在实际过程中，我们一般想通过调速系统达到以下几个目的：负荷的相对平衡，电网单位时间内震动次数保持稳定，系统可以根据给定的信号和干扰信号进行有效地负反馈调节，整个系统具有优秀的动静态性能。为了达到以上几个必要的目标，调速器因为其自身作用成为了整个系统最为关键的部分。为了不断改进水轮机调速器，不仅要在硬件、加工与装配上不断提高，设计出一个可靠性高的调速系统也是一件非常重要的工作，对促进水电发展具有重要意义。

当然，与发达国家相比，水轮机的硬件、做工上尚有差距，在今后的研究中需要重视部件使用的耐久、可靠性，缩小与国外技术水平的差距，推动我国水力发电的发展。 

1。2 发展情况国内外

1。3 本章小结

本文先是绪论部分，简要介绍了水力发电在世界各地的发展情况，并顺带阐述了水力发电的优点和缺点，指出水力发电将是未来世界能源结构的主要部分。接着又介绍了调速器的发展史，并选择了一种实用可靠的调速系统，利用的是反馈控制原理。最后又引出了使用的仿真软件。

第二部分就是开始设计水轮发电机调速系统，先对各部分建模，最后得到一个整体的调速系统。接着进行调速器的硬件设计，并着重介绍PID控制。

2水轮发电机组调速系统建模

水轮发电机组调速系统是一个包含多种复杂控制因素的系统。该系统大致分为以下几个部分：最关键的调速器，转换放大信号的液压随动模块以及压力引水和旋转的水轮机。调速器是按照转速偏差来改变导叶开度，达到改变力矩的效果，实现对转速的控制，从而使水轮机的转速恢复并稳定到某一个稳态值。

本论文提出根据闭环负反馈控制的方式对水轮机转速进行控制的调速系统，可解释为，对输出的交流电信的频率信号进行采样，把该值返送到控制水轮机导叶开合角度的调速器中去，去改变水轮机导叶的力矩，从而改变了转速，进而改变接下来的输出频率。简而言之，通过反馈控制原理，可以让水轮机的转速始终稳在给定值。

2。1关于水轮发电机机组来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

2。1。1 电液随动系统

在该系统中，接力器发挥着主要的作用，故就是最关键的部分。接力器受控于主配压阀，因为一个积分环节的作用。该积分环节可以表述为这样的过程：控制接力器的主配压阀静止于中间位置时，接力器将保持静止；主配压阀的活塞开始向开启方向移动，接力器也沿着同样的方向运动，活塞偏离中间位置的数值越大，移动速度就越大；反之同理，接力器往关闭方向移动的速度与活塞距离中间的位置的数值同样成正比；当活塞回到中间位置，接力器不会再移动，且保持当前开度。

电液调速系统分为控制驱动部分和被控部分。液压放大模块与拉杆在调速器中就属于控制驱动。而液压放大部分、可往返直线运动的拉杆、水轮机及引水管道和发电机属于调速器的被控对象。

引导阀即辅助接力器，主配压阀即主接力器，两者一起构成了液压部分。先考虑理想情况，暂且先不考虑辅助接力器和伺服装置的惯性特征，我们把辅助接力器和门控伺服电机看成积分环节，液压随动系统就可表示在下图。