,其中"失电保护"及"保机组"是无人值班水电厂的重要设计原则.这就提出了在失电状态时如何更好地保护机组的要求.在失电状态下,调速器无任何控制信号.当电网出现故障,机组突然甩负荷时调速器及电气过速保护无法快速关闭导叶,将造成严重的事故,而机械过速保护就是为了保护机组飞逸而采取的重要技术措施.本文研究机械过速保护装置的组成及原理,装置工艺性试验,机械过速装置与系统的组成及应用。
  • 摘要:水电厂技术供水的任务主要是向发电机定子、发电机导轴承、水轮机导轴承等部位提供清洁的有压冷却水,以保证这些部位的正常工作温度.不同的电厂、不同的机组、不同的运行方式,对供水的参数(压力、流量、精度)有不同的要求;而不同的取水方式、不同的水质,对滤水器的过滤、清污能力亦有不同的要求.本文研究,1水电厂技术供水滤水器的任务和要求,2滤水器内的水流流态分析,3双刃式全自动免清洗滤水器的原理与结构,4双刃式全自动免清洗滤水器的特点。
  • 摘要:宁蒙河段冰情特点宁蒙河段处于黄河流域的最北部,纬度最低,冬季严寒而漫长,基本上年年封河,属稳定封河河段.该段从头道拐至兰州一般在12月中旬到1月中旬开始封河,最早在11月中旬封河,至来年2月下旬到3月下旬开河,封河期40~100天,封河长度一般在700km左右,年最大槽蓄变量十多亿立方米,最大达20余亿立方米;黄河下游段相对宁蒙河段纬度稍高,并非年年封河,遇到"暖冬"年份或河道流量适中时可能不封河,有时也可能在一年内随气温和流量的变化,河道"几封几开",因此属不稳定封河河段.黄河下游段一般在12月中旬至来年1月上旬开始封河,2月上旬~下旬开河,封河期一般为10~40天,封河河段一般长310km,最长达700余公里,槽蓄水量约10亿m3.本文探讨,1黄河宁蒙河段冰情概况,2凌情对西北电网运行的影响,3凌汛期水库运用原则,4解决防凌期水电调度效益的主要途径。
  • 摘要:随着船闸控制系统"无人值班,少人值守"工作的不断开展,对船闸监控系统自动化技术的可靠性提出了更高的要求,冗余设备、信息技术以及光纤以太网技术的飞速发展,给自动化系统无论在结构上还是在功能上都提供了一个广阔发展空间,本文简要介绍了冗余设备在船闸监控系统的应用、船闸监控系统实现的原理和功能。
  • 摘要:随着电子技术的发展,配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉、电力机车以及各种电力电子设备不断增加.这类电力电子装置大容量化和广泛应用对电能质量造成严重污染,并直接影响到一些对谐波敏感的设备,甚至引发严重事故.本文探讨利用电力电子技术来提高供电质量和可靠性,利用有源滤波技术来抑制谐波和CustomPower技术的实施。
  • 摘要:逻辑插装阀的应用,有效补充和发展了传统液压控制技术.就水轮机调速器行业而言,目前在油泵组合阀、分段关闭阀、折向器液压控制系统、轮叶/导叶位置随动系统中得到了一定的应用,并取得了令人满意的效果.本文探讨逻辑插装技术在水轮机调速器中的应用。
  • 摘要:目前,国内调速器行业蓬勃发展,在调速器电气部分和水轮机的实用控制策略上有了较大的创新,但在液压系统的设计、研究和制造方面的水平却不能与国外调速器制造厂商相比.本研究的目的就是要通过仿真来分析目前存在的问题,提出相关的技术措施来改变目前的不平衡现状,从而全面提高我国水轮机调速器的技术水平.本文仿真研究的数学模型完全建立在液压系统的实际机械尺寸和参数的基础上,这对液压系统的设计具有比较好的指导作用,也可以对电气回路参数设计提供帮助。
  • 摘要:水轮机调速器中的电液随动系统是控制水轮发电机机组运行系统中的一个主要系统,它与电气柜组成的调速器,适用于混流、贯流、轴流转桨、水泵等各式水轮机的自动调节和手自动控制,其主要作用是:实现水轮机转速的单机调节和控制;实现机组按规定的操作程序进行正常的自动开机、空载、负载和自动停机,并能接受不同的故障信号,进行必要的机组保护操作直至紧急停机,以保证机组的安全运行.国内传统的水轮机调速器双调电液随动系统主要有两种模式.一种是对导叶的控制采用自动和机械手动方式,对轮叶的控制采用机械协联方式;另一种是对导叶的控制采用自动和机械手动方式,对轮叶的控制采用电协联方式.这两种模式整机结构复杂,控制零部件一般要分上下两层布置,传递杠杆多,调试麻烦,并由于杠杆间通过销子或轴承连接不可避免地会产生间隙,导致控制精度不高,死区大;液压元件之间的油路通过铜管或钢管连接,不但不美观,而且在管接头连接处易发生渗漏,不能满足电站安全运行的要求,本文介绍水轮机调速器中全液控电液随动系统研制开发及应用。
  • 摘要:作为水电设备生产厂家,必须树立"以质量求生存,求发展"的观点,把可靠性和产品性能同等看待,将可靠性要求纳入产品指标体系,建立可靠性的考核要求和办法.本文只讨论水轮机调速器硬件结构的可靠性设计包括,1可靠性模型,2可靠性指标分配,3可靠性设计,4结果分析。
  • 摘要:本文论述的方法已经在励磁系统中应用,经过长期的实际运行检验,表时系统是稳定可靠的。由于采用高级语言编程,组态工具和运行程序的可移植能力都非常强,可以方便地适应不同硬件平台和操作系统,适用于不同的控制系统。在励磁系统设计中采用组态编程技术后,很大程度上减少了重复性劳动,使设计人员可以将更多精力放在控制规律的研究以及关键技术的研究上,有助于提高国产励磁装置的整体水平。
  • 摘要:随着电力系统规模的扩大与复杂化,大容量机组及快速励磁装置增长使得电力系统阻尼特性恶化,而电网互联易引起连锁反应导致大面积停电,对电力系统的稳定性提出了更高的要求.因此,关于发电机控制的研究受到了电力部门和学术界的广泛重视,提出了各种新的控制方法与技术.本文将对已进行广泛深入研究并有少量实际应用的综合控制、线性最优控制及非线性最优控制与目前占主要地位的PID控制进行对比性探讨。
  • 摘要:本文探讨晶闸管整流系统中,同步信号准确、稳定、可靠是整个系统安全稳定运行的关键.同步错误或同步信号受到较强干扰,整流系统将产生不可预料的后果.如直流充电装置过流,静止励磁系统误强励、失磁等严重事故.同步错误(如相序错误)通常在设备出厂试验或现场试验中发现并得以纠正,而同步信号的干扰或同步断线等故障均属不可避免的偶发性故障,必须在软件、硬件上采取必要措施防止故障的发生或设置相应的保护措施。
  • 摘要:目前中小型水电站主要二次控制设备的配置大多采用与大型电站相同的模式,监控、调速、励磁、保护等设备分别配置.这种方式造成设备众多,系统结构和二次接线复杂,成本居高不下.本文介绍南京申瑞电气系统控制有限公司开发的采用全新设计理念的综合型发电控制装置,可以使用一套装置完成一台水轮发电机组的全部控制和保护、调节功能,大大简化了结构,提高了设备可靠性,降低了用户的采购和使用成本。
  • 摘要:传统工业电气控制设备的人机交互手段都是采用分离元件,如指示灯、按钮及机械表计等.后来随着数字技术的应用,出现了以数码管或小型液晶屏为主要显示元件的综合仪表.但这些交互手段都不直观、不方便、不系统,功能单一,通用性差,即使应用数码管或小型液晶屏,也只能显示字母、文字或数字,操作者必须牢记繁多复杂的代号和操作.随着计算机技术的迅速发展以及在工业领域的进一步应用,目前的工业控制设备功能越来越强大、操作越来越复杂,进而要求有智能化的、功能强大的、操作简便的交互手段与之匹配.工业微机成本的不断下降处理能力的大幅提高以及软件技术的飞速进步,又为新型智能化人机交互技术的实现提供了软件和硬件的基础.本文介绍了一种基于集成一体化平板工业微机和汉化图形界面的通用智能人机交互系统,以及该系统在大型发电机组微机励磁调节器中的应用。
