1 Cyflwyniad
Mae llywodraethwr tyrbin yn un o'r ddau brif offer rheoleiddio ar gyfer unedau trydan dŵr. Nid yn unig y mae'n chwarae rôl rheoleiddio cyflymder, ond mae hefyd yn ymgymryd ag amrywiol amodau gwaith a rheolaeth amledd, pŵer, ongl cyfnod a rheolaethau eraill ar unedau cynhyrchu trydan dŵr ac yn amddiffyn yr olwyn ddŵr. Tasg y set generadur. Mae llywodraethwyr tyrbin wedi mynd trwy dair cam o ddatblygiad: llywodraethwyr hydrolig mecanyddol, llywodraethwyr electro-hydrolig a llywodraethwyr hydrolig digidol microgyfrifiadurol. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae rheolwyr rhaglenadwy wedi'u cyflwyno i systemau rheoli cyflymder tyrbin, sydd â gallu gwrth-ymyrraeth cryf a dibynadwyedd uchel; rhaglennu a gweithredu syml a chyfleus; strwythur modiwlaidd, amlochredd da, hyblygrwydd, a chynnal a chadw cyfleus; Mae ganddo fanteision swyddogaeth reoli gref a gallu gyrru; mae wedi'i wirio'n ymarferol.
Yn y papur hwn, cynigir yr ymchwil ar system addasu deuol tyrbin hydrolig PLC, a defnyddir y rheolydd rhaglenadwy i wireddu addasiad deuol y fan canllaw a'r padl, sy'n gwella cywirdeb cydgysylltu'r fan canllaw a'r fan ar gyfer gwahanol bennau dŵr. Mae ymarfer yn dangos bod y system reoli ddeuol yn gwella cyfradd defnyddio ynni dŵr.
2. System rheoleiddio tyrbinau
2.1 System rheoleiddio tyrbinau
Tasg sylfaenol system rheoli cyflymder y tyrbin yw newid agoriad faniau canllaw'r tyrbin yn unol â hynny trwy'r llywodraethwr pan fydd llwyth y system bŵer yn newid a chyflymder cylchdro'r uned yn gwyro, fel bod cyflymder cylchdro'r tyrbin yn cael ei gadw o fewn yr ystod benodol, er mwyn gwneud i'r uned generadur weithredu. Mae pŵer ac amledd allbwn yn bodloni gofynion y defnyddiwr. Gellir rhannu tasgau sylfaenol rheoleiddio tyrbin yn reoleiddio cyflymder, rheoleiddio pŵer gweithredol a rheoleiddio lefel dŵr.
2.2 Egwyddor rheoleiddio tyrbinau
Uned generadur hydro yw uned a ffurfir trwy gysylltu tyrbin hydro a generadur. Mae rhan gylchdroi'r set generadur hydro yn gorff anhyblyg sy'n cylchdroi o amgylch echel sefydlog, a gellir disgrifio ei hafaliad gan yr hafaliad canlynol:
Yn y fformiwla
——Moment inertia rhan gylchdroi'r uned (Kg m2)
——Cyflymder onglog cylchdro (rad/s)
——Trorc y tyrbin (N/m), gan gynnwys colledion mecanyddol a thrydanol y generadur.
——Trorc gwrthiant y generadur, sy'n cyfeirio at y trorc gweithredol o stator y generadur ar y rotor, mae ei gyfeiriad yn groes i gyfeiriad y cylchdro, ac mae'n cynrychioli allbwn pŵer gweithredol y generadur, hynny yw, maint y llwyth.
Pan fydd y llwyth yn newid, mae agoriad y faneli canllaw yn aros yr un fath, a gellir sefydlogi cyflymder yr uned o hyd ar werth penodol. Gan y bydd y cyflymder yn gwyro o'r gwerth graddedig, nid yw'n ddigon dibynnu ar y gallu addasu hunan-gydbwyso i gynnal y cyflymder. Er mwyn cadw cyflymder yr uned ar y gwerth graddedig gwreiddiol ar ôl i'r llwyth newid, gellir gweld o Ffigur 1 ei bod yn angenrheidiol newid agoriad y faneli canllaw yn unol â hynny. Pan fydd y llwyth yn lleihau, pan fydd y trorym gwrthiant yn newid o 1 i 2, bydd agoriad y faneli canllaw yn cael ei leihau i 1, a bydd cyflymder yr uned yn cael ei gynnal. Felly, gyda newid y llwyth, mae agoriad y mecanwaith tywys dŵr yn cael ei newid yn unol â hynny, fel bod cyflymder yr uned generadur hydro yn cael ei gynnal ar werth penodedig ymlaen llaw, neu'n newid yn ôl cyfraith benodedig ymlaen llaw. Y broses hon yw addasu cyflymder yr uned generadur hydro, neu reoleiddio tyrbin.
