水輪機調節

本書對水輪機調節系統的基本理論、工作原理、動態模擬和實際應用進行了系統、全面的分析和研究，詳細地推導和論證了水輪機調節系統、水輪機控制系統和被控制系統的靜態及動態特性，針對水輪機微機調速器微機控制器的結構體系、硬體構成、軟體設計和機械液壓系統的組成及原理，進行了理論聯繫實際的分析，提供了大量可供工程應用的資料，詳細地介紹了基於MATLAB的水輪機調節系統的模擬模型建立、空載工況動態模擬、甩負荷動態過程模擬、電網一次調頻動態模擬和單機帶負荷動態模擬的研究成果。

本書可作為水利水電工程等專業的本科生及研究生的教學用書，也可供從事水輪機調節技術的研究、開發、教學、設計、生產、運行和試驗工作的工程技術人員閱讀和參考。

第1章　水輪機調節系統

1.1　水輪機調節系統的組成

1.1.1　水輪機調節系統的結構框圖

1.1.2　被控制系統

1.1.3　水輪機控制系統

1.2　水輪機調節系統的任務和特點

1.2.1　水輪機調節系統的任務

1.2.2　水輪機調節的實質

1.2.3　水輪機調節系統的特點

1.2.4　手動水輪機調節

1.3　水輪機控制系統的發展歷程

1.3.1　水輪機機械液壓調速器

1.3.2　水輪機電氣液壓調速器

1.3.3　水輪機微機調速器

1.3.4　基於現場匯流排的全數字式微機調速器

1.4　水輪機調節技術的現狀及發展趨勢

1.4.1　我國水輪機調節技術現狀

1.4.2　我國水輪機調節技術發展趨勢

思考題

第2章　水輪機調節系統的靜態特性和控制功能

2.1　水輪機微機調速器的靜態特性

2.1.1　微機調速器靜態特性的主要技術參數

2.1.2　微機調節器的主要輸入、輸出參量

2.1.3　微機調速器的永態差值環節及人工開度和功率死區環節

2.1.4　微機調速器的積分環節輸入量

2.1.5　微機調速器的調節模式

2.1.6　單調整水輪機微機調速器的靜態特性分析

2.1.7　雙調整水輪機微機調速器的協聯特性分析

2.2　被控制系統靜態特性

2.3　水輪機調節系統靜態特性

2.3.1　水輪機調節系統的靜態特性

2.3.2　空載工況下調整頻率給定和開度給定的定性分析

2.3.3　水輪機調節系統的功率調節

2.4　電網負荷頻率控制與水輪機調速器

2.5　水輪機調節系統控制功能

2.5.1　水輪機調節系統的工作狀態及其轉換過程

2.5.2　水輪機調節系統的運行方式

2.5.3　水輪機調節系統的故障診斷

2.5.4　衝擊式水輪機噴針的控制

2.5.5　抽水蓄能水輪機的控制

2.6　水輪機調節系統試驗數據的回歸分析

2.6.1　一元線性回歸分析方法

2.6.2　水輪機調節系統靜態特性試驗的一元線性回歸分析

思考題

第3章　水輪機調節系統的動態特性

3.1　被控制系統的動態特性

3.1.1　被控制系統的參數

3.1.2　水輪機的傳遞係數結構圖

3.1.3　引水系統的動態特性

3.1.4　發電機及負荷動態特性

3.1.5　剛性水錘下被控制系統的動態結構圖

3.1.6　剛性水錘下調節對象的動態特性模擬曲線

3.2　水輪機微機調速器的動態特性

3.2.1　水輪機微機調速器的調節規律

3.2.2　加速度一緩衝型微機調速器的動態特性

3.2.3　PID型微機調速器的動態特性

3.2.4　速動時間常數

3.2.5　PID調節的離散演演算法

3.2.6　功率（開度）前向通道開環增量環節的作用

3.3　水輪機調節系統的動態特性

3.3.1　機組空載轉速擺動特性

3.3.2　甩100%額定負荷特性

3.3.3　接力器不動時間

3.4　水輪機調速器與電網一次調頻

3.4.1　電網的調頻

3.4.2　電網一次調頻工況機組功率增量Ap與電網頻率偏差△，之間的特性

3.4.3　水輪機調節系統一次調頻試驗

……

第4章　微機調節器

第5章　微機調速器機械液壓系統

第6章　水輪機調節系統建模及模擬

附錄　YT系列機械液壓調速器

參考文獻