  • 摘要:鲁布革水电厂位于云南省罗平县,其坝上共有闸门12扇,于坝上左侧设有集中控制室,坝顶离厂房二十多公里,设有微波通道.右泄工作门为一弧形泄洪门,开度为10.5m,双电机式单缸液压启闭机,两台电机功率均为55kW,互为备用,闸门启闭机离集中控制室约800m.右泄工作门的原有控制方式分为现地级和集控级两级,现地级控制由主令控制器返回的硬接点实现定点自动控制和下滑自动提升;集控级控制只是用硬线将控制按钮移至集控室而已.这种控制方式主要存在以下问题:控制方式简单、原始,二次接线异常复杂;自动化组件老化,主令控制器的返回接点位置不准或触头氧化、中间继电器损坏都会导致可靠性难以保证;集控级的控制引线过长,难以维护且易遭雷击;闸门控制系统智能化程度低,无法与其他系统进行通信,成为信息的孤岛.这些问题给电厂闸门的运行和维护带来极大的不便.随着"无人值班、少人值守"和"创一流电厂"要求的提出,用户对闸门控制和管理的自动化水平提出了更高的要求.本文介绍鲁布革电厂闸门监控的设计与改造情况。
  • 摘要:企业e化作为新型企业的模式将带动整个社会发生一次深层次的变革.其中企业资源计划(ERP)将各个部分有机整合,位于核心地位,是企业文化的体现,企业要成功地e化必须拥有一套高效的ERP软件.但国内ERP起步较晚,成功实现ERP的国有企业比例极小,其中由于旧体制羁绊或信息化的基础不具备而制约ERP实施的固然占很大比重,但多数ERP软件针对性不强,仓促上马也是很重要的原因.本文将探讨发电企业ERP的基本构架,尝试引入Agent技术构筑电力企业的各个模块,并针对电力企业头等重要的问题--安全性,利用Agent技术主动去发现安全隐患,避免事故的发生。
  • 摘要:PID控制具有结构简单、易行、稳态精度高等优点而被广泛应用于水轮机调节系统中.但水轮机调节系统具有含非最小相位、时变、非线性等复杂特性,且具有多种运行工况.传统的PID控制已难于保证调节系统在不同工况下均具有良好的动态品质,故本文提出一种基于改进的遗传算法的单神经元自适应PSD控制.它综合了单神经元控制和遗传算法两者的优点,弥补了传统PID控制规律的不足,大大改善了水轮机调节系统的控制品质。
  • 摘要:安徽响洪甸蓄能电站安装有两套单机容量为40MW的混流式可逆式水泵水轮发电机组,该机组也是目前我国首台自行设计制造的国产化机组.由于其运行的特殊性,机组为双转速,水头(扬程)的变化幅度大,主要工况转换多达23种之多,机组启动每天至少3次.因此,对调速器的性能、功能及可靠性提出了很高的要求,特别是背靠背启动方式下如何保证两台机组的不失步的控制,对电站机组的运行有很重要的作用.由东方电机控制设备有限公司与美国GE公司合作生产的DFEM-GE型调速器系统,于2003年6月在电站经过全面的试验后投入运行至今,其技术指标达到国家相关行业标准要求,满足设备招标书和合同及运行要求.这套调速器的硬件结构和软件充分体现了当今国际上水电控制领域的最新技术和今后的发展趋势.本文介绍,1调速器的系统结构及特点,2调速器主要控制功能及特点,3调速器的现场试验情况。
  • 摘要:同步发电机励磁调节器是水电站重要的基础自动化设备,其质量的好坏直接影响到电能品质和电站安全及经济运行,同时也影响电力系统的静态稳定和动态稳定.现有同步发电机励磁调节器一般均采用单片机或工业控制计算机实现.基于单片机的同步发电机微机励磁调节器,其硬件为自行设计制造,且各厂家均为小批量生产,故元件检测、筛选、老化处理、焊接及生产工艺等都受到限制,运行中可能出现单片机死机,使同步发电机励磁调节器失灵,从而使同步发电机励磁调节器的可靠性大大降低,严重影响同步发电机励磁装置的安全可靠运行;基于工控机的微机励磁调节器,其硬件标准化程度高,软件资源丰富,有实时操作系统支持,运行速度快,实时性强,图文显示方便,但装置访问时间较长,体积大,且成本高,仅适合于大型机组.可靠性较高的可编程逻辑控制器PLC由于其难以满足同步发电机励磁调节器中同步信号周期测量及产生可控硅移相触发脉冲的要求,难以用于同步发电机励磁装置.因此,研制高可靠性、多功能的励磁控制系统,并使之系列化、通用化、标准化是当前的发展趋势.本文介绍,1PCC励磁调节器硬件,2PCC励磁调节器软件,3电站试验。
  • 摘要:由晶闸管直流开关电子式磁场断路器(DDL)和有触头机械式磁场断路器(QFG)组成新型互为冗余的ZnO电阻灭磁装置(以下简称"装置")是由中科院等离子体物理研究所和东北勘测设计研究院联合自主设计、研制和生产的."装置"于1990年10月29日在红石50MW机上投入试运行,1992年7月8日由水利水电规划设计总院主持通过鉴定,正式投入运行;1996年至1998年又先后在莲花4台137.5MW机、丰满2台140MW机和小山2台80MW机上投入运行.至今逾十五载,该型"装置"已在9台大中型水轮发电机上经受各种严峻考验,积累了五十多台年连续安全运行的记录.为了向迅猛发展的水力发电工程提供一种安全可靠、具有全面保障和依据的切实可行的新型灭磁系统,2002年10月9日到11月6日由中科院等离子所科聚公司和东北勘测设计研究院的代表共同到上述四电厂与各电厂现场代表组成联合调查组,对这种新型灭磁系统运行情况进行全面调查,并写成运行总结报告.在此,本文将这套"装置"在大中型水轮发电机上设计和应用五十台年的情况予以简介。
  • 摘要:历史数据的查询、报表是上位监控系统的一项非常重要的功能,尽管在上位软件InTouch中可以进行历史数据的查询,但操作员使用不够简单方便,而且报表的欠缺一直是令人头疼的问题.其原因是,虽然InTouch本身包含的组件InSQL能解决历史数据的报表与查询,但是InSQL组件需要另外购买,对小型控制系统来讲,这无疑会大大提高工程项目的成本.能不能有一个既能解决历史数据库查询和生成报表的问题,又能节约成本的两全其美的办法呢?本文介绍水电站小型控制系统的InTouch数据库解决方案,包括,InTouch配置,ODBC的验证,VB编程。
  • 摘要:百龙滩水电厂共安装6台单机容量为32MW的灯泡贯流式水轮发电机组,当时为国内功率最大的贯流式机组.全厂调速器及油压装置均采用美国伍德沃德(WOODWARD)公司生产的517型数字式调速系统.第一台机组于1996年2月投运,最后一台机组于1999年5月投产.由于517型调速器在使用及维护中存在某些部件运行不够稳定、维护复杂、备件缺乏等问题,广西桂冠公司于2001年5月对百龙滩调速系统进行了技术改造招标,选定选用南瑞集团电气控制公司生产的SAFR-2000型微机水轮机调速器,首先在4号机组上进行了改造,2001年12月底完成.设备运行至今情况稳定,电厂非常满意.随后,2003年初,水电厂又对2号机调速器进行了改造,也非常成功.目前其他4台机的调速器改造合同已签,预计在2005年6月全部完成.本文介绍改造方案,试验过程。
