אַנטוויקלונג און פאָרשונג פון הידראַוליק טורבינע גיכקייט קאָנטראָל סיסטעם באַזירט אויף PLC

1 הקדמה
טורבין גאָווערנאָר איז איינע פון ​​די צוויי הויפּט רעגולירנדיקע עקוויפּמענטן פֿאַר הידראָעלעקטרישע אַפּאַראַטן. עס שפּילט נישט נאָר די ראָלע פון ​​גיכקייט רעגולירן, נאָר אויך אונטערנעמט פֿאַרשידענע אַרבעט באַדינגונגען קאָנווערסיע און אָפטקייט, מאַכט, פאַזע ווינקל און אַנדערע קאָנטראָל פון הידראָעלעקטרישע דזשענערייטינג אַפּאַראַטן און באַשיצט די וואַסער ראָד. די אויפֿגאַבע פון ​​די גענעראַטאָר סעט. טורבין גאָווערנאָרן האָבן דורכגעגאַנגען דרייַ סטאַגעס פון אַנטוויקלונג: מעכאַנישע הידראַוליק גאָווערנאָרן, עלעקטראָ-הידראַוליק גאָווערנאָרן און מיקראָקאָמפּיוטער דיגיטאַל הידראַוליק גאָווערנאָרן. אין די לעצטע יאָרן, פּראָגראַממאַבאַל קאָנטראָולערז זענען איינגעפֿירט געוואָרן אין טורבין גיכקייט קאָנטראָל סיסטעמען, וואָס האָבן שטאַרק אַנטי-ינטערפֿעראַנס פיייקייט און הויך פאַרלאָזלעכקייט; פּשוט און באַקוועם פּראָגראַממינג און אָפּעראַציע; מאָדולאַר סטרוקטור, גוטע ווערסאַטילאַטי, בייגיקייט, און באַקוועם וישאַלט; עס האט די אַדוואַנידזשיז פון שטאַרק קאָנטראָל פונקציע און דרייווינג פיייקייט; עס איז פּראַקטיש וועראַפייד.
אין דעם פאפיר ווערט פארגעשלאגן די פארשונג אויף דעם PLC הידראוליק טורבינע דואַל אַדזשאַסטמענט סיסטעם, און דער פּראָגראַמירבארער קאָנטראָללער ווערט גענוצט צו רעאַליזירן די דואַל אַדזשאַסטמענט פון די גייד וועין און די פּאַדל, וואָס פֿאַרבעסערט די קאָאָרדינאַציע אַקיעראַסי פון די גייד וועין און די וועין פֿאַר פאַרשידענע וואַסער קעפּ. פּראַקטיק ווייזט אַז די דואַל קאָנטראָל סיסטעם פֿאַרבעסערט די נוצן קורס פון וואַסער ענערגיע.

2. טורבין רעגולאציע סיסטעם

2.1 טורבין רעגולאציע סיסטעם
די גרונט־אויפגאַבע פֿון דער טורבין־גיך־קאָנטראָל־סיסטעם איז צו ענדערן די עפענונג פֿון די פֿירער־שײַנען פֿון דער טורבין לויט דעם גאָווערנאָר ווען די לאַסט פֿון דער מאַכט־סיסטעם ענדערט זיך און די ראָטאַציע־גיך פֿון דער איינהייט פֿאַרשווינדט, אַזוי אַז די ראָטאַציע־גיך פֿון דער טורבין זאָל געהאַלטן ווערן אין דעם באַשטימטן ראַם, כּדי צו מאַכן די גענעראַטאָר־איינהייט אַרבעטן. די אַרויסגאַנג־מאַכט און פֿרעקווענץ טרעפֿן די באַנוצער־באַדערפֿנישן. די גרונט־אויפגאַבעס פֿון טורבין־רעגולאַציע קענען צעטיילט ווערן אין גיך־רעגולאַציע, אַקטיווע מאַכט־רעגולאַציע און וואַסער־ניוואָ־רעגולאַציע.

