一種水輪機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及一種水輪機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水輪機將水能轉(zhuǎn)化成機械能繼而轉(zhuǎn)化成電能，是水電站中的基本單元。水輪機發(fā)出的電能的質(zhì)量取決于對它的調(diào)節(jié)的質(zhì)量，水輪機調(diào)節(jié)的任務是由水輪機調(diào)速器來完成的，調(diào)速器隨著負荷的改變，響應改變導水機構(gòu)的開度，從而改變水流對水輪機產(chǎn)生的動力矩，調(diào)節(jié)水輪機的有功功率輸出，并維持機組轉(zhuǎn)速在指定的范圍內(nèi)，水輪機調(diào)速器是保證水電廠機組穩(wěn)定運行的重要控制設備，直接關(guān)系導機組的安全與穩(wěn)定運行。
[0003]電力系統(tǒng)是個非常復雜的不斷變化的系統(tǒng)，其負載更是多種多樣，負載則是千變?nèi)f化的，時常有波動、震蕩等情況出現(xiàn)，而這種波動、變化、震蕩大多是不可預見的，此外，電力系統(tǒng)負荷在工作和生活用電上還有不同高峰期與低谷期對于不同的時刻，電力需求耶隨之波動。同樣這種波動過程確實不可預見，也許過渡過程在某一刻非常迅速，同樣，也存在著非常緩慢的時候，電力系統(tǒng)的負荷在任何時刻都不一樣，是不斷改變的，這樣就導致系統(tǒng)的頻率耶時時刻刻發(fā)生著變化，如何將系統(tǒng)頻率保持在一定范圍內(nèi)，使得其電力輸出系統(tǒng)穩(wěn)定成為了首要任務。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供水輪機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出的技術(shù)方案為:
[0006]—種水輪機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括依次連接的電子調(diào)節(jié)器、液壓執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)以及葉輪機機組，所述電子調(diào)節(jié)器包括機組頻率檢測模塊、電網(wǎng)頻率檢測模塊、人工操作平臺以及PID調(diào)節(jié)控制模塊，所述機組頻率檢測模塊、電網(wǎng)頻率檢測模塊以及人工操作平臺均連接至所述PID調(diào)節(jié)控制模塊，所述液壓執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)包括數(shù)字閥、油缸以及位移反饋模塊，所述數(shù)字閥輸入端連接所述PID調(diào)節(jié)控制模塊的輸出端，所述油缸輸入端連接所述數(shù)字閥的輸出端，所述油缸輸出端連接所述葉輪機機組，所述位移反饋模塊輸入端連接所述油缸輸出端，位移反饋模塊的輸出端連接所述PID調(diào)節(jié)控制模塊。
[0007]進一步地，所述位移反饋模塊包括位移傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述位移傳感器輸入端與所述油缸輸出端連接，所述位移傳感器的輸出端連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0008]進一步地，所述油缸還連接有緊急停機電磁閥。
[0009]進一步地，所述數(shù)字閥和油缸均連接有皮囊式蓄能器。
[0010]進一步地，所述PID調(diào)節(jié)控制模塊與所述數(shù)字閥之間還連接有脈沖寬度調(diào)制器。[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:
[0012]本實用新型提供的水輪機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其包括依次連接的電子調(diào)節(jié)器、液壓執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)以及葉輪機機組，其電子調(diào)節(jié)器通過測量機組以及電網(wǎng)頻率檢測反饋至PID調(diào)節(jié)控制模塊，PID調(diào)節(jié)控制模塊根據(jù)內(nèi)部計算程序計算出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出電氣信號，其再通過數(shù)字閥及油缸成比例地轉(zhuǎn)換成機械位移信號，為了使水輪機機械位移在電子調(diào)節(jié)器內(nèi)部設置的合理范圍內(nèi)，其油缸輸出的機械位移信號通過位移反饋模塊輸入至PID調(diào)節(jié)控制模塊，實現(xiàn)對機械位置的再次調(diào)節(jié)，從而使輸入至水輪機機組的機械位移信號在合理控制范圍內(nèi)，進而有效地調(diào)整了水輪機機組導水葉機構(gòu)的運動，控制對水輪機水量進行控制，實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)速和負載的控制。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本實用新型作進一步描述，但并不因此而限制本實用新型的保護范圍。
[0015]結(jié)合圖1所示的一種水輪機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括依次連接的電子調(diào)節(jié)器、液壓執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)以及葉輪機機組，電子調(diào)節(jié)器包括機組頻率檢測模塊1、電網(wǎng)頻率檢測模塊4、人工操作平臺2以及PID調(diào)節(jié)控制模塊3，機組頻率檢測模塊1、電網(wǎng)頻率檢測模4塊以及人工操作平臺2均連接至PID調(diào)節(jié)控制模塊3，液壓執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)包括數(shù)字閥6、油缸10以及位移反饋模塊，數(shù)字閥6輸入端連接PID調(diào)節(jié)控制模塊3的輸出端，油缸1輸入端連接數(shù)字閥6的輸出端，油缸6輸出端連接葉輪機機組12，位移反饋模塊輸入端連接油缸6輸出端，位移反饋模塊的輸出端連接PID調(diào)節(jié)控制模塊3。
