【摘 要】
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目前,我国小型水电站自动化水平处于一个相对落后的状态,我国小型水电厂自动化发展的总体目标是2015年农村水电行业全面实现现代化。湖北省恩施州是华中地区重要水电能源调峰
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目前,我国小型水电站自动化水平处于一个相对落后的状态,我国小型水电厂自动化发展的总体目标是2015年农村水电行业全面实现现代化。湖北省恩施州是华中地区重要水电能源调峰基地和西电东送的重要电源点。据统计,恩施州水力资源丰富,全州水力资源理论蕴藏量509万KW,技术可开发350万KW。对小水电站水电因地制宜择优有序地改造与开发,有助于推动当地经济发展,并且能够优化资源配置,促进能源可持续发展。因此本文以小型水电机组为对象,研究基于PLC的调速系统。水轮机调速器是水电站水轮机控制系统中的重要设备,在它与电站二次回路、计算机监控系统的配合下,完成水轮发电机组的开机、停机、增减负荷、紧急停机等任务。本文对水轮机调速器的发展进程、应用现状和发展趋势进行论述。结合小水电站的特点,构建水轮机调速系统的结构原理图。研究模糊PID控制算法在调速系统中的应用,讨论了模糊控制的原理、模糊PID控制器的结构及设计步骤,并在matlab环境下对基于模糊PID的水轮机调速系统和基于PID的水轮机调速系统进行仿真,对两种算法进行仿真对比,为改善水轮机调速系统的动态性能提供理论上的支持。本文以西门子S7-200系列的可编程逻辑控制器为基础,对水轮机调速系统进行设计。首先进行PLC选型、I/O口的分析、扩展模块的选择,然后对系统的动静态测频、模糊PID控制、开机控制、停机控制、甩负荷控制、并网控制等模块进行梯形图编程。该设计方案可应用于小型水轮机的调速控制中,对于中小型水电站的水轮机调速器的设计和改造有一定的参考价值。
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