2.2 דער פּרינציפּ פֿון טורבין רעגולאַציע
א הידראָ-גענעראַטאָר איינהייט איז אַן איינהייט וואָס ווערט געשאַפֿן דורך פֿאַרבינדן אַ הידראָ-טורבין און אַ גענעראַטאָר. דער ראָטירנדיקער טייל פֿון דער הידראָ-גענעראַטאָר סעט איז אַ שטייפֿער קערפּער וואָס ראָטירט זיך אַרום אַ פֿיקסירטער אַקס, און איר גלייכונג קען באַשריבן ווערן דורך דער פֿאָלגנדיקער גלייכונג:

אין דער פֿאָרמולע
——דער מאָמענט פון טרעגקייט פון דעם ראָטירנדיקן טייל פון דער איינהייט (קילאָגראַם מ²)
ראָטאַציע ווינקל גיכקייט (ראַד/ס)
——טורבין דריימאָמענט (N/m), אַרייַנגערעכנט גענעראַטאָר מעכאַנישע און עלעקטרישע פארלוסטן.
—— גענעראַטאָר קעגנשטעל טאָרק, וואָס באַציט זיך צו די אַקטינג טאָרק פון די גענעראַטאָר סטאַטאָר אויף די ראָוטער, זיין ריכטונג איז פאַרקערט צו די ראָטאַציע ריכטונג, און רעפּרעזענטירט די גענעראַטאָר ס אַקטיוו מאַכט רעזולטאַט, דאָס הייסט, די גרייס פון די מאַסע.

ווען די לאסט ענדערט זיך, בלייבט די עפענונג פון די גייד וועין אומגעביטן, און די איינהייט גיכקייט קען נאך אלץ סטאביליזירט ווערן ביי א געוויסן ווערט. ווייל די גיכקייט וועט אפווייכן פון דעם נאמינירטן ווערט, איז עס נישט גענוג צו פארלאזן זיך אויף די זעלבסט-באלאנסירנדיקע אדזשאסטמענט מעגלעכקייט צו האלטן די גיכקייט. כדי צו האלטן די גיכקייט פון די איינהייט ביי דער ארגינעלער נאמינירטער ווערט נאכדעם וואס די לאסט ענדערט זיך, קען מען זען פון פיגור 1 אז עס איז נויטיג צו ענדערן די גייד וועין עפענונג לויט דעם. ווען די לאסט פארקלענערט זיך, ווען דער קעגנשטאנד דריי-מאמענט ענדערט זיך פון 1 צו 2, וועט די עפענונג פון די גייד וועין פארקלענערט ווערן צו 1, און די גיכקייט פון די איינהייט וועט געהאלטן ווערן. דעריבער, מיט דער ענדערונג פון דער לאסט, ווערט די עפענונג פון דעם וואסער גיידינג מעכאניזם אנקאנאנדער געענדערט, אזוי אז די גיכקייט פון די הידרא-גענעראטאר איינהייט ווערט געהאלטן ביי א פארגעגעבענעם ווערט, אדער ענדערט זיך לויט א פארגעגעבענעם געזעץ. דער פראצעס איז די גיכקייט אדזשאסטמענט פון די הידרא-גענעראטאר איינהייט, אדער טורבין רעגולאציע.

