Page 210 - 新时期水利水电工程施工技术及其实践

·新时期水利水电工程施工技术及其实践·
Construction Technology and Practice of Water Conservancy and Hydropower Projects in the New Era

格入手，提高处理速度和能力。

1. 控制算法
就PLC而言，在进行相关运算时，逻辑处理能力十分突出，但是功能比较单一，
并且会占用大量的 CPU，造成系统反应缓慢。水轮发电机组调速系统在运行过
程中，会涉及大量不同类型的算法，特别是 PID 算法，这类算法对应不同的调节

模式，所以导致 CPU 负担过重。针对这种情况，需要改进控制算法，尤其是在
一些变量没有显著变化或者是变化没有产生较大影响时，就不需要重复进行控制
运算，这样能够减少计算的时间和次数，从而减轻 CPU 的负担，满足调速系统

的要求。
2. 等级划分
众所周知，调速系统需要收集的状态量很多，并且不断接收命令，同时做出
反馈，这些信息和命令需要一定的时间，而且不能疏忽大意，所以不能通过算法

提高处理速度，而是需要对信息进行分级，对所有需要处理的信息按照程度轻重
进行划分，然后优先采集那些相对重要的信息。可以通过智能接口单元，采集完
成后进行预处理，然后再传输到 PLC 中，这样就能够优先完成处理工作，减少

PLC 的工作量。
（二）丰富调节模式
目前，水轮发电机组应用的调速系统以及市场中常见的调速系统，都集中在

转速的调节上，但是调速系统不仅需要调节转速，还要完成开机、停机等一系列
的操作，所以静态和动态指标不能准确衡量调速系统。加上中国电网的规模不断
扩大，发电机组的调速系统不仅要做好电网调频工作，还要不断调整自身负荷，

这就需要改变开度设定值，这是因为开度和功率有一定联系。可是一些大型的发
电站，改变开度对于功率的影响效果不明显，只能通过功率直接设定负荷。科学
研究表明，如果一个调速系统仅仅能够调节转速，尽管动态指标十分稳定，但是
仍然无法满足市场和实际需求，这是由增减负荷的速度决定的，只有在增减负荷

时保持较快的速度，才能真正满足现场的需求。可以通过增加前馈环节，提高后
期的响应速度，从而在一定程度上改变功率，但是与开度的改变还存在直接的关
系。国外的一些先进的调速系统在 PLC 的基础上，增加了一些额外的调节功能，

起到了一定的效果。为此，笔者尝试设计一种多功能的调节模式，不仅涵盖转速
调节，还包括开度调节和功率调节，这样才能更好地适应社会的发展。

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