1. Aleedung
Turbinegouverneur ass ee vun den zwee grousse Reguléierungsausrüstung fir hydroelektresch Eenheeten.Et spillt net nëmmen d'Roll vun der Geschwindegkeetsreguléierung, awer mécht och verschidde Aarbechtsbedingunge Konversioun a Frequenz, Kraaft, Phasewinkel an aner Kontroll vun hydroelektreschen Generatiounsunitéiten a schützt d'Waasserrad.D'Aufgab vum Generator Set.Turbine Gouverneure sinn duerch dräi Etappe vun Entwécklung gaangen: mechanesch hydraulesch Gouverneuren, elektro-hydraulesch Gouverneuren a Mikrocomputer digital hydraulesch Gouverneuren.An de leschte Jore sinn programméierbar Controller an Turbingeschwindegkeetssteuersystemer agefouert ginn, déi staark Anti-Interferenzfäegkeet an héich Zouverlässegkeet hunn;einfach a praktesch programméiere an Operatioun;modulare Struktur, gutt Villsäitegkeet, Flexibilitéit a praktesch Ënnerhalt;Et huet d'Virdeeler vu staarker Kontrollfunktioun a Fuerefäegkeet;et ass praktesch verifizéiert.
An dësem Pabeier gëtt d'Fuerschung iwwer de PLC hydraulesche Turbine Dual Upassungssystem proposéiert, an de programméierbare Controller gëtt benotzt fir d'duebel Upassung vun der Führerschlauch an der Paddel ze realiséieren, wat d'Koordinatiounsgenauegkeet vun der Führerschong an d'Vane fir verschidde verbessert. Waasser Kapp.D'Praxis weist datt den Dual-Kontrollsystem d'Benotzungsquote vun der Waasserenergie verbessert.
2. Turbine Reguléierungssystem
2.1 Turbine Reguléierungssystem
D'Basis Aufgab vum Turbingeschwindegkeetssteuersystem ass d'Ouverture vun de Guideschneider vun der Turbin entspriechend duerch de Gouverneur z'änneren wann d'Laascht vum Kraaftsystem ännert an d'Rotatiounsgeschwindegkeet vun der Eenheet deviéiert, sou datt d'Rotatiounsgeschwindegkeet vun der Turbine ass am spezifizéierte Beräich gehaalen, sou datt d'Generator Eenheet funktionnéiert.Output Muecht an Frequenz treffen Benotzer Ufuerderunge.D'Basis Aufgaben vun der Turbinreguléierung kënnen opgedeelt ginn an d'Geschwindegkeetsreguléierung, d'aktiv Kraaftreguléierung an d'Waasserniveauregulatioun.
2.2 De Prinzip vun der Turbinreguléierung
Eng Hydro-Generator Eenheet ass eng Eenheet geformt andeems en Hydro-Turbin an engem Generator verbënnt.De rotéierende Deel vum Hydro-Generator-Set ass e steife Kierper deen ëm eng fix Achs rotéiert, a seng Equatioun kann duerch déi folgend Equatioun beschriwwe ginn:
An der Formel
——Den Tragegkeetsmoment vum rotativen Deel vun der Eenheet (Kg m2)
——Rotatiounswénkelgeschwindegkeet (rad/s)
——Turbinmoment (N/m), inklusiv mechanesch an elektresch Verloschter vum Generator.
——Generator Resistenz Dréimoment, dat bezitt sech op de wierksam Dréimoment vum Generator Stator op der Rotor, seng Richtung ass Géigendeel zu der Rotatioun Richtung, a representéiert der Generator d'aktiv Muecht Output, dat ass, der Gréisst vun der Laascht.