3. PLC הידראַולישע טורבין צווייענדיקע אַדזשאַסטמענט סיסטעם
דער טורבין גאווערנאר איז צו קאנטראלירן די עפענונג פון די וואסער גייד וועינס צו סטרויערן דעם פלוס אין דעם לויפער פון דער טורבין, דערמיט ענדערן דעם דינאמישן דריימאָמענט פון דער טורבין און קאנטראלירן די פרעקווענץ פון דער טורבין איינהייט. אבער, בעת דער אפעראציע פון ​​דער אקסיאלער-פלוס ראטאציע-פאדל טורבין, זאל דער גאווערנאר נישט נאר סטרויערן די עפענונג פון די גייד וועינס, נאר אויך סטרויערן דעם ווינקל פון די לויפער בליידס לויטן סטראָוק און וואַסער קאָפּ ווערט פון דעם גייד וועין נאכפאלגער, אזוי אז דער גייד וועין און דער וועין זענען פארבונדן. אויפהאלטן א קאאפעראטיווע באציאונג צווישן זיי, דאס הייסט, א קאארדינאציע באציאונג, וואס קען פארבעסערן די עפעקטיווקייט פון דער טורבין, רעדוצירן בלייד קאוויטאציע און וויבראציע פון ​​דער איינהייט, און פארשטארקן די סטאביליטעט פון דער אפעראציע פון ​​דער טורבין.
די האַרדווער פון די PLC קאָנטראָל טורבין וויין סיסטעם איז הויפּטזעכלעך צוזאַמענגעשטעלט פון צוויי טיילן, נעמליך PLC קאָנטראָללער און הידראַוליק סערוואָ סיסטעם. ערשטנס, לאָמיר דיסקוטירן די האַרדווער סטרוקטור פון די PLC קאָנטראָללער.

3.1 PLC קאָנטראָללער
דער PLC קאנטראלער באשטייט בעיקר פון אן אינפוט איינהייט, א PLC באזישע איינהייט און אן אויטפוט איינהייט. די אינפוט איינהייט באשטייט פון אן A/D מאדול און א דיגיטאלן אינפוט מאדול, און די אויטפוט איינהייט באשטייט פון אן D/A מאדול און א דיגיטאלן אינפוט מאדול. דער PLC קאנטראלער איז אויסגעשטאט מיט א LED דיגיטאלן דיספלעי פאר רעאל-צייט באאבאכטונג פון סיסטעם PID פאראמעטערס, וועין פאלגער פאזיציע, גייד וועין פאלגער פאזיציע און וואסער קאפ ווערט. אן אנאלאג וואלטמעטער איז אויך צוגעשטעלט צו מאניטארן די וועין פאלגער פאזיציע אין פאל פון א מיקראקאמפיוטער קאנטראלער דורכפאל.

3.2 הידראַולישע נאָכפֿאָלג־סיסטעם
די הידראולישע סערוואָ סיסטעם איז אַ וויכטיקער טייל פון דער טורבין וויין קאָנטראָל סיסטעם. דער רעזולטאַט סיגנאַל פון דעם קאָנטראָללער ווערט הידראַוליש פֿאַרשטאַרקט צו קאָנטראָלירן די באַוועגונג פון דעם וויין פאָלגער, דערמיט אַדזשאַסטינג דעם ווינקל פון די לויפער בליידז. מיר האָבן אנגענומען די קאָמבינאַציע פון ​​פּראָפּאָרציאָנעל ווענטיל קאָנטראָל הויפּט דרוק ווענטיל טיפּ עלעקטראָ-הידראַוליק קאָנטראָל סיסטעם און טראַדיציאָנעל מאַשין-הידראַוליק קאָנטראָל סיסטעם צו שאַפֿן אַ פּאַראַלעל הידראַוליש קאָנטראָל סיסטעם פון עלעקטראָ-הידראַוליק פּראָפּאָרציאָנעל ווענטיל און מאַשין-הידראַוליק ווענטיל ווי געוויזן אין בילד 2. הידראַוליש פאָלג-אַפּ סיסטעם פֿאַר טורבין בליידז.