3. System addasu deuol tyrbin hydrolig PLC
Mae llywodraethwr y tyrbin i reoli agoriad y faniau canllaw dŵr i addasu'r llif i mewn i redwr y tyrbin, a thrwy hynny newid trorym deinamig y tyrbin a rheoli amledd yr uned tyrbin. Fodd bynnag, yn ystod gweithrediad y tyrbin padlo cylchdro llif echelinol, dylai'r llywodraethwr nid yn unig addasu agoriad y faniau canllaw, ond hefyd addasu ongl llafnau'r rhedwr yn ôl strôc a gwerth pen dŵr dilynwr y faniau canllaw, fel bod y faniau canllaw a'r faniau wedi'u cysylltu. Cynnal perthynas gydweithredol rhyngddynt, hynny yw, perthynas gydlynu, a all wella effeithlonrwydd y tyrbin, lleihau ceudod llafn a dirgryniad yr uned, a gwella sefydlogrwydd gweithrediad y tyrbin.
Mae caledwedd system fane tyrbin rheoli PLC yn cynnwys dwy ran yn bennaf, sef rheolydd PLC a system servo hydrolig. Yn gyntaf, gadewch i ni drafod strwythur caledwedd y rheolydd PLC.
3.1 Rheolwr PLC
Mae rheolydd PLC yn cynnwys uned fewnbwn, uned sylfaenol PLC ac uned allbwn yn bennaf. Mae'r uned fewnbwn yn cynnwys modiwl A/D a modiwl mewnbwn digidol, ac mae'r uned allbwn yn cynnwys modiwl D/A a modiwl mewnbwn digidol. Mae'r rheolydd PLC wedi'i gyfarparu ag arddangosfa ddigidol LED ar gyfer arsylwi paramedrau PID y system, safle dilynwr y faneli, safle dilynwr y faneli canllaw a gwerth pen dŵr mewn amser real. Darperir foltmedr analog hefyd i fonitro safle'r dilynwr faneli rhag ofn methiant rheolydd microgyfrifiadur.
3.2 System ddilynol hydrolig
Mae'r system servo hydrolig yn rhan bwysig o system rheoli fane'r tyrbin. Mae signal allbwn y rheolydd yn cael ei fwyhau'n hydrolig i reoli symudiad dilynwr y fane, a thrwy hynny addasu ongl llafnau'r rhedwr. Mabwysiadwyd y cyfuniad o system reoli electro-hydrolig math falf pwysau prif reoli falf gyfrannol a system reoli peiriant-hydrolig draddodiadol i ffurfio system reoli hydrolig gyfochrog o falf gyfrannol electro-hydrolig a falf peiriant-hydrolig fel y dangosir yn Ffigur 2. System ddilyn hydrolig ar gyfer llafnau tyrbin.
System ddilynol hydrolig ar gyfer llafnau tyrbin
Pan fydd y rheolydd PLC, y falf gyfrannol electro-hydrolig a'r synhwyrydd safle i gyd yn normal, defnyddir y dull rheoli cyfrannol electro-hydrolig PLC i addasu system faneli'r tyrbin, mae'r gwerth adborth safle a'r gwerth allbwn rheoli yn cael eu trosglwyddo gan signalau trydanol, ac mae'r signalau'n cael eu syntheseiddio gan y rheolydd PLC. , prosesu a gwneud penderfyniadau, addasu agoriad falf y prif falf dosbarthu pwysau trwy'r falf gyfrannol i reoli safle'r dilynwr faneli, a chynnal y berthynas gydweithredol rhwng y faneli canllaw, y pen dŵr a'r faneli. Mae gan y system faneli tyrbin a reolir gan falf gyfrannol electro-hydrolig gywirdeb synergedd uchel, strwythur system syml, ymwrthedd cryf i lygredd olew, ac mae'n gyfleus i ryngweithio â rheolydd PLC i ffurfio system reoli awtomatig microgyfrifiadur.
