水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 版權(quán)信息
- ISBN:9787517080343
- 條形碼:9787517080343 ; 978-7-5170-8034-3
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水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 本書特色
本書介紹了水電站在電網(wǎng)系統(tǒng)中功能角色變化背景下,水輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)、特點(diǎn)和基本工作原理,液壓隨動(dòng)系統(tǒng)和油壓裝置;重點(diǎn)介紹了水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的硬件結(jié)構(gòu)、軟件功能、頻率測(cè)量方法、控制算法、調(diào)節(jié)模式與實(shí)現(xiàn)方法,建立了水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型;分析了水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性、工作特性、機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行特性、調(diào)節(jié)保證計(jì)算及調(diào)速設(shè)備選擇;講解了利用MATLAB及其工具箱進(jìn)行水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)仿真計(jì)算與大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程計(jì)算的方法。本書可作為能源動(dòng)力類(水動(dòng))與水利水電類專業(yè)的本科生教材,也可供其他相關(guān)專業(yè)和從事水電站控制設(shè)備研究、設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試與運(yùn)行的技術(shù)人員參考。
水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書介紹了水電站在電網(wǎng)系統(tǒng)中功能角色變化背景下,水輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)、特點(diǎn)和基本工作原理,液壓隨動(dòng)系統(tǒng)和油壓裝置;重點(diǎn)介紹了水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的硬件結(jié)構(gòu)、軟件功能、頻率測(cè)量方法、控制算法、調(diào)節(jié)模式與實(shí)現(xiàn)方法,建立了水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型;分析了水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性、工作特性、機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行特性、調(diào)節(jié)保證計(jì)算及調(diào)速設(shè)備選擇;講解了利用MATLAB及其工具箱進(jìn)行水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)仿真計(jì)算與大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程計(jì)算的方法。
水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 目錄
前言
第1章 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本原理
1.1 水力發(fā)電控制
1.1.1 電能特點(diǎn)與指標(biāo)
1.1.2 水力發(fā)電控制
1.1.3 水輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的地位與作用
1.2 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成與特點(diǎn)
1.2.1 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成
1.2.2 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)特點(diǎn)
1.3 水輪機(jī)調(diào)節(jié)動(dòng)作原理
1.3.1 水輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法
1.3.2 水輪機(jī)轉(zhuǎn)速人工調(diào)節(jié)
1.3.3 水輪機(jī)調(diào)節(jié)的動(dòng)作原理
1.4 調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要原件特性
1.4.1 測(cè)量元件
1.4.2 放大元件
1.4.3 反饋元件
1.4.4 水輪發(fā)電機(jī)組
思考題
第2章 水輪機(jī)調(diào)速器伺服系統(tǒng)與油壓裝置
2.1 液壓系統(tǒng)
2.2 液壓放大元件
2.2.1 液壓放大原理
2.2.2 主配壓閥
2.2.3 主接力器
2.3 電液轉(zhuǎn)換器伺服系統(tǒng)
2.4 電液比例伺服閥系統(tǒng)
2.5 電機(jī)式伺服系統(tǒng)
2.5.1 步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)
2.5.2 直流電機(jī)伺服系統(tǒng)
2.5.3 交流電機(jī)伺服系統(tǒng)
2.6 電磁換向閥伺服系統(tǒng)
2.7 導(dǎo)葉分段關(guān)閉裝置
2.8 事故配壓閥
2.9 油壓裝置
2.9.1 調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置的特點(diǎn)和要求
2.9.2 油壓裝置的組成與工作原理
2.9.3 油壓裝置系列
思考題
第3章 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)微機(jī)控制技術(shù)
3.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的概述
3.1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的原理
3.1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成
3.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)
3.2 .水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的工作原理及硬件結(jié)構(gòu)
3.2.1 水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器工作原理
3.2.2 水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的主要功能
3.2.3 水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的硬件結(jié)構(gòu)
3.2.4 水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的頻率測(cè)量
3.3 水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的控制模式及控制軟件
3.3.1 水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的工作狀態(tài)
3.3.2 水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的操作方式
8.3.3 水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的調(diào)節(jié)模式
3.3.4 水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的軟件配置
3.4 水輪機(jī)調(diào)速器的控制算法
3.4.1 PID控制算法
3.4.2 水輪機(jī)調(diào)速器的PID控制結(jié)構(gòu)
3.4.3 實(shí)際水輪機(jī)調(diào)速器PID算法