  • 摘要:由于可编程序控制器具有设计环境是工业现场,设计对象是工业控制,设计原则是高度可靠,并且其硬件和软件具有易学易懂等特点,特别是它的高度可靠性,使得PLC在水电站控制领域越来越受到用户的欢迎;在PLC被推广应用的同时,工业PC机(简称IPC)由于其特有的大容量和高速性备受工控用户的青睐.武汉长江控制设备研究所(以下简称长控所)研制的PCC调速器和PCC励磁装置是充分考虑了PLC和IPC两种机型的优点,充分发挥可编程计算机控制器的技术特点而研制的一代新型机组辅机控制设备.本文介绍,1PCC性能,2PCC水轮机调速器调节器构成,3PCC水轮机调速器测频问题,4PCC水轮机调速器核心程序示例,5PCC同步发电机励磁调节器构成,6PCC同步发电机励磁软件移相的实现,7PCC调速器和PCC励磁的功能特点,8厂内试验及工业运行结论。
  • 摘要:水轮机调节系统是一个本质非线性、时变、非最小相位系统,其控制性能指标与稳定性一直是人们所关注的问题.随着控制技术的发展,水轮机调速系统的控制规律也在不断地发展和完善.虽然近年来,自适应控制,变结构时变参数自完善控制,模型参考多变量最优控制等基于现代控制理论的控制模型和控制方法也被提出并进行了大量的理论研究,但由于水轮机调速系统是一个时变且存在随机扰动而又相对快速的控制系统,目前,仍然广泛采用PD控制规律.而常规PD控制系统需要精确的数学模型,一般只适用于线性系统,常规的PD控制很难得让其具有良好的动态品质.新型控制器--基本型逻辑控制器,俗称九点控制器,根据偏差与偏差变化率实际运行状况抽象成九个工况点,从而给出相应的控制策略进行有效的控制.其基本思想是控制器根据控制系统的实际运行模式特征,不断地改变或调整控制决策,以便使控制器本身的控制规律适应于控制系统的需要,获得良好的响应性能.由于这种控制器产生的控制作用只取决于被控对象的运行工况,因而对相当广泛的被控对象具有适应性.由于不同的工况点对应不同控制策略,因此又具有变结构非线性控制的特点.控制算法简单,易于工程应用的实现.对于稳定的控制对象,能同时得到良好的静态品质和动态品质,即使对于不稳定的被控对象也有镇定调控作用.因此,基本型逻辑控制器适合应用于水轮机调速系统中用来改善其特性.本文探讨,1九点控制器原理和控制策略,2九点控制器调速系统设计,3模拟试验,4基本型逻辑控制器在水轮机调速系统中的应用。
  • 摘要:电力系统的稳定性长期以来是电力系统的重要研究课题,在对提高系统稳定性而采取的措施中,励磁被认为是既经济又有效的手段之一.随着电力系统的互联,加上励磁系统性能的提高和控制技术的发展,励磁对电力系统稳定性的影响得到了高度重视,励磁系统的性能在电力系统稳定分析计算中成为一个不可忽视的因素.因此,励磁系统数学模型的建立和参数的测定变得十分重要,本文分析EXC9000励磁系统简介及调节器模型参数的试验。
  • 摘要:随着三峡电厂巨型发电机组的投运,电力系统即将实现全国联网,联网后的电力系统运行稳定性将成为未来电力系统控制技术的关键课题.而解决电力系统运行稳定性的主要办法包括发电厂发电机组的稳定控制和电网的稳定控制两大课题.由于水、汽轮机转动惯量和时间常数大的原因,发电厂发电机组的稳定控制主要采用发电机励磁系统控制技术,常用方法是最优控制和在PID控制中增加PSS控制两种方法.电网的稳定性控制技术即FACTS(柔性交流输电系统)技术,常用方法是UPEC(统一潮流控制器)、TCSC(输电线路可控串联补偿)、ASVG(静止无功补偿电源)、PC(相间功率控制器)、CSC(转换静止补偿器)、PQC(电力质量控制器)等.本文主要介绍发电机励磁最优控制的新方法--智能自适应控制。
  • 摘要:小水电以其良好的生态效益、综合的社会效益及明显的经济效益不同于其他电源形式,小水电的发展已成为中国一道亮丽的风景线.全世界小水电装机容量的50%在中国,联合国工发组织下的国际小水电中心设在中国.小水电其电站装机容量较小,一般在10000kW以下.小水电及小水电站容量的特殊性决定了其机组特定的技术和经济要求.由于小水电具有规模小、工期短、施工期对环境影响小、开发技术成熟、投资风险小、维护方便、运行费用低等优点,使小水电成为可大规模持续发展的农村能源.本文介绍,1中国小水电的发展现状及机电设备存在的差距,2小水电机组对调速器的基本要求,3小水电恒速机组难以实现机组最佳效率运行,4无刷双馈电机特点及控制技术,5无刷双馈发电机应用于小水电的可行性。
  • 摘要:在各种大中小型水轮和汽轮发电机的励磁系统中,除部分中小型发电机采用直流励磁机外,大多采用了交流励磁系统,如三机励磁、两机励磁、自并激静态励磁等.在这些系统中,都存在将交流电源转换为直流电源的过程,即采用二极管不控整流或可控硅可控整流电路.这一过程也存在于其他需要进行交直流变换场合,如通讯、交通、冶金、化工等行业中.随着电力电子技术及生产制造工艺日益成熟,单只大功率器件的出现,取代了多只功率管串并联的复杂的工作方式,打破了大功率整流柜装配极其复杂、维护困难的局限,提高了功率整流柜的安全、可靠及稳定性,本文探讨基于热管技术的大功率整流装置的可靠性分析。
  • 摘要:农村小型水电站(AC400V630kW及以下低压机组)为降低造价,水轮机操作器和发电机励磁设备十分简易,自动化程度相当低,运行成本高.随着新技术、新材料、新工艺在传统小水电站中的应用,特别是自动化技术在小水电站的推广应用,发现原有的水轮发电机组配套的操作器、励磁设备存在与自动控制不匹配的问题,如果采用微机型的调速器和励磁系统,往往价格很高,不适合在农村小水电站推广.为此,水利部农村电气化研究所以"经济实用、安全可靠"的原则,研制了小水电站新型配套设备,包括TC型(弹簧蓄能型)水轮机操作器、HPU液压控制柜(氮气罐储能)和新型防雷与抗干扰装置.这些新型设备与电站自动化系统配套使用,可以降低系统造价,更好地发挥自动控制性能,特别适用于经济与技术相对落后的广大农村小水电站.本文介绍农村小水电站新型配套设备,包括,1TC型水轮机操作器,2HPU液压控制柜,3新型防雷与抗干扰装置。
  • 摘要:油压装置除了首次建立油压时需补充压缩空气外,在其运行中,油同压缩空气直接接触,从而使一部分空气被油带走.因此,需定期地补充压缩空气.补气需专用装置,但现已有的补气装置运行并不理想,因此对中、小型和大型油压装置的补气装置,我们进行了改进和创新.本文介绍小型水电站小型油压装置使用的新型机械补气装置。
  • 摘要:转桨式水轮机调速器担负着导水机构和桨叶调整机构的双重调节任务,为了保证机组运行的可靠性和经济性,尽可能使其运行在高效区,需要保持良好的导叶动作和桨叶动作的协联关系.近年来,可编程计算机控制器--PCC(ProgrammbleComputerController)在水轮机调速器领域得到了广泛的应用.它将计算机的多任务分时操作系统及高级编程语言引入到可编程逻辑控制器,从而使可编程计算机控制器同时具有PLC的高可靠性和计算机的快速、多任务及编程通用化的特点,能够实现复杂的控制任务.2001年推出的PowerPanel-PP41控制器集显示、键盘、通讯接口及开关量输入输出于一体,并具有六个旋入式模块插槽供用户扩展使用。本文提出的基于RBF的PP41步进式双调整调速器正是以PP41控制器为控制核心,并根据协联关系的特点,充分利用PP41的分时多任务和高速处理数据的特点引入径向基函数(RBF)协联关系网络的新一代水轮机微机双调整调速器。
