水轮发电机组的自动控制-35.pptVIP

水轮发电机组的自动控制 * 机组的自动控制 * * 机组的自动控制 * * 机组的自动控制 * * 机组的自动控制 * * 机组的自动控制 * * 机组的自动控制 * 5.1故障导向安全的定义：防止个别元件的故障导致全系统的致命故障的设计原则。 5.2 发展史： 最早出现于证券业，投资者用于防止个别的决策错误导致完全破产的投资策略。 此后应用到铁路运输业，防止个别元件故障导致重大设备和人员安全事故。例如，在信号系统出现问题导致情况不明时，停止运行。 下图中，铁道占位发红灯信号，铁路断裂、信号电源或线路故障，也发红灯信号。 * 机组的自动控制 * * 机组的自动控制 * “失电停机”是在水电站“故障导向安全”的重要措施。例如，在调速器失去控制电源时，事故电磁阀自动切换油路关闭导叶停机。 LCU失去双重控制电源时，启动后备PLC启动停机流程关闭导叶、跳闸停机。 “失电停机”在国外的水电站广泛应用。甚至被当做“默认”的方案。 我国的传统做法是“失电维持运行”，在电力紧张的历史背景下有其合理性，但不适用于无人值班和“无人值班”（少人值守）的电站。 * 机组的自动控制 * 电监会电监安全【2009】58号文件“关于吸取俄罗斯萨扬事故教训，进一步加强安全监督管理的意见”要求：“应根据水电站的重要性及规模，考虑机组保护和控制装置采用“失电动作”规则的必要性，在机组的保护和控制回路电压消失时，相关保护和控制能够自动动作关闭导水机构。” 俄罗斯萨扬电站损坏机组重新投产时，调速器已改用“失电停机”设计。 * 机组的自动控制 * * 机组的自动控制 * 1）能否实现“失电停机”， 首先取决于机械设备和一次设备。 2）采用了“失电停机”原则，并不能保证万无一失，因失电停机的动力借助于弹簧储能、液压储能或重力储能。如果储能机构出现问题，仍不能保证“故障导向安全”。 * 机组的自动控制 * *机组的自动控制 *机组的自动控制 *机组的自动控制 *机组的自动控制 *机组的自动控制 *机组的自动控制 *机组的自动控制 *机组的自动控制 *机组的自动控制 * * 机组的自动控制 control of an operation without human intervention, in response to the occurrence of predetermined conditions. 没有人为干预的情况下，对出现的预定状况做出反应的运行控制。 * * 机组的自动控制 2.1 模拟量analog quantity（AI、AO） 连续变化的量。实际生产过程中，电流、电压、转速、温度、水位等都是模拟量。 2.2 数字量digital quantity(DI、DO) 用有限个数位（0和1）表示的不连续变化的量。为了使计算机和PLC等数字设备能够识别和处理，模拟量必须转换为数字量才能输入各类数字设备。 2.3 二进制量（开关量）binary quantity(DI、DO) 只能取值为0或1的量。用于表征有/无、是/非、通/断、启/闭等相反的状态。二进制量可被视为数字量的特殊形式，常被称为数字量。 * * 机组的自动控制 * * 机组的自动控制 * * 机组的自动控制 * * 机组的自动控制 * * 机组的自动控制 3.1 闭环控制 3.1.1闭环控制的范畴 检测被控设备的某个输出参数与该参数给定值（期望值）之间的偏差，对此偏差进行处理（PID运算）后输出对被控设备的调节命令，以减少和消除偏差，使输出参数达到该参数的给定值。它是一种“检测偏差、消除偏差”的控制。 水电厂的调速器和励磁调节器是实现此类控制的设备。 * * 机组的自动控制 3.1.2 闭环控制的特点 1）被控量是模拟量。但在采用计算机实现闭环控制时，必须在数值上和时间上将模拟量离散化，转化为断续采样、数值不连续的数字量。 2）经典的控制方式是PID控制，建立在状态方程基础上的现代控制理论也已经在许多控制领域应用，但PID仍然是最常见的控制方式。 * * 机组的自动控制 * * 机组的自动控制 3.2.1 逻辑控制的范畴 控制设备根据输入信号的组合，按照预定的规律输出操作命令。 3.2.2 逻辑控制的分类： 第一类为组合逻辑控制,其输出只取决于当前输入变量的逻辑组合，与此前的输入变量取值无关。 第二类为顺序逻辑控制，即带记忆的逻辑控制，其输出不但与当前输入变量的逻辑组合有关，还与此前的输入变量取值有关。 * * 机组的自动控制 * * 机组的自动控制 * * 机组的自动控制 3.2.3 顺序逻辑控制的描述方法（SFC） 1）IEC 60848 Specification language GRAFCET for Sequential Function Charts 2）GB /T 15