Wann d'Belaaschtung ännert, bleift d'Ouverture vun der Führerschäin onverännert, an d'Eenheetgeschwindegkeet kann nach ëmmer bei engem gewësse Wäert stabiliséiert ginn.Well d'Geschwindegkeet vum bewäerten Wäert ofwäichen, ass et net genuch fir op d'Selbstbalancéierend Upassungsfäegkeet ze vertrauen fir d'Geschwindegkeet z'erhalen.Fir d'Geschwindegkeet vun der Eenheet op den ursprénglechen bewäerten Wäert ze halen nodeems d'Laascht ännert, kann et aus der Figur 1 gesi ginn datt et néideg ass d'Führerschlauchöffnung deementspriechend z'änneren.Wann d'Laascht erofgeet, wann d'Resistenzmoment vun 1 op 2 ännert, gëtt d'Ouverture vun der Führerschäin op 1 reduzéiert, an d'Geschwindegkeet vun der Eenheet behalen.Dofir, mat der Verännerung vun der Belaaschtung, gëtt d'Ouverture vum Waasserleitungsmechanismus entspriechend geännert, sou datt d'Geschwindegkeet vun der Hydro-Generator-Eenheet op engem virbestëmmten Wäert behalen oder ännert sech no engem virbestëmmten Gesetz.Dëse Prozess ass d'Vitesse Upassung vun der Hydro-Generator Eenheet., oder turbine Regulatioun.
3. PLC hydraulesch turbine duebel Upassung System
Den Turbinegouverneur soll d'Ouverture vun de Waasserleitbänner kontrolléieren fir de Flux an de Leefer vun der Turbine unzepassen, doduerch den dynamesche Dréimoment vun der Turbin z'änneren an d'Frequenz vun der Turbineenheet ze kontrolléieren.Wéi och ëmmer, wärend der Operatioun vun der Axial-Flow Rotary Paddle Turbine, sollt de Gouverneur net nëmmen d'Ouverture vun de Führerschlaangen ajustéieren, awer och de Wénkel vun de Leeferblieder upassen no dem Schlag a Waasserkopfwäert vum Führerschnouer, sou datt de Führerschäin an d'Schank verbonne sinn.Erhalen eng kooperativ Relatioun tëscht hinnen, dat ass eng Koordinatiounsrelatioun, déi d'Effizienz vun der Turbine verbesseren kann, d'Bladekavitatioun an d'Vibratioun vun der Eenheet reduzéieren an d'Stabilitéit vun der Operatioun vun der Turbin verbesseren.
D'Hardware vun PLC Kontroll turbine Vane System ass haaptsächlech aus zwee Deeler komponéiert, nämlech PLC Controller an hydraulesch Servo System.Als éischt, loosst eis d'Hardwarestruktur vum PLC Controller diskutéieren.
3.1 PLC Controller
PLC Controller ass haaptsächlech aus Input Eenheet, PLC Basis Eenheet an Output Eenheet komponéiert.D'Input Eenheet besteet aus A / D Modul an Digital Input Modul, an der Output Eenheet besteet aus D / A Modul an Digital Input Modul.De PLC Controller ass mat LED Digital Display ausgestatt fir Echtzäit Observatioun vu System PID Parameteren, Vane Follower Positioun, Guide Vane Follower Positioun a Waasserkappwäert.En Analog Voltmeter gëtt och zur Verfügung gestallt fir d'Vane Follower Positioun am Fall vun engem Mikrocomputer Controller Feeler ze iwwerwaachen.
3.2 Hydraulesch Suivi System
D'hydraulesch Servo System ass e wichtege Bestanddeel vun der turbine Vane Kontroll System.D'Ausgangssignal vum Controller gëtt hydraulesch verstäerkt fir d'Bewegung vum Vane Follower ze kontrolléieren, doduerch de Wénkel vun de Leeferblades unzepassen.Mir adoptéiert d'Kombinatioun vun proportional Krunn Kontroll Haaptdréck Krunn Typ elektro-hydraulesch Kontroll System an traditionell Maschinn-hydraulesch Kontroll System engem parallel hydraulesch Kontroll System vun elektro-hydraulesch proportional Krunn a Maschinn-hydraulesch Krunn ze Form wéi an der Figur 2. Hydraulesch verfollegen. -up System fir turbinblader.