  • 摘要:随着计算机及其控制技术的发展,水轮机电液调速器的发展非常迅速,尤其是在调速器的电气控制部分,传统的集成电路电子调节器已逐渐被微机调节器取代,瑞典、日本等国于20世纪80年代初研制成功了微机PID电子调节器,并进行了大量的试验研究及工业化考验,取得了宝贵的运行经验.电液随动系统中现有的电液转换元件的可靠性和技术性能与微机调节器的发展不协调,在运行过程中存在的堵塞发卡、漂移及对油质的过高要求和较大的漏油量等问题还未得到很好解决,从而降低了调速器整机的可靠性.针对电液转换元件故障率较高的现状,人们对电液转换元件进行了结构上的改进,如双锥式及环喷式电液转换器的出现.特别是西安理工大学提出的水轮机调速器新型电液转换元件--步进式电液伺服阀,填补了国内空白,随后研制出步进电机式引导阀并成功地应用于中小型集成电路电液调速器整机生产中,这些产品的研制极大地改善了电液随动系统的可靠性.本文主要介绍步进电机在步进式PCC调速器中的应用、步进电机的控制以及现场试验及运行效果。
  • 摘要:近十多年来,在我国水轮机调节行业中,广泛运用微型计算机技术、机电一体化技术和现代液压技术的新成果,并将其他工业部门先进的技术成果移植到水轮机调节技术中来.各专业制造公司和科研开发单位,在激烈的市场经济的竞争中,极大地发挥工程技术人员的创造性,不断推出调速器新品种.水轮机微机调速器产品的主要技术指标一般都能达到国家技术标准的要求,部分厂家的产品达到国际先进水平,较好地满足了我国水电建设事业发展的要求.目前,除了因为非技术因素的调速控制设备还需要从国外进口外,混流式、轴流转浆式、贯流式、冲击式水轮机组所需配套的调速器国内都能生产,三峡右岸电站水轮机控制设备实现国内采购就是这一状况的重大标志.国内调速器生产厂家还与国际知名的调速器生产厂家配套生产微机调速器,国产化的水电控制设备已能配套出口到国外,参与国际竞争.我国水轮机调节行业技术取得了较大的发展,整体技术水平达到了国际先进水平.本文介绍,1我国水轮机调节技术和水轮机微机调速器技术进步的主要表现,2几个共同关注的问题,3几件需要共同努力去做的事。
  • 摘要:本文介绍基于PFC的发电机组频率电压综合控制装置,主要介绍了两大类的三种产品,即基于PFC的水轮机调速器、基于PFC的同步发电机励磁装置、基于PFC的机组频率电压综合控制装置。后者使PFC性能得到充分发挥,其信息和功能共享,结构简洁,可靠性高,减少了设备的重复设置,投资成本降低,为无人值班、少人值守创造更好条件。此外,借助于WAGO公司的带有多任务处理功能的PFC模块,可以轻松方便地将调速、励磁及微机监控三种功能装置集于一体,即通常所说的三合一综合控制装置。可以预见,基于PFC的各种功能控制装置将在发电厂调速器装置、励磁装置及微机监控系统中具有广阔的推广应用前景。
  • 摘要:HelixServer是REAL公司在续RealServer8.0之后又推出的新一款流媒体软件.它是架设流媒体服务器不可缺少的工具,在架设成功后,计算机将自动加载流媒体服务,可以帮助您实现网上视频点播、实况直播、视频会议等多种功能.本文通过原理、软件安装、软件使用介绍了流媒体实时图像传输的方法。
  • 摘要:沙坡头水电站位于宁夏中卫,共设六孔泄洪洞,每个泄洪洞设置一扇弧形工作闸门,每套弧形闸门采用1套2×2000kN双吊点液压启闭机进行启闭.液压油缸最大行程8m,工作行程7.5m.另外南干电站设一扇快速闸门,采用一套1×250kN液压启闭机,最大行程4.3m,工作行程4m.上述闸门液压启闭机采用了内置磁致伸缩位移传感器,通过位移传感器记录辅助(测量)油缸行程变化并送到PLC,经PLC采集和处理转换成闸门开度、液压油缸位移信号,用于闸门的程序控制.无论弧形闸门还是快速闸门,实现闸门的自动控制,特别是双吊点需要同步纠偏的保护要求,通过辅助油缸测量到的位移是否准确是最重要的一个条件.本文介绍,1磁致伸缩位移传感器的工作原理,2磁致伸缩传感器在闸门上的应用,3沙坡头水电站弧形闸门与快速闸门电控系统设计,4沙坡头水电站弧形闸门与快速闸门电控系统特点。
  • 摘要:为了在发电机发生定子绕组出线端短路或开路等故障时,能够迅速切除端电压,大型发电机的励磁系统都配有灭磁装置.灭磁装置的工作原理很简单,就是在需要时,切除励磁电源,并在励磁回路中接人电阻,以使励磁回路的电流迅速下降到零,从而使发电机端电压达到零.发电机灭磁过程需要的时间,除与接入的灭磁电阻类型、大小相关之外,还同发电机本身各绕组的时间常数相关.灭磁系统的设计目标,就是要在满足有关国家标准规定,并保证磁场断路器安全的前提下,用尽可能少的灭磁电阻,使励磁电流尽快下降到零.为了设计出符合要求的灭磁电阻,本文综合考察了灭磁容量的各种计算方法(包括ABB计算法、一般供货商估算法以及面积估算法等),推导了考虑漏感不饱和特性的灭磁容量计算方法,以确定灭磁电阻的推荐值;另一方面,我们建立了发电机空载强励灭磁过程的状态方程,利用龙格-库塔法对选定的灭磁电阻,进行灭磁仿真.由于许多发电厂无法给出发电机完整的参数,我们又研究了利用有限的发电机参数,根据参数的经验范围表,对缺失参数进行估算的方法.最后开发了具有以上各功能的、精度较高的灭磁仿真软件。
  • 摘要:在我国,电力工业作为国民经济的先行官正在蓬勃发展,水电作为清洁的绿色能源之一更加受到重视,国家今后仍将大力开发水力资源,水轮发电机的使用更为广泛,通常为保护水轮发电机,已经有着成熟的机组继电保护装置,能及时将发生故障的发电机从电网解列,并同时切断励磁电源,然而,如储藏在发电机磁场中的巨大能量不能迅速释放,势必造成故障扩大,甚至会造成难以挽回的损失本文介绍,1磁场能量计算,2水轮发电机磁场能量测量,3发电机三相短路时励磁场能量估算,4计算例子。
  • 摘要:水轮机调节系统是一种复杂的非线性系统,不能简单地用数学表达式进行完整准确的表达.在对其进行计算机仿真时,一般根据系统输入信号的大小分为大波动和小波动两类.在小波动中,水轮机调节系统各环节参数变化较小,可以将系统线性化以减少仿真的复杂性;而在大波动中整个系统完全工作在非线性区域,参数变化剧烈已不能简单地线性化处理,这就使仿真变得复杂.而实际上大小波动之间并无明显界限,也就是说,对不同的水轮机调节系统,线性区与非线性区的界限并不是一成不变的.所以,在小波动中,调节系统何时进入非线性区范围,并没有确定的界线,因此只有考虑到系统本质非线性因素,才能较真实地反映水轮机调节系统的调节过程.由于大小波动过渡过程归根结底是研究同一系统动态过程,小波动过程可以看做是大波动过程的一种特殊情况.本文旨在把大小波动结合起来,对水轮机调节系统进行仿真。
  • 摘要:对于一般的调速器产品而言,其投运及维护往往需要技术人员亲临现场.因为水电站大多地点偏僻,专业技术人员需要较长时间才能抵达现场,使得服务难以及时,影响电站的安全运行.同时,无论技术问题的大小,设备制造商的技术人员无一例外亲临现场解决,既不利于问题的及时解决,也不利于水电站维护人员的成长.随着通信技术的不断进步,网络技术、无线通信、公用网络已广泛应用,将先进的通信技术应用到调速器产品中,解决调速器产品一般的调试与维护问题,在技术上已成为可能.本文介绍基于GPRS的调速器远程调试维护系统
