【关键词】：轴流转桨；水轮发电机；多指标非线性分析
轴流转桨水轮机的内部结构有导叶和桨叶两个部件，其运行具有双调节功能。目前， 我国研制的调速器主要有控制导叶开度变化跳叶以及桨叶转角运动和导叶开度几个变化，当整个运行负荷发生了整体化波动，整个机组的运行频率也在发生对应的变化，整个调速器的输出以及导叶控制信号也会发生对应的变化，结合导叶开度的变化运行以及协调控制器的产生，都会对整个桨叶转角发生对应的影响，本文针对其运行，结合一定的协联关系动作进行分析，将结果阐述如下。
轴流转桨水轮机调速系统十分复杂，在整个运行体系中，整个点综合控制系统的调剂过程十分复杂。且整个引水系统都有很大的惯性。本文结合水轮机控制系统的非线性因素影响，在整个轴流转将水轮机机械特征运行中，推导出了轴流转桨水轮机控制非线性体系，并针对刚性水锤效应进行了对应的研究分析。
1.轴流转桨水轮机的运行模型分析
轴流转桨的模型是针对转桨水轮机的两个变量进行调试研究，其中，整个机组转速发生变化时，整个导叶的动作开始发生变化，整个导叶传感器能够都感应到导叶位置变化情况，并对行程十分敏感。再结合协联函数的控制器运行，针对协联关系曲线发生对应的控制信号，并及时调节整个桨叶转角的动作。最后，整个轴流转桨水轮机的变量运行中，整个调速模型的控制量变化有几个方面的影响。首先，导叶开度以及桨叶的转角会发生状态性的变化影响。其次是整个桨叶、导叶中的接力器状态变化有所干扰，对整个导叶的开度以及桨叶的转角都会发生一定的关联影响。和对应的发电机以及电力系统的运行分析，均可采用经典的非线性模型分析。结合对以上的模型运行分析，整个轴流转桨水轮机的运行以及引水系统的控制以及导叶开度控制器都可以按照桨叶转角控制器以及发电机的数学模型进行对应的研究，其最终的数学控制器模型如下（如图1所示）：
（图1 轴流转桨水轮机的变量调速分析）
2.对轴流转桨水轮机非线性多变量协调分析
在非线性控制设计中，整个函数运行和选取中均采用多状态量的线性组合分析，其运行组织能够改变和优化控制整个系统的静态性质控制，并能够及时整理优质的相应。值得注意的是，整个模型的两个控制量的输出函数以及输入数据分析都要按照一定的规范规则。首先是整个构造和导叶的开度运行，结合对应的数据分析，确定相应的输出减速，将调速系统设计和必要的控制转速进行对应的研究分析，将转速的恒定变化作为衡量转速器运行的质量之一。对此，可以将多种数据同时带入带整个导叶接力器中进行对应的调节分析，最终达到有效的网络运行机械中，将所有运行模式输入到机组中，结合机组的运行调节进行合理的研究分析，再分配有效的运行目的，将结果输入到对应的结果中去。其次，为了控制构造和桨叶的转角速度以及控制量，对应的单位应当将函数进行适当地处理，将所有的函数进行研究分析，在将对应的数据函数进行超前调节。最后调节整个桨叶接力器的调节性能。
3.有功扰动调节分析
对整个有功扰动系统运行进行对应的分析，网页建设运行中，对应的个发电机电磁功率都能够精确有效地实现数据追踪，并在有效的控制系统下，实现最终管控研究，整个发电机公角也随着有功输出的增加或者减少会发生响应的变化。对比实际机组的运行状况分析，这种调节功能在整个mvcc运行系统调节中，能够迅速进入一个稳定工作状况，该运行状态比常规的SVTV更有效，且在研究水轮机的调速运行基础上，能够形成一个正比例数据模型，当对应的极端电压发生变化时候，整个功角也会发生适当地转换。
4.仿真验证
仿真实验重点考查在初始工况和扰动相同的情况下，两种控制方法对轴流转桨水轮机的动态特性及工作效率的控制效果。仿真图中，虚线表示SVTC控制策略，实线表示MVCC控制策略。以广‘某水电站114MW机组为实例，经折算后的参数如卜：Xd=1．057，=O．7736，xd=0．3892，Xe=0．2085，D=1，乃=6，L=0．2，互=0．4，瓦=2．35，K。=1．05。传递函数系数为：ex=一0．6，eh=1．2，ey=0．9，ez=0．75，‰=o．38，eq^=0．2，％=o．4，％=o．3。初始运行工况为：eo=o．7，Qo=o．38，U=1，Yo=0．77，zo=o．81。
5.结语
综上所述，轴流转桨水轮机的运行和转角控制都在一定的特殊时间内，由于整个运行转桨的导叶开度程度以及叶转角都会滞后导叶开度，可以采用减少动态调节时间的方式，来提升整个轴流转桨水轮机的运行率，且将传统的单变量调速改变成双变量调速系统模型都能够及时协调和控制导叶开度以及对应的桨叶转角控制。结合多指标非线性控制的重点，对应的单位应当提出一种多种控制的方式，结合轴流转桨水轮机操作运行，影响导叶开度以及桨叶转角的多变量协调控制运行的方式，最终再次基础上提出了非线性协调系统的控制运行方式。同时本章把MVCC控制策略与传统的轴流转桨水轮机单变量协联控制策略(SVTC)比较。仿真实验表明，在MVCC控制策略下，系统暂态过程中的机械震荡能快速得到平息，被控目标动态品质更加优良。由于导叶开度和桨叶转角分别单独控制，这样就减少了系统在暂态过程中的调节时间。此外，在系统受到相同开度扰动时，MVCC控制策略能减少水轮机容积损失、水力损失，增大水轮机的机械出力，从而有效提高水轮机机械效率。
【参考文献】
[1]魏佳芳,郑源,杨战军,王立荣. 轴流式水轮发电机组多媒体检修仿真系统研究[J]. 水力发电学报,2014,33(02):230-234.
[2]高峰,郑南轩. 基于水头因素影响的轴流转桨式水轮机振动分析[J]. 水电与新能源,2014(07):53-58.
[3]胡鑫凡,雷霆,秦留生. 乌江银盘水电站轴流转桨式水轮发电机组的安装监理质量控制[J]. 水利规划与设计,2012(01):16-18+24.
[4]魏佳芳,郑源,李效旭,张智. 轴流转桨式水轮发电机组检修仿真与实训系统[J]. 水电能源科学,2012,30(06):141-143.
[5]敬海波,栗建峰,李建清,陈玉林. 铜街子水电站轴流转桨式水轮机组微机调速器存在的主要问题分析及探讨[J]. 四川水力发电,2012,31(04):109-111.
论文作者:张广林
论文发表刊物:《中国电业》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/11
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