Hydraulescht Suivisystem fir Turbinbladen
Wann de PLC Controller, elektro-hydraulesch proportional Ventil a Positiounssensor all normal sinn, gëtt d'PLC elektro-hydraulesch proportional Kontrollmethod benotzt fir den Turbinfanesystem unzepassen, de Positiounsfeedback-Wäert a Kontrollausgangswäert ginn duerch elektresch Signaler iwwerdroen, an Signaler ginn vum PLC Controller synthetiséiert., Veraarbechtung an Entscheedungsprozess, ajustéieren d'Ventilöffnung vum Haaptdrockverdeelungsventil duerch de proportional Ventil fir d'Positioun vum Vane Follower ze kontrolléieren, an d'Kooperative Bezéiung tëscht dem Guide Vane, dem Waasserkopf an dem Vane z'erhalen.D'Turbine Vane System kontrolléiert duerch elektro-hydraulesch proportional Krunn huet héich Synergie Präzisioun, einfach System Struktur, staark Ueleg Pollutioun Resistenz, an ass bequem ze Interface mat PLC Controller engem microcomputer automatesch Kontroll System ze Form.
Wéinst der Retention vum mechanesche Verknëppungsmechanismus, am elektrohydraulesche proportional Kontrollmodus, funktionnéiert de mechanesche Verknüpfungsmechanismus och synchron fir de Betribsstatus vum System ze verfolgen.Wann de PLC elektro-hydraulesche proportional Kontrollsystem feelt, wäert de Schaltventil direkt handelen, an de mechanesche Verknëppungsmechanismus kann am Fong de Lafenzoustand vum elektrohydraulesche proportional Kontrollsystem verfollegen.Wann Dir wiesselt, ass de System Impakt kleng, an de Vane System kann glat Iwwergank zu De mechanesche Association Kontroll Modus staark garantéiert d'Zouverlässegkeet vun der System Operatioun.
Wann mir den hydraulesche Circuit entworf hunn, hu mir de Ventilkierper vum hydraulesche Kontrollventil nei entworf, déi passende Gréisst vum Ventilkierper an der Ventilhülse, d'Verbindungsgréisst vum Ventilkierper an den Haaptdruckventil, an d'mechanesch D'Gréisst vun der D'Verbindungsstab tëscht dem hydraulesche Ventil an dem Haaptdrockverdeelungsventil ass d'selwecht wéi den Original.Nëmmen de Ventilkierper vum hydraulesche Ventil muss während der Installatioun ersat ginn, a keng aner Deeler mussen geännert ginn.D'Struktur vum ganze hydraulesche Kontrollsystem ass ganz kompakt.Op der Basis vun der kompletter Erhaalung vum mechanesche Synergiemechanismus gëtt en elektrohydraulesche proportional Kontrollmechanismus bäigefüügt fir d'Interface mam PLC Controller ze erliichteren fir d'digitale Synergiekontrolle ze realiséieren an d'Koordinatiounsgenauegkeet vum Turbine-Vane-System ze verbesseren.;An den Installatiouns- an Debuggingprozess vum System ass ganz einfach, wat d'Downtime vun der hydraulescher Turbineenheet verkierzt, d'Transformatioun vum hydraulesche Kontrollsystem vun der hydraulescher Turbin erliichtert an e gudde praktesche Wäert huet.Wärend der aktueller Operatioun op der Plaz ass de System héich vun den Ingenieuren an techneschen Personal vun der Kraaftstatioun bewäert, an et gëtt ugeholl datt et am hydraulesche Servosystem vum Gouverneur vu ville Waasserkraaftstatiounen populariséiert an applizéiert ka ginn.
3.3 System Software Struktur an Ëmsetzung Method
Am PLC-kontrolléierten Turbine-Vane-System gëtt d'digitale Synergie-Methode benotzt fir d'Synergieverhältnis tëscht Führerschlaangen, Waasserkopf a Wéngeröffnung ze realiséieren.Am Verglach mat der traditioneller mechanescher Synergiemethod huet d'digitale Synergiemethod d'Virdeeler vum einfache Parameter Trimmen, Et huet d'Virdeeler vu prakteschen Debugging an Ënnerhalt, an héich Präzisioun vun Associatioun.D'Software Struktur vum Vane Kontrollsystem besteet haaptsächlech aus dem System Upassungsfunktiounsprogramm, dem Kontrollalgorithmusprogramm an dem Diagnosprogramm.Drënner diskutéiere mir d'Realisatiounsmethoden vun den uewe genannten dräi Deeler vum Programm respektiv.D'Upassungsfunktiounsprogramm enthält haaptsächlech eng Subroutine vun enger Synergie, eng Subroutine vum Start vun der Vane, eng Subroutine vum Stoppen vun der Vane an eng Subroutine vun der Belaaschtung vum Vane.Wann de System funktionnéiert, identifizéiert a beurteelt éischt den aktuellen Operatiounskonditioun, fänkt dann d'Softwareschalter un, féiert déi entspriechend Upassungsfunktiounssubroutine aus a berechent d'Positioun gegebene Wäert vun der Vane Follower.