הידראַולישע נאָכפֿאָלג סיסטעם פֿאַר טורבין בליידז
ווען דער PLC קאנטראלער, עלעקטרא-הידראולישער פראפארציאנעלער ווענטיל און פאזיציע סענסאר זענען אלע נארמאל, ווערט די PLC עלעקטרא-הידראולישע פראפארציאנעלע קאנטראל מעטאד גענוצט צו סטרויערן די טורבין וויין סיסטעם, די פאזיציע צוריק-פידבעק ווערט און קאנטראל אויסגאבע ווערט ווערן טראנסמיטירט דורך עלעקטרישע סיגנאלן, און די סיגנאלן ווערן סינטעזירט דורך דעם PLC קאנטראלער. , פראצעסירונג און באשלוס-מאכן, סטרויערן די ווענטיל עפענונג פון דעם הויפט דרוק פארטיילונג ווענטיל דורך דעם פראפארציאנעלן ווענטיל צו קאנטראלירן די פאזיציע פון ​​דעם וויין נאכפאלגער, און אויפהאלטן די קאאפעראטיווע באציאונג צווישן דעם גייד וויין, דעם וואסער קאפ און דעם וויין. די טורבין וויין סיסטעם קאנטראלירט דורך עלעקטרא-הידראולישער פראפארציאנעלער ווענטיל האט הויכע סינערגיע פּינטלעכקייט, פשוטע סיסטעם סטרוקטור, שטארקע אויל פארפעסטיקונג קעגנשטאנד, און איז באקוועם צו צובינדן מיט PLC קאנטראלער צו פארמירן א מיקראקאמפיוטער אויטאמאטישע קאנטראל סיסטעם.

צוליב דעם וואס דער מעכאנישער לינקעדזש מעקאניזם ווערט אפהאלטן, אין דעם עלעקטרא-הידראולישן פראפארציאנעלן קאנטראל מאָדוס, ארבעט דער מעכאנישער לינקעדזש מעקאניזם אויך סינקראָניש צו נאכפאלגן דעם אפעראציע סטאטוס פונעם סיסטעם. אויב דער PLC עלעקטרא-הידראולישער פראפארציאנעלער קאנטראל סיסטעם פאלט אויס, וועט דער סוויטשינג ווענטיל גלייך אקטירן, און דער מעכאנישער לינקעדזש מעקאניזם קען באזיקלי נאכפאלגן דעם לויף סטאטוס פונעם עלעקטרא-הידראולישן פראפארציאנעלן קאנטראל סיסטעם. ביים סוויטשן, איז דער סיסטעם אימפאקט קליין, און דער וועין סיסטעם קען גלאט איבערגיין צום דער מעכאנישער אסאסיאציע קאנטראל מאָדוס, גאראנטירט שטארק די פארלעסלעכקייט פונעם סיסטעם אפעראציע.

ווען מיר האבן דיזיינט דעם הידראוליקן קרייז, האבן מיר איבערגעמאכט דעם ווענטיל קערפער פונעם הידראוליקן קאנטראל ווענטיל, די צוגעפאסטע גרייס פונעם ווענטיל קערפער און דעם ווענטיל הילזל, די פארבינדונג גרייס פונעם ווענטיל קערפער און דעם הויפט דרוק ווענטיל, און די מעכאנישע גרייס פונעם פארבינדונג שטאנג צווישן דעם הידראוליקן ווענטיל און דעם הויפט דרוק פארטיילונג ווענטיל איז די זעלבע ווי דער אריגינעלער. נאר דער ווענטיל קערפער פונעם הידראוליקן ווענטיל דארף ווערן פארטרעטן בעת ​​דער אינסטאלאציע, און קיין אנדערע טיילן דארפן נישט ווערן געטוישט. די סטרוקטור פונעם גאנצן הידראוליקן קאנטראל סיסטעם איז זייער קאמפאקט. באזירט אויף דעם וואס מען האלט דעם מעכאנישן סינערגיע מעקאניזם אינגאנצן, ווערט צוגעגעבן אן עלעקטרא-הידראוליקן פראפארציאנעלן קאנטראל מעקאניזם כדי צו פארלייכטערן דעם אינטערפייס מיטן PLC קאנטראלער כדי צו רעאליזירן דיגיטאלע סינערגיע קאנטראל און פארבעסערן די קאארדינאציע גענויקייט פונעם טורבין וויין סיסטעם. ; און דער אינסטאלאציע און דיבאגינג פראצעס פונעם סיסטעם איז זייער גרינג, וואס פארקירצט די דאון-טיים פונעם הידראוליקן טורבין איינהייט, פארלייכטערט די טראנספארמאציע פונעם הידראוליקן קאנטראל סיסטעם פון דער הידראוליק טורבין, און האט א גוטן פראקטישן ווערט. בעת דער אפעראציע אויפן ארט, ווערט די סיסטעם שטארק אפגעשאצט דורך די אינזשעניריע און טעכנישע פערסאנאל פון דער קראפטווערק, און מען גלייבט אז זי קען ווערן פאפולאריזירט און אנגעווענדט אין די הידראולישע סערווא סיסטעם פון דעם גאווערנאר פון פילע הידרא-קראפטווערק סטאנציעס.