[0016]本實施例中，電子調(diào)節(jié)器通過測量機組以及電網(wǎng)頻率檢測反饋至PID調(diào)節(jié)控制模塊3，PID調(diào)節(jié)控制模塊3根據(jù)內(nèi)部計算程序計算出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出電氣信號，其再通過數(shù)字閥6及油缸10成比例地轉(zhuǎn)換成機械位移信號，為了使水輪機機械位移在電子調(diào)節(jié)器內(nèi)部設置的合理范圍內(nèi)，其油缸10輸出的機械位移信號通過位移反饋模塊輸入至PID調(diào)節(jié)控制模塊3，實現(xiàn)對機械位置的再次調(diào)節(jié)，從而使輸入至水輪機機組的機械位移信號在合理控制范圍內(nèi)，進而有效地調(diào)整了水輪機機組導水葉機構(gòu)的運動，控制對水輪機水量進行控制，實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)速和負載的控制。用戶可通過人工操作平臺2對PID調(diào)節(jié)控制模塊3的控制指定進行自行設定。
[0017]本實施例中，位移反饋模塊包括位移傳感器11和模數(shù)轉(zhuǎn)換器7，位移傳感器11輸入端與油缸10輸出端連接，位移傳感器11的輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器7，其模數(shù)轉(zhuǎn)換器7將位移傳感器11的信息進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸入至PID調(diào)節(jié)控制模塊3中。
[0018]本實施例中，油缸10還連接有緊急停機電磁閥8。
[0019]本實施例中，數(shù)字閥6和油缸10均連接皮囊式蓄能器9。
[0020]為了使保證PID調(diào)節(jié)控制模塊3輸出穩(wěn)定的脈沖信號，其PID調(diào)節(jié)控制模塊3與所述數(shù)字閥6之間還連接有脈沖寬度調(diào)制器5。
[0021]上述只是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何形式上的限制。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型。因此，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本實用新型技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種水輪機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的電子調(diào)節(jié)器、液壓執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)以及葉輪機機組，所述電子調(diào)節(jié)器包括機組頻率檢測模塊、電網(wǎng)頻率檢測模塊、人工操作平臺以及PID調(diào)節(jié)控制模塊，所述機組頻率檢測模塊、電網(wǎng)頻率檢測模塊以及人工操作平臺均連接至所述PID調(diào)節(jié)控制模塊，所述液壓執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)包括數(shù)字閥、油缸以及位移反饋模塊，所述數(shù)字閥輸入端連接所述PID調(diào)節(jié)控制模塊的輸出端，所述油缸輸入端連接所述數(shù)字閥的輸出端，所述油缸輸出端連接所述葉輪機機組，所述位移反饋模塊輸入端連接所述油缸輸出端，位移反饋模塊的輸出端連接所述PID調(diào)節(jié)控制模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水輪機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述位移反饋模塊包括位移傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述位移傳感器輸入端與所述油缸輸出端連接，所述位移傳感器的輸出端連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述油缸還連接有緊急停機電磁閥。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字閥和油缸均連接有皮囊式蓄能器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述PID調(diào)節(jié)控制模塊與所述數(shù)字閥之間還連接有脈沖寬度調(diào)制器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種水輪機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括依次連接的電子調(diào)節(jié)器、液壓執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)以及葉輪機機組，電子調(diào)節(jié)器包括機均連接至PID調(diào)節(jié)控制模塊上的機組頻率檢測模塊、電網(wǎng)頻率檢測模塊、人工操作平臺，所述液壓執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)包括數(shù)字閥、油缸以及位移反饋模塊，所述數(shù)字閥輸入端連接所述PID調(diào)節(jié)控制模塊的輸出端，所述油缸輸入端連接所述數(shù)字閥的輸出端，所述油缸輸出端連接所述葉輪機機組，所述位移反饋模塊輸入端連接所述油缸輸出端，位移反饋模塊的輸出端連接所述PID調(diào)節(jié)控制模塊。通過本實用新型實現(xiàn)了對水輪機轉(zhuǎn)速的雙向調(diào)節(jié)，保證了輸入至水輪機機組的機械位移信號在合理控制范圍內(nèi)，進而有效地調(diào)整了水輪機機組導水葉機構(gòu)的運動。
【IPC分類】F03B15/12
【公開號】CN205260209
【申請?zhí)枴緾N201520709731
【發(fā)明人】陳肅
【申請人】長沙巨星源自動化設備有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年9月15日