  • 摘要:随着调速器技术的进步,昔日调速器中的很多非标准部件已越来越多地被标准件所取代,如电液转换器、各种电磁阀等,为调速器降低成本、提高可靠性及备件标准化创造了条件.但是,由于调速器主配压阀的特殊要求,一直难以用标准液压件来实现,如何用标准液压件来实现调速器主配压阀功能的问题一直困扰着调速器研究人员.南瑞电气控制公司新研制的两台套插装阀式水轮机调速器,于2003年1月在湖北巴东虎牙河水电站成功投入运行.虽然虎牙河电站的单机容量只有3000kW,但为今后插装阀式调速器应用于大中型水电机组提供了一个很好的开端和借鉴,也为今后将调速器的所有液压部件都用标准件来实现提供了可能.本文介绍,1插装阀式水轮机调速器的应用,2用标准插装阀代替非标准滑阀式主配压阀的可行性,3液压控制原理说明,4现场应用。
  • 摘要:由于贯流式机组具有机组惯性小、水流惯性时间常数较大、受上下游水位波动影响大等特点,在机组的稳定性控制方面具有一定的难度.因此,过去的大型贯流式机组调速器大多采用国外公司产品.近年来,随着贯流式机组的大力开发,国内对贯流式机组调速器也开始了较多的研究.基于IPC工控机的大型贯流式机组微机调速器的成功开发及投运,为我公司在贯流式机组调速器开发方面提供了宝贵的经验和良好的业绩,本文介绍基于IPC工控机的大型贯流式微机调速器研制工作。
  • 摘要:随着计算机技术的迅速发展,水轮机微机调速器得到了广泛的应用.通常,微机调速器由以微处理器为核心的控制部分和液压伺服机构两部分组成.微机控制器具有实现多种控制算法的能力,从而使现代水轮机调速器具有了更多的功能.但是,微型计算机控制系统不可避免地存在着安全可靠性问题,主要表现在以下三方面:一是本身的可靠性,二是外部各种干扰,三是调速器在长期实际运行过程中一些电气元件本身的老化.这样,双PCC冗余控制成为满足连续生产要求、提高系统可靠性的一种手段.本文介绍,1水轮机调速控制系统综述,2PCC控制器,3PCC冗余方式的实现。
  • 摘要:电-位移转换器是由武汉三联水电控制设备公司,针对目前调速器行业所用电液(位移)转换装置所存在的不足,结合多年大中小型调速器生产经验研制出来的新一代产品,是现代水电站电液调速器中连接电气部分和机械液压部分的一个关键元件.它的作用是将调节器电气部分输出的综合电气信号,转换成具有一定操作力和位移量的机械位移信号,从而驱动末级液压放大系统,完成对水轮发电机组进行调节的任务.本文介绍一种弹簧自动复中的无油高精度电-位移转换器.这个装置可将微电机的转矩和转角转换成为具有一定操作力的位移输出,并具有停电自锁即微电机失电自动复中回零的功能。
  • 摘要:描述水轮机调速系统动态特性,除了传递函数以外,还常用幅相频率特性,根据绘制在复平面里的开环系统幅相频率特性曲线来判断闭环系统的稳定性及动态品质.画在对数坐标里的幅频和相频特性曲线(波德图)常用来分析调速系统的稳定性及稳定裕量.但是,目前获得调速系统及装置对数频率特性的途径,通常是把调速系统中各环节当做一阶惯性、二阶振荡、一阶微分、比例等典型环节,忽略一些次要因素,用理论计算的方法求取典型环节的特征参数.这样得到调速系统或装置的对数频率特性我们称之为该系统或装置的理论频率特性.它与系统或装置的实际频率特性有多大的误差,一直是我们想探讨的问题.笔者曾在水电站对安装在水轮机上的电液调速器的频率特性进行了一次实测,并将该调速器实测对数频率特性与理论对数频率特性作了对比,得到了一些有益的启示.此外,近来水轮机调节行业内,一直对用伺服电机做成的电/机转换器的速动性十分关注.为此,笔者用过去做电液转换器特性的方法,对用伺服电机构成的电/机转换部件的频率特性进行了实测,本文将介绍实测的结果。
  • 摘要:水轮机调速器产生于19世纪末期,经历了由机械液压调速器(以下简称机调)向电液调速器(以下简称电调)发展的漫长历程,到20世纪八九十年代,电调已十分成熟,成为水轮机调速器的主流产品.众所周知,现代液压技术与电子技术一样,拥有大量先进而成熟的技术成果.如液压元件品种齐全,标准化、系列化程度高,均为大批量工业化生产;特别是其工作油压较高,在冶金、矿山、起重、运输及工程机械等行业中,工作油压早已达到16~31.5MPa.从本质上讲,正是由于没有及时吸收、应用液压行业的新技术、新产品,才导致了电调机械液压部分的停滞和落后状态.因此,只有更好地吸收、应用液压行业的新技术、新产品,才能使电调机械液压部分加快技术进步,实现产品的更新换代.本文探讨,1电液调速器需要现代液压技术,2高油压调速器的产生及发展,3高油压调速器的主要特点,4高油压调速器的技术经济优势,5加快大型高油压调速器的推广应用。
  • 摘要:采用新型无油自复中电/机转换器的调速器是最近几年开发出的产品.由于其取消了机械硬反馈,以及电转部分采用了无须用油的滚珠丝杠副,形成了结构更加简单、用户维护方便、无静态耗油等诸多优点的电/机转换器.目前已经广泛运行在中小型水电机组.但是,由于该类型调速器无机械硬反馈装置和主配压阀搭叠量加大,与传统的调速器存在着较大的差别,在大型水电站(200MW)以上的机组还是空白.笔者经过参与现场调试,现总结,1自复中机械原理及其特点,2电气工作原理及传递函数,3现场投运及试验结果。
  • 摘要:发电机励磁调节器自实现计算机和数字化以来,其优点得到了充分的体现和认可.但是,随着电力系统的发展,为不断改善和提高电力系统运行的动态品质和安全稳定的要求,励磁调节器面临着更高的要求以及新的课题,主要体现在以下几个方面:(1)电力系统对电压控制的要求.为提高电力系统的稳定性,人们提出了许多新的方法和措施来改善系统的动态和暂态稳定性;采用发电机高压侧作为反馈信号的电力系统电压调节器(PSVR);采用高压侧电压调节器(HSVR);采用励磁和调速的综合控制器;混成自动电压控制HAVC的提出,为协调各电压调节设备的控制、实现对电力系统电压的有效控制提供了系统理论和方法.这些新的方法和理论需要通过发电机励磁调节器来实现,因此新的励磁调节器必须予以满足.本文探讨新一代励磁调节器的原理及特点。
  • 摘要:近年来,随着国民经济的迅速发展,电源短缺成为制约我国经济发展的瓶颈.当前各类资本,特别是民营资金大量投入电厂建设,微机励磁系统作为电站重要辅机设备,正确选型对于发电机组安全、稳定运行及提高性价比均非常重要.本文介绍,1我国发电厂励磁系统现状,2发电厂微机励磁系统的发展趋势,3励磁选择中应注重的几个方面,4励磁系统的典型配置方案。
  • 摘要:本文探讨由于水轮发电机组会出现脱流、旋涡区,气蚀的影响以及机械磨损,不可避免地会引起水轮机振动,当振动超过一定范围时,将破坏水轮发电机组的正常工作,降低水轮发电机组的使用寿命,甚至导致水轮发电机组损坏,造成事故.同时振动会产生噪音,影响操作人员的心理和生理健康.不同的原因,引起水轮发电机组振动也不同.例如压力脉动会引起水轮发电机组顶盖和上机架的垂直振动,而且可能会呈现出不规则的摆动.尾水管中压力脉动是一种高频脉动,机械磨损往往引起低频振动.因此,有必要测量水轮发电机组的振动数据,通过数据处理,分析引起振动的主要原因,以采取合适的办法降低振动危害(例如对尾水管补气可以降低尾水管压力脉动).最初,用一套模拟信号系统测量水轮发电机组振动,模拟信号系统分析频谱只能靠滤波器完成,滤波器性能不能满足要求,尤其是低频应用时,滤波器的电感、电容体积庞大.随着测量技术的发展,人们越来越多地利用通用计算机来采集和处理测量信号,通过A/D转换器把模拟信号转换为一系列数字信号,通过数字信号处理来分析信号特性.数字信号处理具有精度高,可靠性高,处理方法简便、灵活、快速,应用范围广,设备体积小等优点,而且多路不同信号可以共用一套A/D转换器、计算机硬件和软件来处理。