(1) Association subroutine
Duerch de Modelltest vun der Turbineenheet kann e Batch vu gemoossene Punkten op der Gelenkfläch kritt ginn.Déi traditionell mechanesch Gelenkcam gëtt op Basis vun dëse gemoossene Punkte gemaach, an déi digital Gelenkmethod benotzt och dës gemooss Punkte fir eng Rei vu Gelenkkurven ze zéien.Wielt déi bekannte Punkten op der Associatiounskurve als Wirbelen, an adoptéiert d'Method vun der Stéckweis linearer Interpolatioun vun der binärer Funktioun, kann de Funktiounswäert vun den Net-Knäppchen op dëser Linn vun der Associatioun kritt ginn.
(2) Vane Startup Subroutine
Den Zweck fir d'Start-up Gesetz ze studéieren ass d'Startzäit vun der Eenheet ze verkierzen, d'Laascht vum Schublager ze reduzéieren an d'Netzverbonne Konditioune fir d'Generator Eenheet ze kreéieren.
(3) Vane Stop Subroutine
D'Schlussregele vun de Schlaangen sinn wéi follegt: wann de Controller de Shutdown-Kommando kritt, sinn d'Vanen an d'Führerschnouer gläichzäiteg no der Kooperatiounsrelatioun zougemaach fir d'Stabilitéit vun der Eenheet ze garantéieren: wann d'Führerschlauchöffnung manner ass wéi d'No-Laascht Ouverture, d'vanes lags Wann de Führerschäin lues a lues zou ass, gëtt d'Kooperative Bezéiung tëscht dem Fanger an de Führerschäin net méi erhale gelooss;wann d'Eenheet Geschwindegkeet ënner 80% vun der bewäertter Geschwindegkeet fällt, gëtt d'Vane nees op de Startwénkel Φ0 opgemaach, prett fir den nächsten Start-up Preparéieren.
(4) Blade Laascht Ofleenung subroutine
Last Oflehnung bedeit datt d'Eenheet mat der Belaaschtung plötzlech aus dem Stroumnetz getrennt ass, sou datt d'Eenheet an d'Waasser Diversiounssystem an engem schlechten Operatiounszoustand ass, wat direkt mat der Sécherheet vun der Kraaftwierk an der Eenheet verbonnen ass.Wann d'Laascht ofgeschaaft gëtt, ass de Gouverneur gläichwäerteg mat engem Schutzapparat, deen d'Führerschnouer an d'Schanken direkt zoumaachen, bis d'Unitéitsgeschwindegkeet an d'Géigend vun der bewäertter Geschwindegkeet fällt.Stabilitéit.Dofir, an der aktueller Laaschtofléisung, sinn d'Vanen allgemeng zu engem gewësse Wénkel opgemaach.Dës Ouverture gëtt duerch de Laaschtverloschttest vun der aktueller Kraaftstatioun kritt.Et kann suergen datt wann d'Eenheet d'Belaaschtung ausléist, net nëmmen d'Geschwindegkeetserhéijung kleng ass, awer och d'Eenheet relativ stabil ass..
4 Conclusioun
Am Hibléck op den aktuellen technesche Status vun der hydraulescher Turbine-Gouverneurindustrie vu mengem Land, bezitt dëse Pabeier op déi nei Informatioun am Beräich vun der hydraulescher Turbin-Geschwindegkeetskontroll doheem an am Ausland, an applizéiert d'programméierbar Logik Controller (PLC) Technologie fir d'Vitesse Kontroll vun der hydraulesch turbine Generator Set.De Programmkontroller (PLC) ass de Kär vum axialfloss Paddel-Typ hydraulesche Dual-Reguléierungssystem.D'praktesch Applikatioun weist datt de Schema d'Koordinatiounspräzisioun tëscht dem Führerschnouer an der Schlaang fir verschidde Waasserkopbedingunge staark verbessert an d'Benotzungsquote vun der Waasserenergie verbessert.
Post Zäit: Februar-11-2022