Oherwydd cadw'r mecanwaith cysylltu mecanyddol, yn y modd rheoli cyfrannol electro-hydrolig, mae'r mecanwaith cysylltu mecanyddol hefyd yn gweithio'n gydamserol i olrhain statws gweithredu'r system. Os bydd y system rheoli cyfrannol electro-hydrolig PLC yn methu, bydd y falf newid yn gweithredu ar unwaith, a gall y mecanwaith cysylltu mecanyddol olrhain cyflwr rhedeg y system rheoli cyfrannol electro-hydrolig yn y bôn. Wrth newid, mae effaith y system yn fach, a gall y system fane drawsnewid yn llyfn i'r modd rheoli cysylltiad mecanyddol. Mae'r modd rheoli cysylltiad mecanyddol yn gwarantu dibynadwyedd gweithrediad y system yn fawr.
Pan wnaethon ni ddylunio'r gylched hydrolig, fe wnaethon ni ailgynllunio corff falf y falf rheoli hydrolig, maint cyfatebol corff y falf a llewys y falf, maint cysylltiad corff y falf a'r prif falf pwysedd, a'r mecanyddol Mae maint y wialen gysylltu rhwng y falf hydrolig a'r prif falf dosbarthu pwysedd yr un fath â'r un gwreiddiol. Dim ond corff falf y falf hydrolig sydd angen ei ddisodli yn ystod y gosodiad, ac nid oes angen newid unrhyw rannau eraill. Mae strwythur y system reoli hydrolig gyfan yn gryno iawn. Ar sail cadw'r mecanwaith synergedd mecanyddol yn llwyr, ychwanegir mecanwaith rheoli cyfrannol electro-hydrolig i hwyluso'r rhyngwyneb â'r rheolydd PLC i wireddu rheolaeth synergedd ddigidol a gwella cywirdeb cydlynu system faneli'r tyrbin. ; Ac mae'r broses osod a dadfygio o'r system yn hawdd iawn, sy'n byrhau amser segur yr uned tyrbin hydrolig, yn hwyluso trawsnewid system rheoli hydrolig y tyrbin hydrolig, ac mae ganddo werth ymarferol da. Yn ystod y llawdriniaeth wirioneddol ar y safle, mae'r system yn cael ei gwerthuso'n fawr gan bersonél peirianneg a thechnegol yr orsaf bŵer, a chredir y gellir ei phoblogeiddio a'i chymhwyso yn system servo hydrolig llywodraethwr llawer o orsafoedd ynni dŵr.
3.3 Strwythur meddalwedd system a dull gweithredu
Yn y system faneli tyrbin a reolir gan PLC, defnyddir y dull synergedd digidol i wireddu'r berthynas synergedd rhwng faneli canllaw, pen dŵr ac agoriad faneli. O'i gymharu â'r dull synergedd mecanyddol traddodiadol, mae gan y dull synergedd digidol fanteision tocio paramedrau hawdd, mae ganddo fanteision dadfygio a chynnal a chadw cyfleus, a chywirdeb uchel o gysylltiad. Mae strwythur meddalwedd y system rheoli faneli yn cynnwys yn bennaf y rhaglen swyddogaeth addasu system, y rhaglen algorithm rheoli a'r rhaglen ddiagnosis. Isod rydym yn trafod dulliau gwireddu'r tair rhan uchod o'r rhaglen yn y drefn honno. Mae'r rhaglen swyddogaeth addasu yn bennaf yn cynnwys is-reolwaith synergedd, is-reolwaith cychwyn y faneli, is-reolwaith atal y faneli ac is-reolwaith colli llwyth y faneli. Pan fydd y system yn gweithio, mae'n nodi ac yn barnu'r cyflwr gweithredu cyfredol yn gyntaf, yna'n cychwyn y switsh meddalwedd, yn gweithredu'r is-reolwaith swyddogaeth addasu gyfatebol, ac yn cyfrifo'r safle a roddir gwerth dilynwr y faneli.