  • 摘要:随着计算机技术的快速发展,特别是从2000年以来,新的计算机硬件、软件产品的不断推出,引起工业控制领域产品在结构上有很大变化,在性能上有较大的提高.水电厂计算机监控系统,作为工控领域的一个典型应用,其结构也发生了很大变化.由于可编程控制器(PLC)是完全工业化的产品,具有很好的实时性,同时还具有极高的可靠性和稳定性,因而从20世纪90年代初期开始,逐渐成为水电厂计算机监控系统现地控制单元(LCU)的数据主要采集者和控制核心.本文介绍,1计算机监控系统及其LCU结构的发展,2PLC特点概论,3智能设备与LCU连接的原则与方式概论,4智能设备接入PLC的方式,5智能设备不接入PLC。
  • 摘要:四川华能明台水电站位于嘉陵江支流涪江中游四川省绵阳市三台县,距绵阳市60km.电站于1998年全部建成投产.电站内安装3台轴流转桨式水轮发电机组,总装机容量3×15MW.具有不完全日调节能力,承担电网调峰任务,电站以一回110kV电压接入国家电网三台变电站.3台发电机均接在发电机10.5kV母线上,出口均装设有断路器,通过一台主变压器升压至110kV送入佳桥变电站,110kV电压系统采用单母线接线.电站原计算机监控系统投运时间为1997年,为国内早期产品,其硬件及软件已经越来越不能适应电站正常发电运行自动化控制的要求.为了适应当今电力系统发展以及华能集团公司"四高"的要求,保障电站安全、可靠、稳定运行,四川华能明台电力有限公司对电站原有计算机监控系统进行改造.本文介绍 四川华能明台水力发电厂计算机监控系统改造情况。
  • 摘要:水轮机调节系统是一个集水力、机械、电气为一体的复杂的控制系统.由于有压引水系统的水流惯性、水轮发电机组各个环节的非线性特性、水轮机传递系数随工况而改变的时变特性以及电力系统的负荷扰动,使得水轮机调节系统的控制十分困难.近些年来,随着非线性系统控制理论的发展,非线性系统逆控制方法由于其具有物理意义清晰、控制规律求解简单、便于工程应用的特点,已经应用于电力系统的控制.但是,对于水轮机调节系统,如果仅采用非线性系统逆控制方法,在发生负荷扰动时机组虽然能够快速稳定,转速却有较大偏差.本文作者针对非线性系统逆控制方法的优缺点,提出了将非线性系统逆控制方法与传统PID控制技术相结合的办法,设计了水力机组的非线性逆控制策略。
  • 摘要:冲击式水轮机(水斗式和斜击式水轮机)利用高速水流(射流)冲击转轮叶片作功,其射流中心线与转轮节圆相切(水斗式)或与转轮平面呈斜射角度(斜击式).水斗式水轮机的最高效率稍低于混流式水轮机,但机组负荷变化时效率曲线平坦,采用多喷嘴结构时更为突出;这一机型适用于高水头小流量电站,与混流式水轮机相比,结构简单,检修维护方便,而且空蚀和磨损小;机组甩负荷时折向器(偏流器)快速切断射流,喷针可缓慢关闭,这样既可减小机组的转动惯量和避免过高的机组速率上升,又可降低引水管道的压力上升;由于冲击式水轮机必须安装在尾水位之上,在空气中运转,一般电站多以正常尾水位考虑机组的安装高程,当洪水期下游水位增高时为使转轮不浸在水中,可向机壳内充气,压低尾水位运行.当甩满负荷折向器切断射流或喷针完全关闭时,与混流式水轮机相比,机组的阻力矩甚小,机组转速至最高瞬态转速后,机组减速缓慢导致机组从甩负荷开始到转速稳定的调节时间较长.本文介绍冲击式水轮机调速器的特殊技术要求和PLC型冲击式水轮机电液调速器的研制。
  • 摘要:笔者长期从事水轮机调速器的研制工作,多年来与同行一道领略了本行业的技术进步.近些年来,大家普遍认为,调速器电液随动系统最关键的也是故障率最高的环节电液转换元件,大量引入了工业领域电子行业和液压行业的成熟技术,突破了行业封闭、停滞状态.由此产生了各种高可靠性、高性能以及所谓智能化的电液转换元件.在此,笔者主要介绍几种不同结构、广泛使用的电液转换元件的特点对比及其应用。
  • 摘要:随着水利水电事业的发展,水电工程规模越来越大,碰到的地质地理条件越来越复杂.有时由于地质条件不允许而不能设置调压井,有时由于系统间于调压井可设与可不设之间,此时变顶洞方案将是可采用的方案之一,但必须研究该系统的动态特性.由于该类电站尾水位有一定变幅,所以变顶洞中常出现明满交替流动.明满交替流动是一种很复杂的流动,因为它在流道的同一地点明流和满流可交替出现,这给这种流动的计算带来困难.目前主要解法有狭缝法、激波拟合法及刚性水体法等.狭缝法解决了明流与满流用统一方程来描述的问题,但目前所见到的计算格式计算不易稳定.尤其当明流满流的分界面越过计算节点时,由于波速的剧变使计算结果发生畸变,甚至使计算不能进行.激波拟合法将明流与满流分开计算,通过计算分界面的速度和位置以联系起来,该方法可描述夹带气泡现象.刚性水体法假定水体刚性不可压缩,流动速度均匀但不恒定,气泡中气体可压缩,可对明满交替流动中气泡运动进行研究.该两种方法描述的现象更为复杂,工程应用也尚有距离.由于大型水力发电工程中采用的一般是顶高线具有一定坡度的变顶洞,空气容易排出,则可以狭缝法为基础进行研究,关键是波速剧烈变化时计算的稳定性.本文在分析多种格式计算稳定性的基础上,给出了一种特征隐式格式法,并对其进行了试验验证.将其应用于工程计算,给出了工程应用中有用的结论。
  • 摘要:随着电子技术的不断进步,各种微控制器的性能不断提升,而成本则在不断下降,这些都推动了励磁系统内部各测控部分的数字化进程.通过使用嵌入式系统模块,可以对励磁系统各关键部分的状态进行监视和控制,在出现异常情况时能够进行报警和自动采取应急措施,提高设备的可靠性和安全性.在大量使用嵌入式系统后,励磁系统内部能够反映系统运行状态的各种模拟量和数字量都被采集,包括整流桥的桥臂电流、励磁电压、励磁电流、调节器内部的状态量甚至可控硅的温度.如此丰富的信息要在整个励磁系统内共享,就对励磁系统内部各嵌入式系统的联网提出了要求:传输速度足够快,能够满足内部大量的信息交换的需求;紧急数据能够得到比较快的传输,能够满足实时性的要求.在对大量的工业现场总线进行分析和对比后,本文选择了CAN总线作为系统内部的通信网络.本文介绍,1CAN总线介绍,2CAN总线技术在励磁系统中的应用,3励磁系统互联技术展望。
  • 摘要:转桨式水轮机的桨叶调节,通常是将来自调速器操作油管的压力油引至立式转桨式水轮发电机组上端的受油器,经内、外油管沿着机组的空心主轴进入下端水轮机转轮体内的桨叶接力器(操作油缸),再由操作油缸带动转轮体的操作机构使所有叶片同时正、反转以调节桨叶的转角.桨叶的根部转轴与其衬套,在叶片长期承受巨大水压力而又不断转动的情况下,是极容易产生磨损的.磨损变形后,其密封材料都无法阻止转轮体内的压力油涌入尾水管中,众多具有转桨式(贯流式)机组的电站,或多或少均存在桨叶漏油问题.例如,湖南省遥田水电站一年漏油达80余吨.漏油常常严重地污染下游河道,危害下游人民身体健康.如能从根本上解决此漏油问题,则对我国江河环保具有重要意义本文探讨转桨式水轮机的桨叶调节中水轮机桨叶的电-机操作机构。