3.3 סיסטעם ווייכווארג סטרוקטור און אימפלעמענטאציע מעטאד
אין דעם PLC-קאנטראלירטן טורבינע וועין סיסטעם, ווערט די דידזשיטאלע סינערגיע מעטאד גענוצט צו רעאליזירן די סינערגיע באציאונג צווישן גייד וועינס, וואסער קאפ און וועין עפענונג. אין פארגלייך מיט דער טראדיציאנעלער מעכאנישער סינערגיע מעטאד, האט די דידזשיטאלע סינערגיע מעטאד די מעלות פון גרינג פאראמעטער טרימינג, עס האט די מעלות פון באקוועם דיבאגינג און אויפהאלטונג, און הויכע פּרעציזיע פון ​​פארבינדונג. די ווייכווארג סטרוקטור פון דעם וועין קאנטראל סיסטעם איז דער עיקר צוזאמענגעשטעלט פון דעם סיסטעם אדזשאַסטמענט פונקציע פראגראם, דעם קאנטראל אלגאריטם פראגראם און דעם דיאגנאז פראגראם. אונטן דיסקוטירן מיר די רעאליזאציע מעטאדן פון די אויבנדערמאנטע דריי טיילן פון דעם פראגראם בהתאמה. די אדזשאַסטמענט פונקציע פראגראם נעמט דער עיקר אריין א סוברוטין פון א סינערגיע, א סוברוטין פון אנהייבן דעם וועין, א סוברוטין פון אפשטעלן דעם וועין און א סוברוטין פון די לאוד שעדינג פון דעם וועין. ווען דער סיסטעם ארבעט, אידענטיפיצירט און באורטיילט ער ערשט דעם איצטיקן אפערירן צושטאנד, דערנאך הייבט ער אן דעם ווייכווארג סוויטש, עקסעקוטירט די קארעספאנדירנדע אדזשאַסטמענט פונקציע סוברוטין, און רעכנט אויס די פאזיציע געגעבענע ווערט פון דעם וועין נאכפאלגער.
(1) פֿאַראייניקונג סוברוטין
דורך דעם מאָדעל טעסט פון דער טורבין איינהייט, קען מען באַקומען אַ פּעקל פון געמעסטענע פונקטן אויף דער פֿאַרבינדונג ייבערפלאַך. די טראַדיציאָנעלע מעכאַנישע פֿאַרבינדונג קאַם ווערט געמאַכט באַזירט אויף די געמעסטענע פונקטן, און די דיגיטאַלע פֿאַרבינדונג מעטאָדע ניצט אויך די געמעסטענע פונקטן צו צייכענען אַ סכום פֿאַרבינדונג קורוועס. אויסקלייבנדיק די באַקאַנטע פונקטן אויף דער פֿאַרבינדונג קורווע ווי נאָודז, און אַדאַפּטירנדיק די מעטאָדע פון ​​שטיקווייז לינעאַרער אינטערפּאָלאַציע פון ​​דער בינאַרי פֿונקציע, קען מען באַקומען דעם פֿונקציע ווערט פון די נישט-נאָודז אויף דער ליניע פון ​​דער פֿאַרבינדונג.
(2) וועין סטאַרטאַפּ סוברוטין
דער ציל פון שטודירן דעם סטאַרט-אַפּ געזעץ איז צו פאַרקירצן די סטאַרט-אַפּ צייט פון דער איינהייט, רעדוצירן די לאַסט פון די שטופּ לאַגער, און שאַפֿן גריד-פאַרבונדענע באדינגונגען פֿאַר די גענעראַטאָר איינהייט.
(3) וויין סטאָפּ סוברוטין
