Amesim 高扬程混流式水轮机的建模与仿真（一）

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AMESim 高扬程混流式水轮机的建模与仿真（一）

Amesim 高扬程混流式水轮机的建模与仿真（一）

高扬程混流式水轮机

从控制理论的角度看，水轮机与发电机共同代表的是控制系统，它根据其功能决定了机组的性能。 用于频率和功率控制系统的TS。水力发电机组最重要的运行方式之一是启动，直到发电机达到起动速度。 电网内电网正常运行，并与发电机从电网中分离而来。在控制系统方面，最困难的操作方式是不能连接到电网。

当发电机作为大型电网的一部分运行时，一旦出现偏离同步速度的趋势，发电机就会产生非常大的副转矩。因为发电机是 这种同步转矩与汽轮机轴相连，为水电机组提供了很好的稳定性，几乎与控制系统无关。作为水力发电的力量 正在建造的机组增加了设计适当控制系统的难度。由于水流量的增加和供水管道长度的增加， 供水管道时间常数和汽轮机时间常数减小，这对系统的稳定性产生负面影响。通过开发新的控制系统体系结构， 可在以下领域实现：

• 增加操作安全
• 提高水电机组和接口部件的可靠性
• 增加对可能的运作方式的灵活性
• 增加绿色能源年产量
  
  

水力发电机组的控制系统必须达到所需的性能水平，并与下列要素有关：

• 水力发电机组的主要部件，被认为是速度变送器的一部分-NOR，如闸阀的变送器和速度传感器。
• 该控制系统的设计目标是直接与控制规律相联系，对控制器参数进行调整以保证系统的预期响应，并对控制律进行调整。 矿石良好的稳态和瞬变性能。
  
  

为了充分利用现代数字全可编程控制硬件的性能，水电机组控制系统设计的第一步是建立准确的控制系统。 水力发电机组模型，利用建立的控制理论、算法和方法解决问题，设计了最优控制系统。

控制理论适用于模型，通常是标准表示法(转移表示或状态空间)，它结合了现实生活系统的主要特征，但不能再现它。 在任何情况下都有足够的精确性。控制系统的设计从模型是有限表示的前提出发，仅作为参考，相对于 真正的现象发生在需要精确估计和控制的附近。因此，系统的质量直接取决于系统的精度。 为被控制的系统或过程开发的数学模型。不幸的是，系统越复杂，精确模型的开发就越困难。

系统或过程的精确模型可能难以发展，并且对于现代硬件的性能来说过于复杂，尤其是当实时和/或硬件环路(HIL)模拟时 需要开着。

因此，我们必须寻求一个在复杂性和准确性之间实现最佳折衷的模型。鲁棒控制系统的设计应该建立在这样一个模型的基础上，而该模型仍然能够实现这一目标。 实际系统的稳定性不受建模过程的影响，函数参数的任何常见变化都会影响系统的稳定性。

下一篇内容将细介绍高扬程混流式水轮机的数学模型

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