  • 摘要:水情测报系统是集数据采集和发布为一体的信息系统.随着水利部水利信息化要求的提出,将新兴的信息技术应用于水情测报系统中,提高水情测报系统的信息化程度,成为目前主要关注的问题.在水情测报系统中,运用现代通信技术、计算机网络技术,利用使用方便、易于携带、普及广泛的通信工具,在任何时间、任何地点对中心站水情数据进行查询,能够大大提高水情测报系统的信息化程度,加快水利信息化的进程.本文研究 WAP技术在水情测报系统中的应用,包括,1WAP技术简介,2WAP与Web的比较,3基于WAP的水情数据查询、发布应用示例。
  • 摘要:近年来,随着计算机技术的发展,我国水轮机调速器技术水平也得到了迅速提高.20世纪80年代中期就开始研制微机调速器,主要是以Z-80、8086CPU为控制核心的微机调速器;90年代初又分别研制出8051系列、8096系列等为核心的微机调速器,后来又研制出以工业PC和PLC为核心的微机调速器,尤其是PLC调速器以其高可靠性受到用户青睐.显然调速器的电气控制部分可靠性随着计算机技术的发展得到进一步的提高,但调速器的电液转换元件却由于抗油污能力差而影响整机运行可靠性,常出现卡阻、溜负荷等现象.因此,国内不少单位在研制如何提高电液转换元件的抗油污能力上做了大量工作,如环喷电液转换器,或者利用步进电机、伺服电机、比例阀等替代老式电液转换器,已取得了可喜的成绩,本文介绍步进电机-凸轮直控主配压阀传动装置的工作原理和电站运行实测。
  • 摘要:本文介绍三峡左岸电站装有14台水轮发电机组,机组发电机额定出力710MW,总装机容量为9940MW,每台机组的调速系统电气控制部分均有一套由ALSTOM公司提供的调速器电气柜、调速器液压系统控制柜以及液压系统辅助装置控制柜.液压系统控制柜以及液压系统辅助装置控制柜负责产生控制操作整个机械部分的油压系统.调速器电气柜内有三台调节器,这三台调速器均为ALSTOM公司的微机环喷式比例伺服阀式调节器,其型号有NEYRPIC1500(2台)和NEYRPIC1000E(1台)两种.2台NEYRPIC1500分别起主用和备用调速功能,两者互为冗余,对应的比例伺服阀为TR10,主用和备用调节之间通过电气连接切换;1台NEYRPIC1000E仅作为电手动的功能,对应的比例伺服阀为ED12,起紧急调节器的功能.NEYRPIC1500和NEYRPC1000E之间通过控制电磁切换阀进行切换.3台调节器之间互相可进行无扰动切换。
  • 摘要:三峡左岸电站14台机组水轮机调速系统由法国ALSTOM公司总承包,主合同于2000年5月生效.根据合同,哈尔滨电机厂有限责任公司(以下简称哈电公司)作为中国国内惟一分包制造商将分包制造、装配和试验5台套的调速系统设备,同时接受ALSTOM的技术培训和技术转让,从而使哈电公司全面掌握三峡左岸调速系统的设计和制造技术,具备独立设计、制造、试验和供货三峡机组全套调速系统设备的能力.目前,由ALSTOM提供的7台套调速系统已投入运行,首台机组于2003年6月正式投产发电.在现场静态调试曾出现过一些问题,但大部分已解决,而液压冗余电液转换器的电磁选择阀不能正常切换及切换不到位的问题仍然存在,虽然ALSTOM公司的技术人员作了很多努力,也想了许多办法,但还没有被彻底解决.了解到这一情况后,哈电公司的技术人员对此进行了分析,找出了出现问题的根源,通过厂内试验加以验证,提出了切实可行的解决方案.本文就电磁选择阀不能正常切换及切换不到位的问题从控制系统、液压系统及其内部结构加以分析。
  • 摘要:自20世纪80年代初起步,经过近20多年的发展,国产微机调速器已取代机械调速器和常规模拟电路电液调速器,在国内各种类型、不同容量的机组中得到普遍采用.其技术性能和功能与国外著名企业产品处于同一先进水平.随着国内区域电网的形成和发展,且容量迅速加大,电网频率的稳定和控制将更多地依靠AGC(自动发电控制)和发电调度自动化来实现.而机组的运行方式更多是并人区域电网,调速器作为末端控制器,完成机组功率控制的作用.所以近年来,随着调速器在功能和性能得到不断提高的同时,水电厂广大用户对产品的稳定性、可靠性给予了更多的关注,提出了更高的要求."四无"型微机调速器正是充分考虑这一发展要求而推出的一种高性能可靠产品.它以PLC(可编程控制器)作为数字控制器,以交流伺服电机位置环控制实现电气/机械无油全数字转换.在国内首创采用"滚珠螺旋自动复中"专利技术,实现断电情况下主配压阀保持在中位.机械柜无手/自动切换,无明管(柜内),无机械反馈和钢丝绳(柜外).产品结构简单、合理,抗油污能力强.电站运行实践表明,该调速器性能指标先进,几乎无故障运行,可靠性、稳定性都有很大的提高.本文介绍,1PLC可编程控制器数字调节器,2交流伺服电机位置环控制实现电气/机械无油转换,3滚珠螺旋自动复中装置,4机械柜无手/自动切换。
  • 摘要:大型同步发电机快速灭磁是限制发电机或发电机-变压器组内部故障扩大的惟一方法.常见故障有:发电机定子绕组槽部或端部匝间短路,对地或相间短路,或主变压器内部短路.现有的发电机组配备的继电保护,只能将发电机从电网上断开,同时切断磁场电源,但不能消灭发电机磁场储存的巨大能量,后者能维持故障电流,导致烧毁绕组甚至熔化铁心,造成不可挽回的损失.所以只有在继电保护动作的同时,快速地消灭磁场,才能有效地保护发电机.本文研究正温度系数电阻电子开关与高能氧化锌非线性电阻在同步发电机灭磁与过电压保护装置中的应用。
  • 摘要:随着大功率晶闸管技术的发展,目前发电机组励磁系统普遍采用单柜额定电流在1000~3000A的大功率整流柜,但由于大电流时晶闸管的耗散功率非常大,使得散热问题成为严重影响功率柜安全运行的问题之一,因其擎住电流随温度降低而升高,维持电流随温度升高而减小,温度升高导致dU/dt水平下降.散热设计的基本任务是,为器件设计一个热阻尽可能低的热流通路,使器件发出的热量能尽快地发散出去,从而保证器件运行时,其内部的结温始终保持在允许的结温之内.散热器结构的选择需考虑以下因素:辅助设备的能耗、体积和重量;装置的复杂性和操作的难易程度;装置的可靠性、可用性和可维护性.本文研究,1热管散热器工作原理,2晶闸管整流柜冷却方式的比较,3工作原理、技术指标与晶闸管选型,4可控硅整流桥换相尖峰过电压抑制措施,5均流措施,6温度实时监测与显示控制仪,7装置的保护及测量部分。
  • 摘要:发电机的励磁系统在发电站中是一个相对独立的运行单元,没有后台PC机作为其监控界面,而电力系统要求实时监控励磁的运行状态,在事故诊断中甚至要求查看过去几个月来系统的运行数据作为分析判断的依据,传统的显示界面如数码管、液晶屏无论在显示、操作、调试、数据存储上都存在自身的缺陷,而触摸屏在这些方面就显示出了强大的优势.触摸屏作为一种新型的人机界面,从一出现就备受关注,它的简单易用,强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境.触摸屏不但可以完全替代一般的显示仪表、信号指示灯、操作按钮、转换开关、数码输入,其独树一帜的三维动画、实时刷新的动态图表、丰富翔实的数据记录、图文并茂的制作画面使它具备了当前流行的Windows显示界面.下面结合长沙华能中电公司以MT500触摸屏为平台开发的PWL-3A微机励磁触摸屏软件系统,说明触摸屏应用于励磁系统的鲜明特色和强大功能.
