凌勝軍

（國(guó)投甘肅小三峽發(fā)電有限公司，蘭州730050）

水輪發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是電液調(diào)節(jié)裝置和被控系統(tǒng)組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，被控系統(tǒng)是調(diào)節(jié)裝置所控制的對(duì)象[1]，包括水輪發(fā)電機(jī)、引水管道、泄水管道等。電液調(diào)節(jié)是為實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)控制的電氣、機(jī)械液壓、指示儀表等設(shè)備，包括控制器、電液轉(zhuǎn)換器、液壓放大設(shè)備、液壓閥組、表計(jì)等。水輪發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)控制機(jī)組的轉(zhuǎn)速；機(jī)組負(fù)荷調(diào)整，正常開停機(jī)，事故停機(jī)；滿足電網(wǎng)對(duì)水電站機(jī)組AGC，一次調(diào)頻等控制要求。

自適應(yīng)控制策略是指在系統(tǒng)運(yùn)行、處理和分析過程中，根據(jù)外部環(huán)境或自身的變化，不斷采集控制設(shè)備和控制過程的信息，確定被控設(shè)備的狀態(tài)，調(diào)整控制方式與控制參數(shù)等，使控制與所處理數(shù)據(jù)信息的特征相適應(yīng)，取得最佳的控制效果，產(chǎn)生自適應(yīng)控制策略。水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)涉及電網(wǎng)、管道、水頭及機(jī)組等，有開停機(jī)、空載及發(fā)電等多種工況的變化，調(diào)節(jié)系統(tǒng)與水輪發(fā)電機(jī)控制品質(zhì)相關(guān)，關(guān)系到電網(wǎng)的供電質(zhì)量，電網(wǎng)安全及水輪發(fā)電機(jī)自身的質(zhì)量安全，調(diào)節(jié)系統(tǒng)要識(shí)別機(jī)組工況的變化，電網(wǎng)的變化，水頭的變化及調(diào)節(jié)系統(tǒng)自身的變化與故障，具備自動(dòng)適應(yīng)的控制策略，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自適應(yīng)控制策略包括調(diào)節(jié)模式，頻率調(diào)節(jié)，水頭及系統(tǒng)自身。

1 調(diào)節(jié)模式的自適應(yīng)控制策略

水輪發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)模式主要有頻率調(diào)節(jié)、開度調(diào)節(jié)和功率調(diào)節(jié)3 種。水輪發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)模式轉(zhuǎn)換如圖1所示，調(diào)節(jié)模式的自適應(yīng)控制策略在這3 種模式之間進(jìn)行。開度模式的調(diào)節(jié)目標(biāo)是導(dǎo)葉開度，功率模式的調(diào)節(jié)目標(biāo)是機(jī)組的有功功率，開度模式和功率模式都是在機(jī)組并網(wǎng)帶負(fù)荷的情況，開度模式和功率模式可通過把手或LCU 增減繼電器的脈沖方式實(shí)現(xiàn)，功率模式還可通過與LCU 的通信或硬接線的模擬量方式實(shí)現(xiàn)，正常發(fā)電并網(wǎng)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在開度模式或功率模式。頻率模式的調(diào)節(jié)目標(biāo)是機(jī)組的頻率，頻率模式是調(diào)節(jié)系統(tǒng)在開機(jī)至空載及機(jī)組并網(wǎng)帶負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)，機(jī)組甩負(fù)荷后的調(diào)節(jié)也是頻率模式。

圖1 水輪發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)模式轉(zhuǎn)換圖Fig.1 Adjustment schema translation diagram of hydraulic generator

機(jī)組出口斷路器合上并網(wǎng)后調(diào)節(jié)系統(tǒng)在開度模式或功率模式，當(dāng)頻率超差距離50 Hz 較大時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過自適應(yīng)將模式切至頻率模式；當(dāng)頻率超差距離50 Hz 較小時(shí)，又自動(dòng)切換至開度調(diào)節(jié)或功率調(diào)節(jié)模式。當(dāng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作在功率模式，系統(tǒng)檢測(cè)到功率傳感器測(cè)量值或變化率超過了系統(tǒng)設(shè)置的范圍，判斷功率傳感器故障，將自動(dòng)切換至開度模式。

