1 Ynlieding
Turbineregulators binne ien fan 'e twa wichtichste regeljouwingsapparaten foar wetterkrêftsintrales. It spilet net allinich de rol fan snelheidsregeling, mar docht ek ferskate wurkomstannichheden om te konvertearjen en frekwinsje, krêft, fazehoek en oare kontrôle fan wetterkrêftsintrales te kontrolearjen en it wetterrad te beskermjen. De taak fan 'e generatorset. Turbineregulators hawwe trije stadia fan ûntwikkeling trochmakke: meganyske hydraulyske regulators, elektrohydraulyske regulators en digitale hydraulyske regulators mei mikrokompjûter. Yn 'e lêste jierren binne programmearbere controllers ynfierd yn turbinesnelheidskontrôlesystemen, dy't in sterke anty-ynterferinsjefermogen en hege betrouberens hawwe; ienfâldige en handige programmearring en operaasje; modulêre struktuer, goede alsidichheid, fleksibiliteit en handich ûnderhâld; It hat de foardielen fan sterke kontrôlefunksje en rydfeardigens; it is praktysk ferifiearre.
Yn dit artikel wurdt ûndersyk nei it dûbele oanpassingssysteem fan 'e PLC-hydraulyske turbine foarsteld, en de programmeerbere controller wurdt brûkt om de dûbele oanpassing fan 'e liedskoef en de peddel te realisearjen, wat de koördinaasjekrektens fan 'e liedskoef en de skoef foar ferskate wetterhaadstreamen ferbetteret. De praktyk lit sjen dat it dûbele kontrôlesysteem de benuttingsgraad fan wetterenerzjy ferbetteret.
2. Turbine-regelingssysteem
2.1 Turbine-regelingssysteem
De basistaak fan it turbinesnelheidskontrôlesysteem is om de iepening fan 'e liedingsskoepen fan 'e turbine neffens de regulator te feroarjen as de lading fan it stroomsysteem feroaret en de rotaasjesnelheid fan 'e ienheid ôfwykt, sadat de rotaasjesnelheid fan 'e turbine binnen it oantsjutte berik hâlden wurdt, sadat de generator-ienheid wurkje kin. Utfierfermogen en frekwinsje foldogge oan 'e easken fan 'e brûker. De basistaken fan turbineregeling kinne wurde ferdield yn snelheidsregeling, aktive krêftregeling en wetterpeilregeling.
2.2 It prinsipe fan turbineregeling
In hydrogenerator-ienheid is in ienheid dy't foarme wurdt troch it ferbinen fan in hydroturbine en in generator. It rotearjende diel fan 'e hydrogeneratorset is in stiif lichem dat om in fêste as draait, en de fergeliking dêrfan kin beskreaun wurde troch de folgjende fergeliking:
Yn 'e formule
—— It traachheidsmomint fan it rotearjende diel fan 'e ienheid (kg m2)
—— Rotaasjehoeksnelheid (rad/s)
——Turbinekoppel (N/m), ynklusyf meganyske en elektryske ferliezen fan 'e generator.
—— Generatorwjerstânsmoment, dat ferwiist nei it aktive koppel fan 'e generatorstator op' e rotor, syn rjochting is tsjinoersteld oan 'e rotaasjerjochting, en fertsjintwurdiget it aktive fermogen fan' e generator, dat is de grutte fan 'e lading.
As de lading feroaret, bliuwt de iepening fan 'e gidsskoef net feroare, en kin de snelheid fan 'e ienheid noch altyd stabilisearre wurde op in bepaalde wearde. Omdat de snelheid ôfwykt fan 'e nominale wearde, is it net genôch om te fertrouwen op it selsbalansearjende oanpassingsfermogen om de snelheid te behâlden. Om de snelheid fan 'e ienheid op 'e oarspronklike nominale wearde te hâlden nei't de lading feroaret, kin út figuer 1 sjoen wurde dat it nedich is om de iepening fan 'e gidsskoef dêrop oan te passen. As de lading ôfnimt, as it wjerstânsmomint feroaret fan 1 nei 2, sil de iepening fan 'e gidsskoef fermindere wurde nei 1, en sil de snelheid fan 'e ienheid behâlden bliuwe. Dêrom, mei de feroaring fan 'e lading, wurdt de iepening fan it wetterliedingmeganisme oerienkommend feroare, sadat de snelheid fan 'e hydrogenerator-ienheid op in foarôf bepaalde wearde hâlden wurdt, of feroaret neffens in foarôf bepaalde wet. Dit proses is de snelheidsoanpassing fan 'e hydrogenerator-ienheid, of turbineregeling.