  • 摘要:近二十年中我国已经投运的大型水电站,如葛洲坝、白山、龙羊峡、潘家口、天生桥二级、广蓄、水口、岩滩、隔河岩、漫湾、五强溪、李家峡、天荒坪、十三陵和二滩等,当前正在建设中的大型水电站,如棉花滩和三峡等,这些电站大型水轮发电机组的灭磁装置多是全部或部分采用了引进设备,这些灭磁装置在上述电站已运行的机组上发挥了较好的保护作用.但是,在安装调试和运行过程中也暴露出一些在技术参数的选择、设备性能与质量等方面的问题,有些问题还是较为严重的,应该引起我们足够的重视.因此,加强试验研究,总结经验教训,是满足新世纪我国水电建设事业发展的一项重要工作.由于受资料收集范围的限制(只有部分第一手资料),又考虑到一些制造厂、供货公司的产品声誉及用户管理上的要求,在本文所涉及到的问题,作者只对事实负责,不作一一对应性的指出.通过集思广益,共同把我国大型发电机组灭磁装置的设计、制造、引进和运行提高到一个新水平,进一步提高引进设备的可靠性,为世界上最大水电站三峡水电机组或即将建设的大型水电站的灭磁安全提供有益的经验。
  • 摘要:随着农村小水电的发展及农村电气化县的建设,当前有一大批中小水电站进入技术更新换代的改造期.我国多数小水电站沿袭几十年来的一贯模式,采用常规设备与技术,自动化程度低下,发挥不了应有的生产效益.特别是农村小型水电站(AC400V630kW及以下低压机组)为降低造价,设备十分简易,自动化程度相当低,运行成本高.如果引进国外水电站自动控制设备,一方面价格太高,另一方面技术上存在与国产机械设备不匹配,影响性能发挥并有软件不自主问题,难以满足农村电力低价、可靠的要求.近几年,国内不少厂家开发了小水电站的自动控制系统,但多采用基于PLC的系统集成方式,对经济欠发达的西部地区来说,感觉价格偏高,推广有一定的难度.为此,本文对小水电站的自动化模式进行研究。
  • 摘要:转速信号装置属水轮发电机组自动控制系统中不可缺少的关键自动化装置之一,直接参与机组工况转换流程的控制和机组过速保护.随着电力工业的不断发展,机组控制系统对转速信号装置提出了越来越高的要求,推动转速监测技术不断更新换代,从最初分立器件的电子管、晶体管装置发展到集成电路装置和单片机装置,再进一步发展到现在的基于PLC技术的装置,功能不断增强,可靠性不断提高,安装使用越来越方便.可编程序控制器(ProgramableLogicController,简称PLC)是一种通用型工业控制计算机,以其性能的高可靠性和使用的方便性在工业控制领域得到广泛应用.将PLC技术应用于机组转速监测,使得传统转速监测技术存在的若干缺陷从根本上得到了克服,达到这一领域技术的先进水平.东方电机控制设备有限公司是国内较早开发PLC型转速信号装置并获得成功应用的厂家之一,并已将该产品系列化,以满足不同机型、不同用户的的需要.本文简要介绍PLC型转速信号装置的有关内容,并对几年来的产品开发成果作一总结。
  • 摘要:随着社会经济和科学技术的飞速发展,特别是计算机网络的发展,各行各业对安全技术防范的要求也越来越高,并建立了各自独立的闭路电视监视系统或联网报警系统.在银行、通讯、电力、水利等国家重点部门,联网报警网络已基本形成,对预防和制止犯罪、维护社会经济的稳定起到了重要作用.本文以内蒙古绰勒水电站为例介绍电视监视系统设计原则,系统组成,系统功能和建成后应达到的效果。
  • 摘要:新中国成立以来,我国的水力发电事业获得了巨大的发展.大、中、小型各类机组均能独立地设计与制造,水电站的辅助设备--调速器、操作器及油压装置等更是发展神速,品种、规格繁多,基本上满足了水电站自动控制及安全生产的需要.在肯定业绩的同时,也应清醒地看到本行业技术基础工作存在着许多急需解决的问题,由于一直没有制定有关水电站的油压装置的选型计算标准及方法,各个专业制造厂、设计院在具体工作中遇到一系列的困难和不便,给电站造成了许多没有必要的损失,因此有必要组织力量加以解决.本文提出我们的看法,供同行商讨。
  • 摘要:八盘峡水电厂是黄河干流上梯级电站的一级,是一座低水头、河床式径流水电厂,站址位于甘肃省兰州市境内,控制流域面积20.47万km2,多年平均流量1000m3/s,设计洪水流量8020m3/s,总库容0.49亿m3,电厂设计水头18m,最高水头19.65m,设计年发电量11亿kW·h.电站于1969年10月开工,1975年9月两台机组同时发电,1980年前共投产5台轴流转桨式水轮发电机机组(1号~5号机组),装机容量为5×36MW.由于装机容量偏小,与上游电站过机流量不匹配,正常发电时有17.8%的来水需要弃水,未能充分利用黄河来水,水电厂于1998年进行扩机,新安装了一台40MW的轴流式转桨式水轮发电机组,新机组于2001年8月8日正式并网发电.电厂现在的总装机为220MW,是西北电网的日调峰电厂.本文介绍电厂调速器介绍和瑞典ASEA公司FRVV103型调速器改造方案。
  • 摘要:近10年来,水轮机调节理论与技术有了较大进展,但是绝大多数调速器仍然采用常规的PID控制方式.由于水击作用的影响,水轮机调节(控制)系统是一个非最小相位系统,加之水轮机运行工况复杂,整个系统呈现出非线性、时变不确定特征,因而常规的PID控制方式在许多情况下控制性能不佳.现代控制理论和智能控制方法的发展为水轮机控制系统研究提供了许多新的课题.在智能控制方法的研究方面,采取智能控制方法与PID控制相结合策略,既发挥了智能控制自学习、自适应的优势,又突出了PID控制的快速性、高精度、稳定性好、易实现的特点,如有级变参数变结构PID控制、模糊自适应PID控制以及基于遗传算法或人工神经元网络参数优化自适应PID控制等.但是,上述智能控制方法的基本思想为适应式控制,离线参数优化的结果往往与实际最优偏差较大,而在线参数调整(自适应),要进行各种物理量的测量(辨识),构造合适的适应机构(决策),调整控制器参数(修改),以使实际系统不断地趋向最优或要求的状态.由于自适应控制系统本质是非线性的,其稳定性分析有一定的针对性,而且其结果仅为静态最优.自适应涉及较多的物理量测量、复杂的控制计算,这将严重影响系统的可靠性和实时性,要应用到实际系统还须进行大量的工作.现代控制理论建立在状态概念之上,具有严格的数学理论基础,状态反馈控制系统揭示系统的内在规律,能实现系统在一定意义上的动态最优化,如二次性能指标控制最优化,二次型最优控制是线性控制系统最优化设计的重要方法.本文将二次型最优控制设计方法的结果应用到常规PID调节参数优化设计中,这对于传统水轮机调节参数整定具有重要的实用参考价值。
  • 摘要:可编程计算机控制器即PCC(ProgrammbleComputerController),是由奥地利贝加莱公司(B&R)1994年首先提出的.它与PLC(可编程序控制器)和IPC(工业控制机)相比,既有PLC的高可靠性、易扩展性,又有IPC的运算能力强、实时性好、编程方便等特点,也就是说,它集成了PLC和IPC的优势.PCC系列产品在电源、功能和安全操作等方面达到了自动控制系统新的水平,尤其是在人机交互、软件编程、调试环境及在线调试监测等方面的优势.由于它具备了许多独特的优势,较好地解决了工业控制领域普遍关心的可靠、安全、灵活、方便和经济等问题,PCC正逐渐成为目前自动化工业控制领域的最新选择.本文介绍,1PCC调速器的主要技术特点及功能,2采用PCC微机调速器硬件和软件结构,3编程及调试环境,4在水轮机控制系统中的应用。
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