頻率調(diào)節(jié)、開度調(diào)節(jié)及功率調(diào)節(jié)是水輪發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的主要調(diào)節(jié)模式，調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)機(jī)組頻率、斷路器及傳感器等來(lái)自動(dòng)適應(yīng)調(diào)節(jié)模式的控制策略，滿足水輪發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)控制的要求。

2 頻率調(diào)節(jié)的自適應(yīng)控制策略

頻率調(diào)節(jié)是水輪發(fā)電機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的調(diào)節(jié)模式，機(jī)組開機(jī)至45 Hz 再到空載狀態(tài)工作在頻率模式，將機(jī)組控制在50 Hz，便于盡快的并網(wǎng)，減少同期的時(shí)間。并網(wǎng)發(fā)電時(shí)的頻率調(diào)節(jié)模式是由電網(wǎng)頻率偏差引起，除機(jī)組在開機(jī)空載時(shí)的頻率調(diào)節(jié)是正常狀態(tài)，并網(wǎng)時(shí)的頻率調(diào)節(jié)是水輪發(fā)電機(jī)不穩(wěn)定的調(diào)節(jié)模式，當(dāng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)檢測(cè)到頻率偏差較大時(shí)，根據(jù)控制策略自動(dòng)切至頻率調(diào)節(jié)模式，頻率調(diào)節(jié)模式主要是一次調(diào)頻和孤網(wǎng)。

2.1 一次調(diào)頻的頻率調(diào)節(jié)模式

一次調(diào)頻是水輪發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本功能，機(jī)組發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)電網(wǎng)頻率偏差超過水輪發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頻率設(shè)置死區(qū)時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)靜態(tài)特性，按照設(shè)置的永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)改變水輪發(fā)電機(jī)導(dǎo)葉和槳葉的開度[2]，從而改變機(jī)組的功率，改善電網(wǎng)頻率的偏差，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性是機(jī)頻相對(duì)值與導(dǎo)葉接力器行程相對(duì)值之間的關(guān)系曲線，對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)，其導(dǎo)葉接力器行程相對(duì)值與有功功率值基本對(duì)應(yīng)，靜態(tài)特性也可理解為機(jī)頻相對(duì)值與有功功率值之間的關(guān)系曲線。調(diào)節(jié)系統(tǒng)一次調(diào)頻死區(qū)設(shè)定值不大于0.05 Hz，水輪發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)響應(yīng)速度快，動(dòng)作靈敏性高，能夠快速的自動(dòng)適應(yīng)電網(wǎng)頻率偏差，完成一次調(diào)頻控制，保證電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定性。

2.2 孤網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)模式

孤網(wǎng)運(yùn)行指電網(wǎng)中只有一臺(tái)機(jī)組或本臺(tái)機(jī)組容量在當(dāng)前電網(wǎng)容量的比重較大[3]，是水輪發(fā)電機(jī)組與大電網(wǎng)解列或部分線路跳開，機(jī)組的出口斷路器仍然閉合帶少量負(fù)荷或廠用電的運(yùn)行方式，電網(wǎng)頻率偏差50 Hz 的量或頻率變化速率超過孤網(wǎng)設(shè)定值，調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入孤網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)模式，孤網(wǎng)是事故情況或暫時(shí)性的運(yùn)行方式。