3. PLC hydraulysk turbine dûbele oanpassingssysteem
De turbineregulator moat de iepening fan 'e wetterliedingsblêden kontrolearje om de stream yn 'e runner fan' e turbine oan te passen, wêrtroch it dynamyske koppel fan 'e turbine feroaret en de frekwinsje fan' e turbine-ienheid kontrolearret. Tidens de wurking fan 'e axiale-stream rotearjende peddelturbine moat de regulator lykwols net allinich de iepening fan' e liedingsblêden oanpasse, mar ek de hoeke fan 'e runnerblêden oanpasse neffens de slag en wetterdrukwearde fan' e liedingsblêdfolger, sadat de liedingsblêd en de blêd ferbûn binne. In gearwurkjende relaasje tusken har ûnderhâlde, dat is in koördinaasjerelaasje, dy't de effisjinsje fan 'e turbine kin ferbetterje, kavitaasje fan' e blêden en trilling fan 'e ienheid ferminderje, en de stabiliteit fan' e wurking fan 'e turbine ferbetterje.
De hardware fan it PLC-kontrôlesysteem foar turbines bestiet benammen út twa dielen, nammentlik de PLC-controller en it hydraulysk servosysteem. Litte wy earst de hardwarestruktuer fan 'e PLC-controller beprate.
3.1 PLC-controller
De PLC-controller bestiet benammen út in ynfier-ienheid, in PLC-basis-ienheid en in útfier-ienheid. De ynfier-ienheid bestiet út in A/D-module en in digitale ynfier-module, en de útfier-ienheid bestiet út in D/A-module en in digitale ynfier-module. De PLC-controller is foarsjoen fan in digitaal LED-display foar real-time observaasje fan systeem PID-parameters, posysje fan de skoarstienfolger, posysje fan de gidsskoarstienfolger en wetterdrukwearde. In analoge voltmeter wurdt ek levere om de posysje fan de skoarstienfolger te kontrolearjen yn gefal fan in storing yn 'e mikrokompjûtercontroller.
3.2 Hydraulysk opfolgsysteem
It hydraulyske servosysteem is in wichtich ûnderdiel fan it turbine-fanekontrôlesysteem. It útfiersignaal fan 'e controller wurdt hydraulysk fersterke om de beweging fan 'e fanefolger te kontrolearjen, wêrtroch't de hoeke fan 'e runnerblêden oanpast wurdt. Wy hawwe de kombinaasje oannaam fan in elektrohydraulysk kontrôlesysteem fan it proporsjonele fentylkontrôlehaaddrukkleptype en in tradisjoneel masine-hydraulysk kontrôlesysteem om in parallel hydraulysk kontrôlesysteem te foarmjen fan in elektrohydraulyske proporsjonele fentyl en masine-hydraulyske fentyl lykas werjûn yn figuer 2. Hydraulysk folchsysteem foar turbineblêden.
Hydraulysk opfolgsysteem foar turbineblêden
As de PLC-controller, elektrohydraulyske proporsjonele fentyl en posysjesensor allegear normaal binne, wurdt de PLC elektrohydraulyske proporsjonele kontrôlemetoade brûkt om it turbine-skoepelsysteem oan te passen, de posysjefeedbackwearde en kontrôleútfierwearde wurde oerdroegen troch elektryske sinjalen, en de sinjalen wurde synthetisearre troch de PLC-controller. , ferwurking en beslútfoarming, oanpasse de fentyl iepening fan 'e haaddrukferdielingsklep fia de proporsjonele fentyl om de posysje fan' e skoepelfolger te kontrolearjen, en de gearwurkjende relaasje tusken de gidsskoepel, de wetterkop en de skoepel te behâlden. It turbine-skoepelsysteem dat wurdt kontroleare troch elektrohydraulyske proporsjonele fentyl hat hege synergiepresyzje, ienfâldige systeemstruktuer, sterke oaljefersmoargingsbestriding, en is handich om te ynterface mei PLC-controller om in mikrokompjûter automatysk kontrôlesysteem te foarmjen.