(1) Is-reolwaith cymdeithasu
Drwy brawf model yr uned tyrbin, gellir cael swp o bwyntiau wedi'u mesur ar wyneb y cymal. Gwneir y cam cymal mecanyddol traddodiadol yn seiliedig ar y pwyntiau wedi'u mesur hyn, ac mae'r dull cymal digidol hefyd yn defnyddio'r pwyntiau wedi'u mesur hyn i lunio set o gromliniau cymal. Drwy ddewis y pwyntiau hysbys ar y gromlin gymdeithas fel nodau, a mabwysiadu'r dull o ryngosod llinol darniog o'r ffwythiant deuaidd, gellir cael gwerth ffwythiant y rhai nad ydynt yn nodau ar y llinell hon o'r gymdeithas.
(2) Is-reolwaith cychwyn fane
Pwrpas astudio'r gyfraith cychwyn yw byrhau amser cychwyn yr uned, lleihau llwyth y dwyn gwthiad, a chreu amodau cysylltiedig â'r grid ar gyfer yr uned generadur.
(3) Is-reolwaith stopio fane
Dyma reolau cau'r faniau: pan fydd y rheolydd yn derbyn y gorchymyn cau, mae'r faniau a'r faniau canllaw yn cael eu cau ar yr un pryd yn ôl y berthynas gydweithredol i sicrhau sefydlogrwydd yr uned: pan fydd agoriad y faniau canllaw yn llai na'r agoriad dim llwyth, mae'r faniau'n oedi Pan fydd y faniau canllaw yn cael eu cau'n araf, ni chynhelir y berthynas gydweithredol rhwng y faniau a'r faniau canllaw mwyach; pan fydd cyflymder yr uned yn gostwng islaw 80% o'r cyflymder graddedig, mae'r faniau'n cael eu hailagor i'r ongl gychwyn Φ0, yn barod ar gyfer y cychwyn nesaf Paratoi.
(4) Is-reolwaith gwrthod llwyth llafn
Mae gwrthod llwyth yn golygu bod yr uned â llwyth yn cael ei datgysylltu'n sydyn o'r grid pŵer, gan wneud yr uned a'r system dargyfeirio dŵr mewn cyflwr gweithredu gwael, sy'n uniongyrchol gysylltiedig â diogelwch yr orsaf bŵer a'r uned. Pan gaiff y llwyth ei ollwng, mae'r llywodraethwr yn cyfateb i ddyfais amddiffyn, sy'n gwneud i'r faniau canllaw a'r faniau gau ar unwaith nes bod cyflymder yr uned yn gostwng i gyffiniau'r cyflymder sefydlogrwydd graddedig. Felly, yn y gollyngiad llwyth gwirioneddol, mae'r faniau fel arfer yn cael eu hagor i ongl benodol. Ceir yr agoriad hwn trwy brawf gollyngiad llwyth yr orsaf bŵer wirioneddol. Gall sicrhau, pan fydd yr uned yn gollwng llwyth, nad yn unig bod y cynnydd cyflymder yn fach, ond hefyd bod yr uned yn gymharol sefydlog.
4 Casgliad
Yng ngoleuni statws technegol presennol diwydiant llywodraethwyr tyrbinau hydrolig fy ngwlad, mae'r papur hwn yn cyfeirio at y wybodaeth newydd ym maes rheoli cyflymder tyrbinau hydrolig gartref a thramor, ac yn cymhwyso'r dechnoleg rheolydd rhesymeg rhaglenadwy (PLC) i reoli cyflymder y set generadur tyrbin hydrolig. Y rheolydd rhaglen (PLC) yw craidd system rheoleiddio deuol y tyrbin hydrolig math padl llif echelinol. Mae'r cymhwysiad ymarferol yn dangos bod y cynllun yn gwella'r cywirdeb cydlynu rhwng y fan canllaw a'r fan ar gyfer gwahanol amodau pen dŵr yn fawr, ac yn gwella cyfradd defnyddio ynni dŵr.
Amser postio: Chwefror-11-2022