調(diào)節(jié)系統(tǒng)的孤網(wǎng)模式應(yīng)進(jìn)行模擬和實(shí)際的電網(wǎng)試驗(yàn)。孤網(wǎng)控制參數(shù)模擬試驗(yàn)，當(dāng)機(jī)組空載運(yùn)行時(shí)，通過短接斷路器和頻率擾動(dòng)使調(diào)節(jié)系統(tǒng)識(shí)別并進(jìn)入孤網(wǎng)運(yùn)行，按照孤網(wǎng)的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)或在模擬情況下頻率擾動(dòng)獲得的參數(shù)，再進(jìn)行實(shí)際電網(wǎng)的孤網(wǎng)試驗(yàn)，機(jī)組在大電網(wǎng)中帶不少于25%的額定負(fù)荷運(yùn)行，通過線路側(cè)斷路器的操作使調(diào)節(jié)系統(tǒng)滿足孤網(wǎng)條件，試驗(yàn)中記錄頻率、功率、導(dǎo)葉行程等數(shù)據(jù)，進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)節(jié)系統(tǒng)的孤網(wǎng)參數(shù)。水輪發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制策略應(yīng)自動(dòng)識(shí)別，判斷孤網(wǎng)頻率偏差和速率偏差，孤網(wǎng)以頻率調(diào)節(jié)為目標(biāo)，要求在孤網(wǎng)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠控制機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，頻率不能有大幅的波動(dòng)，孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)頻率本身已不穩(wěn)定，此時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)閉鎖一次調(diào)頻，即孤網(wǎng)時(shí)一次調(diào)頻的判斷和調(diào)節(jié)不起作用，避免機(jī)組的頻繁調(diào)節(jié)使頻率更不穩(wěn)定或引起電網(wǎng)事故。

3 水頭的自適應(yīng)控制策略

3.1 水頭與負(fù)載時(shí)接力器開度協(xié)聯(lián)關(guān)系的自適應(yīng)

水頭與負(fù)載時(shí)接力器開度的協(xié)聯(lián)關(guān)系為水輪發(fā)電機(jī)的水頭特性曲線，表示水輪發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)速、接力器開度為常數(shù)時(shí)，流量、效率、功率與水頭的關(guān)系，水輪發(fā)電機(jī)水頭關(guān)系曲線如圖2所示，圖2 中（a），（b），（c）分別為流量曲線、效率曲線、功率曲線。橫坐標(biāo)為水頭數(shù)據(jù)；縱坐標(biāo)分別是流量、效率、功率數(shù)據(jù)；曲線為導(dǎo)葉接力器開度；Hx為各導(dǎo)葉開度下從相應(yīng)的空載水頭引出點(diǎn)。

流量曲線圖2（a），當(dāng)接力器開度較小時(shí)，流量與水頭基本為線性；當(dāng)接力器開度較大時(shí)，流量與水頭為非線性，流量整體隨接力器開度增大而增加，導(dǎo)葉接力器從相應(yīng)的空載水頭引出，空載開度隨水頭變化不同。效率曲線圖2（b），當(dāng)接力器開度較小時(shí)，水輪發(fā)電機(jī)效率較低；當(dāng)水頭低于最高效率點(diǎn)時(shí)，水輪發(fā)電機(jī)的效率下降的急促；當(dāng)水頭高于最高效率點(diǎn)時(shí)，水輪發(fā)電機(jī)效率變化較平緩[4]。功率曲線圖2（c），水頭與功率接近直線，功率整體隨接力器開度的增加而增加，接力器開度在高于空載水頭Hx時(shí)引出，即大于空載開度時(shí)水輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生功率。

圖2 水輪發(fā)電機(jī)水頭關(guān)系曲線Fig.2 Water head relation curve of hydraulic generator

水頭與效率、流量及功率相關(guān)，機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制策略自動(dòng)適應(yīng)水頭的變化，控制接力器開度，并在滿足功率和流量的情況下，使機(jī)組在高效率區(qū)間運(yùn)行，同時(shí)，做到電站各機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)整體優(yōu)化的策略，實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)導(dǎo)葉接力器開度隨水頭綜合性能的最大化。

3.2 水頭與啟動(dòng)開度限制、空載開度限制及負(fù)載開度限制的接力器開度協(xié)聯(lián)關(guān)系的自適應(yīng)