思考題
第4章 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
4.1 調(diào)速器數(shù)學(xué)模型
4.2 壓力引水系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
4.2.1 壓力引水系統(tǒng)的水擊現(xiàn)象
4.2.2 剛性水擊模型
4.2.3 彈性水擊模型
4.3 水輪機(jī)數(shù)學(xué)模型
4.3.1 水輪機(jī)的力矩特性與流量特性
4.3.2 水輪機(jī)傳遞系數(shù)的計(jì)算方法
4.4 發(fā)電機(jī)及負(fù)載數(shù)學(xué)模型
4.5 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
思考題
第5章 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性分析
5.1 調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性及動(dòng)作過(guò)程分析
5.1.1 調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性
5.1.2 調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性
5.2 機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行靜態(tài)分析
5.2.1 調(diào)差機(jī)構(gòu)
5.2.2 轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)構(gòu)
5.2.3 調(diào)速器在電力系統(tǒng)調(diào)頻中的作用
5.3 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性
5.3.1 開(kāi)環(huán)與閉環(huán)傳遞函數(shù)
5.3.2 調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性
5.3.3 調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差
5.3.4 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性
5.4 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)分析
5.4.1 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定域分析
5.4.2 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頻率特性分析
5.4.3 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的根軌跡分析
5.5 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)整定
5.5.1 極點(diǎn)配置法
5.5.2 開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性法
5.5.3 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行工況的影響
5.5.4 調(diào)速器參數(shù)整定的簡(jiǎn)易估算法
思考題
第6章 調(diào)節(jié)保證計(jì)算及設(shè)備選擇
6.1 調(diào)節(jié)保證計(jì)算的任務(wù)、目的及標(biāo)準(zhǔn)
6.1.1 調(diào)節(jié)保證計(jì)算的任務(wù)及目的
6.1.2 調(diào)節(jié)保證計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)
6.2 水擊壓力計(jì)算
6.2.1 剛性水擊與彈性水擊
6.2.2 直接水擊與間接水擊
6.2.3 調(diào)節(jié)保證中的水擊壓力計(jì)算
6.3 轉(zhuǎn)速升高計(jì)算
6.3.1 轉(zhuǎn)速升高計(jì)算公式
6.3.2 轉(zhuǎn)速升高計(jì)算公式中各參數(shù)的確定
6.3.3 經(jīng)驗(yàn)公式
6.4 調(diào)節(jié)保證的計(jì)算步驟與舉例
6.4.1 計(jì)算步驟
6.4.2 調(diào)節(jié)保證計(jì)算實(shí)例
6.5 調(diào)速設(shè)備選型
6.5.1 中小型調(diào)節(jié)設(shè)備選擇
6.5.2 大型調(diào)節(jié)設(shè)備選擇
6.5.3 油壓裝置的選擇
6.6 改善大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程的措施
6.6.1 增加機(jī)組的GD2
6.6.2 設(shè)置調(diào)壓室
6.6.3 裝設(shè)調(diào)壓閥
6.6.4 改變導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律
6.6.5 裝設(shè)爆破膜
思考題
第7章 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真
7.1 Matlab及其控制系統(tǒng)工具箱
7.1.1 Matlab的語(yǔ)言基礎(chǔ)
7.1.2 Matlab的控制系統(tǒng)工具箱與水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)分析
7.2 Simulink與水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)仿真
7.2.1 用Simulink進(jìn)行控制系統(tǒng)仿真步驟
7.2.2 Simulink水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)仿真
7.3 大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)仿真
7.3.1 特征線法在過(guò)渡過(guò)程計(jì)算中的應(yīng)用
7.3.2 邊界條件
7.3.3 水輪機(jī)非線性數(shù)學(xué)模型
7.3.4 計(jì)算步長(zhǎng)選取
7.3.5 大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程計(jì)算步驟
7.3.6 計(jì)算實(shí)例
思
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水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 作者簡(jiǎn)介
陳帝伊,男,1982年12月生,滿族,河北遵化人,博士,教授,博士生導(dǎo)師,教育部青年長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授、國(guó)家優(yōu)秀青年基金、教育部霍英東青年教師獎(jiǎng)、陜西省中青年領(lǐng)軍人才、陜西省青年科技新星獲得者,2008年9月至2009年1月西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院進(jìn)修,2012年7月至2013年7月美國(guó)Arizona State University訪問(wèn)學(xué)者,2015年10月至2016年9月澳大利亞科廷大學(xué)(Curtin University)訪問(wèn)學(xué)者。中國(guó)青年科技工作者協(xié)會(huì)理事、中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員、水利工程學(xué)會(huì)泵及泵站專業(yè)委員會(huì)委員、美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)(ASME)、美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)(ASCE)、國(guó)際水利學(xué)會(huì)(IAHR)、國(guó)際電氣與電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE, IEEE Power & Energy Society)等國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)組織會(huì)員。主要從事水電站系統(tǒng)穩(wěn)定性與控制研究,以第一作者或通訊作者發(fā)表論文83篇。