די שליס-רעגולאציעס פון די וועינס זענען ווי פאלגט: ווען דער קאנטראלער באקומט דעם אפשטעל-באפעל, ווערן די וועינס און די גייד וועינס פארמאכט אין דער זעלבער צייט לויט דער קאאפעראטיווער באציאונג צו פארזיכערן די סטאביליטעט פון דער איינהייט: ווען די גייד וועין עפענונג איז ווייניגער ווי די נישט-לאסט עפענונג, פארשפעטיקן זיך די וועינס. ווען די גייד וועין ווערט שטייטליך פארמאכט, ווערט די קאאפעראטיווער באציאונג צווישן דער וועין און דער גייד וועין מער נישט אויפגעהאלטן; ווען די איינהייט גיכקייט פאלט אונטער 80% פון דער געראטעטער גיכקייט, ווערט די וועין ווידער געעפנט צום אנפאנג ווינקל Φ0, גרייט פארן קומענדיגן אנפאנג. צוגרייטן.
(4) בלייד לאַסט אָפּוואַרף סוברוטין
לאסט אפווארף מיינט אז די איינהייט מיט לאסט ווערט פלוצלינג אפגעטיילט פון דער עלעקטריע נעץ, מאכנדיג די איינהייט און די וואסער אפווארף סיסטעם אין א שלעכטן אפעראציע צושטאנד, וואס איז גלייך פארבונדן מיט דער זיכערהייט פון דער קראפטווערק און די איינהייט. ווען די לאסט ווערט אפגעווארפן, איז דער גאווערנאר גלייך צו א שוץ אפאראט, וואס מאכט אז די גייד וועינס און וועינס זאלן זיך גלייך פארמאכן ביז די איינהייט'ס שנעלקייט פאלט צו דער געגנט פון דער גערייטעד ספיד סטאביליטעט. דעריבער, ביים אמת'ן לאסט אפווארפן, ווערן די וועינס בכלל געעפנט צו א געוויסן ווינקל. די עפענונג ווערט באקומען דורך דעם לאסט אפווארפן טעסט פון דער אמת'ער קראפטווערק. דאס קען זיכער מאכן אז ווען די איינהייט אפווארפט לאסט, איז נישט נאר די שנעלקייט פארגרעסערונג קליין, נאר אויך איז די איינהייט רעלאטיוו סטאביל.

4 מסקנא
אין ליכט פון דעם היינטיקן טעכנישן צושטאנד פון מיין לאנד'ס הידראולישער טורבינע גאווערנאר אינדוסטריע, באציט זיך דאס פאפיר צו די נייע אינפארמאציע אין דעם פעלד פון הידראולישער טורבינע גיכקייט קאנטראל אין לאנד און אין אויסלאנד, און ווענדט אן די פראגראמירבארע לאגיק קאנטראלער (PLC) טעכנאלאגיע צו דער גיכקייט קאנטראל פון דעם הידראולישן טורבינע גענעראטאר סעט. דער פראגראם קאנטראלער (PLC) איז דער קערן פון דעם אקסיאלן-פלוס פאדל-טיפ הידראולישן טורבינע צוויי-רעגולאציע סיסטעם. די פראקטישע אנווענדונג ווייזט אז די סכעמע פארבעסערט שטארק די קאארדינאציע פּינקטלעכקייט צווישן דעם גייד וועין און דעם וועין פאר פארשידענע וואסער קאפ באדינגונגען, און פארבעסערט די נוצן ראטע פון ​​וואסער ענערגיע.