啟動(dòng)開度限制是機(jī)組開機(jī)時(shí)使轉(zhuǎn)速快速提高的接力器最大開度；空載開度限制是機(jī)組在接近50 Hz 時(shí)，讓機(jī)組穩(wěn)定在空載狀態(tài)下的接力器最大開度；負(fù)載開度限制是機(jī)組發(fā)電并網(wǎng)時(shí)接力器的最大開度。啟動(dòng)、空載及負(fù)載各開度限制的接力器開度都與水頭相關(guān)，保護(hù)機(jī)組不會(huì)過速或過負(fù)荷并能夠快速穩(wěn)定運(yùn)行，水頭與各開度限制的接力器開度協(xié)聯(lián)關(guān)系按照插值運(yùn)算的自動(dòng)控制來(lái)適應(yīng)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸入幾條不同的水頭數(shù)據(jù)，這些水頭包括水輪發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的所有水頭數(shù)據(jù)或滿足計(jì)算要求的幾條水頭數(shù)據(jù)，不同的水頭數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)不同的接力器開度，機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的水頭是按照插值計(jì)算的，系統(tǒng)輸入的原始水頭數(shù)據(jù)越多計(jì)算出的實(shí)際水頭越準(zhǔn)確。接力器各開度限制值設(shè)置時(shí)，按照水頭高開度限制小，水頭低開度限制大的規(guī)律。

機(jī)組運(yùn)行中，調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)水頭數(shù)據(jù)調(diào)用接力器對(duì)應(yīng)的開度值，機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行后可根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)節(jié)系統(tǒng)修改水頭的協(xié)聯(lián)關(guān)系，開度限制更好的適應(yīng)水頭的實(shí)際值，按照水頭變化、機(jī)組工況變化自動(dòng)適應(yīng)啟動(dòng)開度限制、空載開度限制及負(fù)載開度限制的控制。

4 調(diào)節(jié)系統(tǒng)自身的自適應(yīng)控制策略

調(diào)節(jié)系統(tǒng)自身的自適應(yīng)控制策略是指與調(diào)節(jié)系統(tǒng)執(zhí)行元件、反饋元件及被控系統(tǒng)故障或變化情況下自動(dòng)適應(yīng)的控制策略。

4.1 調(diào)節(jié)系統(tǒng)執(zhí)行元件

調(diào)節(jié)系統(tǒng)的執(zhí)行元件包括主配壓閥、電液轉(zhuǎn)換器、接力器。電液轉(zhuǎn)換器作為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一級(jí)液壓放大元件，主配壓閥和接力器作為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的二級(jí)液壓放大元件[5]，接力器作用于導(dǎo)葉和槳葉，驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)打開或關(guān)閉。

4.1.1 主配壓閥故障的自適應(yīng)控制

主配壓閥通過活塞的上下移動(dòng)，控制壓力油的流向和流量，進(jìn)而控制接力器的方向和速度[6]，是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的核心元件，主配壓因操作壓力油或閥套磨損等原因，引起閥芯動(dòng)作不靈活，出現(xiàn)拒動(dòng)的故障現(xiàn)象，主配拒動(dòng)的故障信號(hào)是安裝在主配閥芯開腔側(cè)的行程開關(guān)發(fā)出的，調(diào)節(jié)系統(tǒng)正常時(shí)主配閥芯與行程開關(guān)有一定間隙[7]，當(dāng)閥芯向開方向動(dòng)作時(shí)觸碰行程開關(guān)發(fā)出主配拒動(dòng)的故障信號(hào)，即正常調(diào)節(jié)時(shí)可能發(fā)出主配拒動(dòng)故障，而主配實(shí)際卡阻觸碰行程開關(guān)也會(huì)發(fā)出主配拒動(dòng)信號(hào)。因此，主配拒動(dòng)故障信號(hào)結(jié)合轉(zhuǎn)速升高和負(fù)荷變化來(lái)做自適應(yīng)控制。機(jī)組在開機(jī)未并網(wǎng)時(shí)，出現(xiàn)轉(zhuǎn)速升高與主配拒動(dòng)故障信號(hào)可啟動(dòng)機(jī)組緊急停機(jī)流程；機(jī)組在并網(wǎng)發(fā)電狀態(tài)，出現(xiàn)負(fù)荷異常波動(dòng)（無(wú)外部增減信號(hào)）與主配拒動(dòng)可將機(jī)組停機(jī)再進(jìn)行檢查；機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，未出現(xiàn)轉(zhuǎn)速升高或負(fù)荷異常波動(dòng)，對(duì)主配拒動(dòng)的故障信號(hào)可不做處理。

