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水輪機調節系統原理(普通高等教育水利水電工程類精品教材)

  • 作者：編者:李超順//張勇傳|責編:劉艷花//李昊
  • 出版社：華中科技大學
  • ISBN：9787568098403
  • 出版日期：2023/08/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：349
人民幣：RMB 59.8 元      售價：元
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內容大鋼
    本教材分為10章，主要內容包括水輪機調節系統的基本概念、水輪機調速器主要類型、水輪機微機控制技術、調速器伺服系統與油壓裝置、水輪機調節系統數學模型、水輪機調節系統動靜特性、調節保證計算和設備配置、水輪機調節系統數字模擬、調速器控制規律優化以及水輪機調節系統現場試驗。除了介紹本學科的經典理論、方法和應用外，還將課題組多年來的最新成果融人其中，包含新型控制演算法、水輪機數學模型和調速器控制規律優化，進一步更新了水利學科知識體系，有助於讀者系統深入地學習水輪機調節系統的發展歷程。
    本書可作為能源與動力類與水利水電專業的本科生教材，也可供其他相關專業和從事水電控制設備研究、設計、製造、安裝調試與運行的技術人員參考。
作者介紹
編者:李超順//張勇傳|責編:劉艷花//李昊
目錄
第l章  水輪機調節系統的基本概念
  1.1  水輪機調節系統的任務與特點
    1.1.1  水輪機調節系統的任務
    1.1.2  水輪機調節系統的特點
  1.2  水輪機調節系統的組成與原理
    1.2.1  水輪機調節系統的組成
    1.2.2  水輪機調節系統的原理
  1.3  水輪機調速器的分類和發展
    1.3.1  調速器的分類
    1.3.2  調速器的發展
  1.4  水輪機調節系統主要元件特性
    1.4.1  測量元件
    1.4.2  放大元件
    1.4.3  反饋元件
    1.4.4  水輪發電機組
  1.5  課後習題
第2章  電氣液壓型調速器
  2.1  測頻迴路
    2.1.1  永磁機——LC測頻迴路
    2.1.2  發電機殘壓——脈衝頻率測量迴路
    2.1.3  齒盤與磁頭——脈衝頻率測量迴路
    2.1.4  發電機殘壓——數字測頻電路
    2.1.5  幾種測頻迴路的比較
  2.2  校正迴路
    2.2.1  軟反饋迴路(緩衝迴路)
    2.2.2  測頻微分迴路
    2.2.3  積分器迴路
  2.3  功率給定、調差及人工失靈區迴路
    2.3.1  功率給定、調差及跟蹤迴路
    2.3.2  人工失靈區迴路
  2.4  綜合放大與開度限制迴路
    2.4.1  綜合放大迴路
    2.4.2  開度限制迴路
  2.5  電氣協聯裝置
  2.6  電液轉換器
  2.7  課後習題
第3章  水輪機微機控制技術
  3.1  微機調速器的結構與原理
    3.1.1  一般電腦控制系統的結構
    3.1.2  微機調速器的系統結構及主要功能
    3.1.3  微機調節器的硬體
    3.1.4  微機調節器的工作原理
  3.2  微機調速器的調節模式
    3.2.1  微機調速器的工作狀態
    3.2.2  微機調速器的調節模式
    3.2.3  微機調速器的開機控制
    3.2.4  微機調速器的停機控制
    3.2.5  微機調速器的併網與解列控制
    3.2.6  數字協聯與實現
    3.2.7  微機調速器的軟體配置

  3.3  微機調速器的控制演算法
    3.3.1  概述
    3.3.2  位置型離散PID控制演算法
    3.3.3  增量型離散PID控制演算法
    3.3.4  PID控制演算法的改進
    3.3.5  微機調速器常用的PID控制系統結構
  3.4  新型PID控制演算法
    3.4.1  分數階理論與分數階PID控制器
    3.4.2  自適應模糊PID控制器
  3.5  課後習題
第4章  水輪機調速器伺服系統與油壓裝置
  4.1  液壓放大元件
    4.1.1  液壓放大原理
    4.1.2  主配壓閥
    4.1.3  主接力器
  4.2  電液轉換器伺服系統
  4.3  電液比例閥伺服系統
  4.4  電機式伺服系統
    4.4.1  步進電機伺服系統
    4.4.2  直流電機伺服系統
    4.4.3  交流電機伺服系統
  4.5  電磁換向閥伺服系統
  4.6  導葉分段關閉裝置
    4.6.1  接力器導葉分段關閉裝置
    4.6.2  導葉分段關閉閥
  4.7  事故配壓閥
  4.8  油壓裝置
    4.8.1  調速系統油壓裝置的特點和要求
    4.8.2  油壓裝置的組成與工作原理
    4.8.3  油壓裝置的系列
  4.9  課後習題
第5章  水輪機調節系統數學模型
  5.1  調速器數學模型
    5.1.1  微機調節器模型
    5.1.2  液壓執行機構非線性模型
  5.2  水力系統數學模型
    5.2.1  壓力引水管道模型
    5.2.2  調壓井模型
    5.2.3  特徵線求解模型
  5.3  水輪機數學模型
    5.3.1  線性數學模型
    5.3.2  基於全工況特性曲線的非線性數學模型
  5.4  發電機及負載數學模型
  5.5  水輪機調節系統整體數學模型
    5.5.1  調速系統線性模型
    5.5.2  調速系統非線性模型
  5.6  課後習題
第6章  調水輪機調節系統動靜特性
  6.1  機組並列運行靜態分析
    6.1.1  調差機構