Troch it behâld fan it meganyske keppelingsmeganisme wurket it meganyske keppelingsmeganisme yn 'e elektrohydraulyske proporsjonele kontrôlemodus ek syngroan om de wurkingsstatus fan it systeem te folgjen. As it PLC elektrohydraulyske proporsjonele kontrôlesysteem útfalt, sil de skeakelklep direkt hannelje, en kin it meganyske keppelingsmeganisme yn prinsipe de rinnende steat fan it elektrohydraulyske proporsjonele kontrôlesysteem folgje. By it wikseljen is de ynfloed fan it systeem lyts, en kin it skoattelsysteem soepel oergean nei de meganyske assosjaasjekontrôlemodus, wat de betrouberens fan 'e systeemoperaasje sterk garandearret.
Doe't wy it hydraulyske sirkwy ûntwurpen hawwe, hawwe wy it fentyllichem fan 'e hydraulyske kontrôleklep opnij ûntwurpen, de oerienkommende grutte fan it fentyllichem en de fentylmouwe, de ferbiningsgrutte fan it fentyllichem en de haaddrukklep, en de meganyske De grutte fan 'e ferbiningsstang tusken de hydraulyske klep en de haaddrukferdielingsklep is itselde as de orizjinele. Allinnich it fentyllichem fan 'e hydraulyske klep hoecht ferfongen te wurden tidens de ynstallaasje, en gjin oare ûnderdielen hoege feroare te wurden. De struktuer fan it heule hydraulyske kontrôlesysteem is tige kompakt. Op basis fan it folslein behâld fan it meganyske synergiemeganisme wurdt in elektrohydraulysk proporsjoneel kontrôlemeganisme tafoege om de ynterface mei de PLC-controller te fasilitearjen om digitale synergiekontrôle te realisearjen en de koördinaasjekrektens fan it turbine-skoepelsysteem te ferbetterjen. ; En it ynstallaasje- en debuggenproses fan it systeem is tige maklik, wat de downtime fan 'e hydraulyske turbine-ienheid ferkoartet, de transformaasje fan it hydraulyske kontrôlesysteem fan 'e hydraulyske turbine fasilitearret, en in goede praktyske wearde hat. Tidens de eigentlike operaasje op it terrein wurdt it systeem tige wurdearre troch it yngenieurs- en technysk personiel fan 'e krêftsintrale, en it wurdt leaud dat it populêr makke en tapast wurde kin yn it hydraulyske servosysteem fan 'e gûverneur fan in protte wetterkrêftsintrales.
3.3 Systeemsoftwarestruktuer en ymplemintaasjemetoade
Yn it PLC-kontroleare turbine-fanesysteem wurdt de digitale synergiemetoade brûkt om de synergie-relaasje tusken gidsfanen, wetterkop en faniepening te realisearjen. Yn ferliking mei de tradisjonele meganyske synergiemetoade hat de digitale synergiemetoade de foardielen fan maklik parametertrimmen, handich debuggen en ûnderhâld, en hege presyzje fan assosjaasje. De softwarestruktuer fan it fanekontrôlesysteem bestiet benammen út it systeemoanpassingsfunksjeprogramma, it kontrôlealgoritmeprogramma en it diagnoazeprogramma. Hjirûnder besprekke wy de realisaasjemetoaden fan 'e boppesteande trije dielen fan it programma. It oanpassingsfunksjeprogramma omfettet benammen in subroutine fan in synergie, in subroutine fan it starten fan 'e fane, in subroutine fan it stopjen fan 'e fane en in subroutine fan it ôfskaffen fan 'e lading fan 'e fane. As it systeem wurket, identifisearret en beoardielet it earst de hjoeddeistige wurkingsomstannichheden, start dan de softwareskeakel, fiert de oerienkommende oanpassingsfunksjesubroutine út, en berekkent de posysjewearde fan 'e fanefolger.
