水轮机现代液压调速技术研究

　　随着我国水电事业的不断发展，各种大型和特大型水利发电站的相继建成大大的促进了我国电力事业的发展。水轮机是水力发电站的核心设备，其研制、生产、检修等环节关系到水电站的正常运行。近十年来，智能电网的建设对水力发电设备提出了新的要求，水轮机调速技术的可靠性、可调性、调节品质等成为影响水轮机安全稳定运行的关键因素。传统水轮机的调速技术采用液压系统，不仅消耗的功率大，产生的压力低，油耗多，而且连结管道复杂、体积庞大，无法适应水力发电行业控制设备的发展需求。近年来，基于现代液压控制理论的水轮机调速技术不断发展和完善，许多新产品在航天控制、机械加工、工程机械、电力行业得到了广泛的应用。借鉴液压行业的新技术，实现水轮机的现代液压调速控制，逐步改变传统水轮机调速系统的老式结构，不仅可以降低发电成本、提高工作效率，而且可以促进我国水电行业控制设备和技术的不断发展。本文通过研究我国水轮机现代液压调速技术的发展现状，详细的介绍了其系统结构及工作原理，对促进现代液压技术在水轮机调速中的应用具有重要的理论及现实意义。

　　1 水轮机的现代液压调速技术

　　1.1 水轮机调速系统的新要求

　　为了适应大型和巨型水力发电站和智能电网的发展需求，水轮机的调速系统需要满足以下新的发展要求。

　　①高度的可靠性和可控性。智能电网的稳定性和鲁棒性要求接入电网的水力发电设备必须具有高度的可靠性和稳定性。水轮机是水力发电站的发电设备，其控制性能必须满足可靠性和可控性的要求。可靠性一直是衡量水轮机调速系统的关键因素，应该从系统整体设计上进行改进，例如系统结构、硬件部分、软件编制、执行模块、制造工艺、安装方式、系统检测和维护等。开展新型液压控制策略的研究，探索先进控制方法在液压调速器中的应用，增强水轮机调速系统的稳定性和可控性，从而实现调速器的性能优化。

　　②实现智能化及多目标综合控制。在水轮机运行过程中，其运行的参数需要实时的监测，以了解其运行状态。这就要求其调速器不但能够有效的实现调速和控制功能，而且还应该具有功能扩展、故障定位、自我修复和及时预警等功能。实现水轮机运行状态的在线监测和远程调控需要计算机、通信等多个领域的支持，因此，如何借助计算机技术。使调速器更加智能化、综合化是一种重要的课题。此外，根据功率、相关检测信号、相位差等信息实现多目标综合控制也是水轮机液压调速系统需要满足的一个重要性能。