    6.1.2  轉速調整機構
    6.1.3  調速器在電力系統調頻中的作用
  6.2  水輪機調節系統的動態特性
    6.2.1  開環與閉環傳遞函數
    6.2.2  調節系統動態響應特性
    6.2.3  調節系統動態響應特性
    6.2.4  調節系統動態響應特性
  6.3  水輪機調節系統的穩定性
  6.4  水輪機調節系統的參數整定
    6.4.1  極點配置法
    6.4.2  開環頻率特性法
    6.4.3  運行工況的影響
    6.4.4  調速器參數整定的簡易估演算法
  6.5  課後習題
第7章  調節保證計算和設備配置
  7.1  調節保證計算的任務與標準
    7.1.1  調節保證計算的任務
    7.1.2  調節保證計算的標準
  7.2  水擊壓力和轉速上升計算
    7.2.1  水擊現象分類
    7.2.2  水擊壓力計算
    7.2.3  轉速壓力計算
  7.3  調節保證的計算流程與實例
    7.3.1  調節保證計算步驟
    7.3.2  調節保證計算實例
  7.4  調節設備選型
    7.4.1  調速器型號的命名
    7.4.2  中小型調速器容量計算
    7.4.3  大型調速器容量計算
  7.5  改善大波動過渡過程的措施
    7.5.1  增加機組的GD
    7.5.2  設置調壓室
    7.5.3  裝設調壓閥
    7.5.4  改變導葉關閉規律
    7.5.5  裝設爆破膜
  7.6  課後習題
第8章  水輪機調節系統數字模擬
  8.1  MATLAB及其控制系統工具箱
    8.1.1  MATLAB語言基礎
    8.1.2  MATLAB的控制系統工具箱與水輪機調節系統分析
    8.1.3  LTI Viewer
  8.2  Simulink與水輪機調節系統模擬
    8.2.1  用Simulink進行控制系統模擬的步驟
    8.2.2  用Simulink實現水輪機調節系統模擬
  8.3  S-函數及其應用
    8.3.1  S-函數的基本概念
    8.3.2  用MATLAB語句編寫S_函數
    8.3.3  水輪機調節系統的非線性模擬
  8.4  水輪機調節系統大波動過渡過程模擬
    8.4.1  水擊計算的特徵線法

    8.4.2  基本邊界條件
    8.4.3  水輪機非線性數學模型
    8.4.4  計算步長選取
    8.4.5  大波動過渡過程計算步驟
    8.4.6  計算實例
  8.5  課後習題
第9章  調速器控制規律優化
  9.1  優化演算法
    9.1.1  引力搜索演算法
    9.1.2  改進引力搜索方法
  9.2  調速器導葉開啟規律優化
    9.2.1  一段式開機
    9.2.2  二段式開機
    9.2.3  智能開機
    9.2.4  實例分析
  9.3  調速器導葉關閉規律優化
    9.3.1  抽水蓄能機組非線性模擬平台
    9.3.2  導葉規律優化問題描述
    9.3.3  單目標導葉關閉規律優化
    9.3.4  多目標導葉關閉規律優化
  9.4  調速器控制參數優化
    9.4.1  抽水蓄能機組調速系統分數階PID控制器設計與參數優化
    9.4.2  抽水蓄能機組模糊控制器參數優化
  9.5  課後習題
第10章  水輪機調節系統現場試驗
  10.1  試驗裝置與標準
    10.1.1  水輪機調節系統試驗裝置
    10.1.2  水輪機調節系統試驗標準
  lO.2  調速器的整機調整和靜態試驗
    10.2.1  調速器的整機調整試驗
    10.2.2  調速器的靜態特性試驗
  10.3  水輪機調節系統的動態特性試驗
    10.3.1  單機空載穩定性觀測
    10.3.2  空載擾動試驗
    10.3.3  負載擾動試驗
    10.3.4  甩負荷試驗
    10.3.5  接力器不動時間測定試驗
    10.3.6  帶負荷連續72h運行試驗
  10.4  課後習題
參考文獻

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