主配壓閥的可靠性較高，出現(xiàn)主配拒動(dòng)的故障現(xiàn)象較少，主配拒動(dòng)對(duì)于調(diào)節(jié)系統(tǒng)和水輪發(fā)電機(jī)是較大的隱患，而主配拒動(dòng)的識(shí)別較困難，依靠行程開關(guān)并不準(zhǔn)確并容易造成誤判。主配壓閥帶有反饋傳感器，主配壓閥依靠伺服比例閥或脈沖閥控制，將主配壓閥、伺服比例閥、步進(jìn)電機(jī)、主接力器和脈沖閥各反饋及電氣控制信號(hào)在調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行分析、比較、判斷，使用程序來(lái)識(shí)別主配拒動(dòng)，提高主配拒動(dòng)判斷的準(zhǔn)確性、可靠性，更好的控制主配壓閥。

4.1.2 電液轉(zhuǎn)換器故障時(shí)的自適應(yīng)控制

電液轉(zhuǎn)換器是完成電氣控制與液壓控制的轉(zhuǎn)換元件，是調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)生故障較多的元件，調(diào)節(jié)系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)兩套電液轉(zhuǎn)換元件，如圖3所示，電液轉(zhuǎn)換器采用伺服比例閥，兩套并聯(lián)互為冗余運(yùn)行，控制油源同時(shí)接入兩套伺服比例閥，一套為主用輸出，另一套為備用不做輸出，兩套的輸出再同時(shí)接入伺服比例閥的切換電磁閥，備用的伺服比例閥控制油壓在切換電磁閥的截止位，當(dāng)主用的伺服比例閥故障時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)將控制權(quán)切為備用的伺服比例閥，同時(shí)伺服比例閥的切換電磁閥動(dòng)作，將備用的控制油壓至導(dǎo)通位，原主用的控制油壓至截止位，以備用的伺服比例閥實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的液壓控制，依靠冗余實(shí)現(xiàn)電液轉(zhuǎn)換器的自適應(yīng)控制。

圖3 冗余伺服比例閥液壓控制圖Fig.3 Redundancy hydraulic control diagram of proportional servo valve

4.2 反饋元件的自適應(yīng)控制策略

4.2.1 接力器行程反饋元件

水輪發(fā)電機(jī)導(dǎo)葉、槳葉接力器的行程反饋，是調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)作執(zhí)行情況的依據(jù)，也是控制調(diào)節(jié)的體現(xiàn)和反應(yīng)，反饋元件在調(diào)節(jié)系統(tǒng)的故障中占比較高，為提高反饋信號(hào)的可靠性，調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用冗余方式的行程反饋設(shè)計(jì)，導(dǎo)葉、槳葉分別配置2 個(gè)性能參數(shù)相同的傳感器互為冗余，傳感器的輸出一致，一個(gè)反饋傳感器作為主用，另一個(gè)作為備用，以主用作為導(dǎo)葉、槳葉行程的判斷依據(jù)，當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到主用傳感器故障時(shí)，將備用傳感器切為主用作為判斷輸出的依據(jù)。

部分調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用一個(gè)反饋傳感器，當(dāng)傳感器出現(xiàn)斷線、越限及跳變等故障時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前機(jī)組的狀態(tài)來(lái)自動(dòng)適應(yīng)控制策略；當(dāng)機(jī)組在開機(jī)、空載及空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)接力器反饋故障，調(diào)節(jié)系統(tǒng)關(guān)閉機(jī)組或切手動(dòng)關(guān)閉，再檢查反饋傳感器；當(dāng)機(jī)組在并網(wǎng)發(fā)電狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)傳感器故障，機(jī)組可保持當(dāng)前狀態(tài)不變，調(diào)節(jié)系統(tǒng)在自動(dòng)方式不做輸出控制或切至手動(dòng)方式運(yùn)行，再進(jìn)一步檢查處理。

