汽轮机电液调节系统迟缓率测定装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103671361103671361A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201310711078.X(22)申请日2013.12.20(71)申请人广东电网公司电力科学研究院地址510080广东省广州市越秀区东风东路水均岗8号申请人哈尔滨工业大学(72)发明人金格张可浩冯永新刘娇刘石谭金刘金福邓少翔于达仁(74)专利代理机构广州知友专利商标代理有限公司44104代理人周克佑(51)Int.Cl.F15B19/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称汽轮机电液调节系统迟缓率测定装置及方法(57)摘要本发明涉及一种基于阶跃扰动的汽轮机电液调节系统迟缓率测定装置，其特征是：包括阶跃信号发生器、工作信号发生器、加法器和油动机位移检测模块，所述的阶跃信号发生器和工作信号发生器分别连接至加法器，加法器连接至汽轮机电液调节系统的伺服卡PID模块，油动机位移检测模块经汽轮机电液调节系统的LVDT模块连接至调门开度。本发明还涉及使用上述装置进行汽轮机电液调节系统迟缓率测定的方法。本发明测得的迟缓率结果不随转速变化率变化而改变，比现有的测定装置更准确。CN103671361ACN10367ACN103671361A权利要求书1/1页1.一种基于阶跃扰动的汽轮机电液调节系统迟缓率测定装置，其特征是：包括阶跃信号发生器、工作信号发生器、加法器和油动机位移检测模块，所述的阶跃信号发生器和工作信号发生器分别连接至加法器，加法器连接至汽轮机电液调节系统的伺服卡PID模块，油动机位移检测模块经汽轮机电液调节系统的LVDT模块连接至调门开度。2.根据权利要求1所述的基于阶跃扰动的汽轮机电液调节系统迟缓率测定装置，其特征是：所述的汽轮机电液调节系统为依次连接的伺服卡PID模块、电液转换器模块、油动机模块，油动机模块控制调门阀位并经LVDT模块转换为调门开度返回给调门指令及油动机位移检测模块。3.一种采用如权利要求1或2所述装置进行基于阶跃扰动的汽轮机电液调节系统迟缓率测定的方法，其特征是：包括以下步骤：S1在电液伺服系统工作信号的基础上叠加一个微小的阶跃扰动信号，阶跃扰动信号的幅值的大小小于理论的迟缓率大小；S2通过不断增大阶跃信号的幅值，观察油动机的位移信号，当油动机位移刚好发生变化时，此时的阶跃信号幅值就是该汽轮机电液调节系统的迟缓率。2CN103671361A说明书1/3页汽轮机电液调节系统迟缓率测定装置及方法技术领域[0001]本发明涉及一种汽轮机电液调节系统迟缓率测定装置，尤其是涉及一种基于频率阶跃扰动的汽轮机电液调节系统静态迟缓率测定装置。本发明还涉及使用上述装置进行汽轮机电液调节系统迟缓率测定的方法。背景技术[0002]汽轮机电液调节系统的迟缓率是指在调节系统中由于各部件的不灵敏因素造成的动作迟缓程度，是实际调节系统的静态特性曲线最大的死区范围与额定转速的比值。它实际上代表了整个调节系统对其控制的变量的敏感程度，反映了系统的转速控制精度。迟缓率是调节系统最重要的质量指标之一，迟缓率太大，会引起调节系统振荡、甩负荷后不能维持空转等严重缺陷。所以在设计、制造、安装和运行中，都应该努力使调节系统的迟缓率减至最小。因此，如何准确的测定调节系统的迟缓率对实际生产有着重要意义。[0003]由于迟缓率的存在，在调节系统增大和减小转速的过程中，实际调节系统的静态特性曲线一般是两条线，一条是对应于转速上升过程的特性线，另一条是对应于转速下降过程的特性线，两条线之间存在一条带状不灵敏区，目前的迟缓率测定方法就是通过该带状不灵敏区计算出系统的迟缓率。但是实际操作中发现，该方法测定的迟缓率随着转速上升（或下降）的速率而变化，不能反映系统的实际迟缓率，即无法摆脱动态对系统迟缓率的影响。[0004]目前国内普遍是利用转速上行下行斜坡信号来测定迟缓率的。该方法的原理如下：[0005]将汽轮机静态特性曲线中第四象限的曲线通过坐标映射和转置变换，可以得到图1所示的调门行程—转速（△sx-n）对应曲线。系统的迟缓率实际上代表了整个调节系统对其控制的变量的敏感程度，对于调速系统而言，转速的迟缓率就是当机组的转速发生变化时，调节系统在转速偏差达到何种程度时才开始动作。[0006]现做如下定义：机组转速在发生微小变化时，其变化幅度为△n，△n在调门定开度下的极值为nε，即在机组转速变化幅度△n超过极值nε时，调节系统才开始响应，改变调门开度进行调节，则有：[0007][0008]其中：ε为调节系统的迟缓率；n0为汽轮机额定转速。显然，只要获取了转速微变极值，就能成功测定系统的迟缓率。[0009]该方法就是利用了上