(1) Assosjaasje-subrutine
Troch de modeltest fan 'e turbine-ienheid kin in partij mjitten punten op it ferbiningsoerflak krigen wurde. De tradisjonele meganyske ferbiningsnok wurdt makke op basis fan dizze mjitten punten, en de digitale ferbiningsmetoade brûkt dizze mjitten punten ek om in set ferbiningskrommen te tekenjen. Troch de bekende punten op 'e assosjaasjekromme te selektearjen as knooppunten, en de metoade fan stiksgewijze lineêre ynterpolaasje fan 'e binêre funksje oan te nimmen, kin de funksjewearde fan 'e net-knooppunten op dizze line fan 'e assosjaasje krigen wurde.
(2) Subroutine foar it opstarten fan de skobben
It doel fan it bestudearjen fan 'e opstartwet is om de opstarttiid fan 'e ienheid te koarter te meitsjen, de lading fan it axiale lager te ferminderjen en omstannichheden te meitsjen dy't ferbûn binne mei it stroomnet foar de generator-ienheid.
(3) Subroutine foar skoattelstop
De slútregels fan 'e blêden binne as folget: as de controller it útskeakelkommando ûntfangt, wurde de blêden en de liedsblêden tagelyk sluten neffens de gearwurkingsrelaasje om de stabiliteit fan 'e ienheid te garandearjen: as de iepening fan 'e liedsblêd minder is as de iepening sûnder lading, rinne de blêden efter. As de liedsblêd stadich sluten wurdt, wurdt de gearwurkingsrelaasje tusken de blêd en de liedsblêd net mear hanthavene; as de snelheid fan 'e ienheid ûnder 80% fan 'e nominale snelheid sakket, wurdt de blêd wer iepene nei de starthoeke Φ0, klear foar de folgjende opstart. Tarieding.
(4) Subroutine foar it ôfwizen fan blêdlading
Lastôfwizing betsjut dat de ienheid mei lading ynienen loskeppele wurdt fan it stroomnet, wêrtroch't de ienheid en it wetterôfliedingssysteem yn in minne wurkingssteat komme, wat direkt relatearre is oan de feiligens fan 'e sintrale en de ienheid. As de lading ôfskaft wurdt, is de regulator lykweardich oan in beskermingsapparaat, wêrtroch't de liedingsblêden en blêden direkt slute oant de snelheid fan 'e ienheid sakket nei de nominale snelheidsstabiliteit. Dêrom wurde de blêden by de werklike ladingôfskaffing oer it algemien iepene ûnder in bepaalde hoeke. Dizze iepening wurdt krigen troch de ladingôfskaffingstest fan 'e werklike sintrale. It kin derfoar soargje dat as de ienheid lading ôfskaft, net allinich de snelheidsferheging lyts is, mar ek de ienheid relatyf stabyl is.
4 Konklúzje
Mei it each op 'e hjoeddeistige technyske status fan 'e hydraulyske turbineregulatoryndustry fan myn lân, ferwiist dit artikel nei de nije ynformaasje op it mêd fan snelheidskontrôle fan hydraulyske turbines yn binnen- en bûtenlân, en past de programmeerbere logyske controller (PLC) technology ta op 'e snelheidskontrôle fan 'e hydraulyske turbinegeneratorset. De programmacontroller (PLC) is de kearn fan it dûbele regeljouwingssysteem fan 'e hydraulyske turbine fan it type axiale streampeddel. De praktyske tapassing lit sjen dat it skema de koördinaasjepresyzje tusken de gidsskoef en de skoef foar ferskate wetterdrukomstannichheden sterk ferbetteret, en it gebrûksnivo fan wetterenerzjy ferbetteret.
Pleatsingstiid: 11 febrewaris 2022