4.2.2 頻率反饋元件的自適應(yīng)控制策略

調(diào)節(jié)系統(tǒng)的機(jī)組頻率反饋通常采用PT 殘壓測(cè)頻與齒盤測(cè)頻互為冗余，當(dāng)一路測(cè)頻信號(hào)消失時(shí)采用另一路測(cè)頻[8]，調(diào)節(jié)系統(tǒng)能根據(jù)頻率信號(hào)的強(qiáng)弱或機(jī)組不同狀態(tài)采用不同的測(cè)頻反饋，當(dāng)機(jī)組大修的首次開機(jī)或長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)的機(jī)組，PT 殘壓測(cè)頻較低達(dá)不到采集要求，或機(jī)組在低轉(zhuǎn)速時(shí)殘壓測(cè)頻幅值較低，采集分析不準(zhǔn)確，這些情況調(diào)節(jié)系統(tǒng)使用齒盤測(cè)頻。在機(jī)組啟動(dòng)后及空載、發(fā)電狀態(tài)時(shí)殘壓測(cè)頻穩(wěn)定可靠，調(diào)節(jié)系統(tǒng)使用殘壓測(cè)頻。當(dāng)PT 殘壓與齒盤均故障時(shí)，在開機(jī)、空載狀態(tài)時(shí)關(guān)閉導(dǎo)葉或至空載位置并切手動(dòng)，在并網(wǎng)時(shí)將網(wǎng)頻作為機(jī)頻信號(hào)用于控制調(diào)節(jié)或切手動(dòng)控制，再進(jìn)一步檢查處理。滿足機(jī)組不同狀態(tài)及測(cè)頻元件的狀態(tài)自動(dòng)適應(yīng)的控制策略。

4.3 被控系統(tǒng)故障的自適應(yīng)控制

被控系統(tǒng)包括水輪發(fā)電機(jī)、引水管道、泄水管道，引水和泄水管道為混凝土澆筑不可改變，被控系統(tǒng)主要是水輪發(fā)電機(jī)，被控系統(tǒng)故障是水輪發(fā)電機(jī)的各類事故信號(hào)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)能夠識(shí)別各類故障情況。機(jī)械事故指機(jī)組軸承溫度過高、低油壓、振動(dòng)、擺動(dòng)異常等；電氣事故指機(jī)組差動(dòng)、過電流、失磁等，出現(xiàn)機(jī)械與電氣事故時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的緊急停機(jī)閥應(yīng)立刻動(dòng)作，防止機(jī)組轉(zhuǎn)速升高。發(fā)生機(jī)組過速、手動(dòng)按鈕的緊急事故，除調(diào)節(jié)系統(tǒng)的緊急停機(jī)閥立刻動(dòng)作外，還應(yīng)啟動(dòng)事故配壓閥、重錘關(guān)機(jī)或關(guān)閉主進(jìn)水閥。調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確自動(dòng)識(shí)別水輪發(fā)電機(jī)的各類故障，實(shí)施準(zhǔn)確的控制策略，防止事故和故障的擴(kuò)大化，減少事故和故障帶來(lái)的損害。

5 結(jié)語(yǔ)

水輪發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自適應(yīng)控制策略是根據(jù)外部與系統(tǒng)自身的變化或故障，通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)的程序自動(dòng)計(jì)算和分析識(shí)別，改變調(diào)節(jié)參數(shù)、調(diào)節(jié)規(guī)律及調(diào)節(jié)方式，改變系統(tǒng)的控制輸出，滿足頻率、水頭及元件等不確定性，達(dá)到最符合的控制狀態(tài)。水電站水輪發(fā)電機(jī)自適應(yīng)控制策略在孤網(wǎng)的頻率控制模式，水頭與接力器開度的協(xié)聯(lián)關(guān)系方面還可進(jìn)一步試驗(yàn)、調(diào)整及優(yōu)化，提高調(diào)節(jié)系統(tǒng)自適應(yīng)控制策略的可靠性、安全性及穩(wěn)定性。