水輪機調速系統的全數字控制管理

【摘 要】水輪機調速系統是一項非常復雜的控制系統，這種系統中包括水電、機械等系統的控制，而且具有非最小相位、非線性、多變性等特點，因此，很難建立起數學控制模型。對水輪機調速系統的全數字控制管理，各行各業都在進行相關研究，本文從模糊邏輯推理方面入手，對水輪機調速系統的數字控制的一方面進行分析研究。通過對模糊神經網絡控制的相關內容的研究，總結推理出水輪機調速系統的全數字控制的相關特點。

【關鍵詞】水輪機；調速器；模糊神經網絡；復合控制

水輪機調速系統就是在一定條件下將水輪機進行調速的一個系統，在這個系統中需要到一定的條件，其中在這個系統中各個環節是非線性變化的，同時時間也不是按照一定規律進行變化的，也就是時變在非最小相位的一個系統。在這個系統中動力學的特征就是內部環境的不確定性和外部環境擾動的多變化，只有在這個系統中，外部環境和內部環境都能夠在進行控制的基礎上進行操作，才能是實現水輪機調速的全數字控制管理工作。在進行水輪機的操作過程中，需要用到水輪機的低水流和大流量進行操作，這個機組需要進行一些相應的規定才能進行很好的工作。在進行水輪機控制操作過程中，能夠將水輪機的單一模糊控制進行很好的數學操作，就會變為數字化的控制操作，這樣在計算機的控制管理之下就能擁有很好的動態品質。筆者就這個問題進行對水輪機調速系統的簡述，同時還有對水輪機調速系統的全數字控制管理進行了建議。

1.水輪機調速系統全數字控制系統的簡介

在我們國家，水資源是非常豐富的，其中每個地區幾乎都是有水電站的出現，各種規格是大小不一的。其中電站中就會伴隨著各種儀器的使用，其中包括各種常規儀器表，同時還是缺少不了的水輪機的出現。在進行水輪機的系統發展過程中，數字化的水輪控制系統的出現，就能夠很好的進行調速系統的應用。在水輪機的系統應用過程中，調速系統是水輪機的重要組成部分，同時還是發電機和電力系統中最為重要的部分，擁有著一個舉足輕重的重要作用。在我們國家，水輪機的微機調速器是在控制理論和計算機技術的發展上才進行起步的，這個過程是及其漫長的，在電液過程的調速器的發展基礎上，才進行發展起來的，這個過程是重要的，過程是很長的，總共有十多年的歷史。在進行水輪機的調速系統的發展過程中，現在一般都會用到水輪機的調速控制系統，這個過程中最為重要和常見的就是微機調速水輪機控制過程，在這個系統中，是一種以工業控制計算機來進行操作的，同時這個過程是可以操作和編程的。此控制器是很好的可以控制各種各個系統之間的調節性和協調性，是一項重要的措施。在這個系統中，其中最為重要的就是可以編程的控制器為控制核心。這個過程就是以步進電機進行取代電液轉換器為機構的，在進行此過程和系統中是一項重要的新型微機調速器。這種微機調速器在功能、調節性能、可靠性等方面具有機械結構簡單可靠、耗油量少、油泵起動次數少、油質要求低、不卡澀等優點。

2.水輪機調速系統全數字控制系統管理優點

2.1水輪機調速系統全數字控制系統操作簡單

現在的水輪機調速系統全數字進行控制是基于一種線性化過程，此過程是一項較為簡單的過程，由于是單一的線性化過程，在進行操作的時候就是很簡單的。在進行操作的過程中，只需要給定一個簡單的輸入過程，就能很好的控制整個過程，這樣就能較為方便的進行操作，同時還是在進行操作的過程中，在計算機的語句中，進行遠程控制系統。在進行遠程操作時候，基于線性操作，能夠很簡單的將水輪機系統中所要用到條件進行轉變，這樣就能在最為短的時間內進行操作和控制，這就給工作人員簡化了工作方式，就能提高工作效率，使資源的利用程度大幅度的提高。

2.2水輪機調速系統全數字控制系統精確

伴隨著計算機技術的發展，水輪機調速系統和計算機技術的結合下，同時還有現代控制理論技術的發展，這就為了水輪機智能化的調速策略就變得容易可行。在這樣的操作過程中，能夠更加精確的進行操作。在智能化的控制過程中，智能控制是控制理論發展的高級階段，同時還可以很好的解決用于傳統方法難以解決的復雜控制問題，在這個過程中主要包括就是：專家控制、模糊控制、神經網絡控制等。在進行專家控制過程中，主要是將水電廠智能故障進行診斷，采用的是層次的故障診斷過程。

3.水輪機調速系統全數字控制系統管理出現的問題

3.1水輪機調速系統全數字控制的信息不確定

在進行水輪機調速系統過程中，由于是采用在計算機技術的操作下，進行的將簡單的數字信號的信息進行轉化為操作的信息，這樣由于數字信號的不準確性導致水輪機調速系統全數字控制的信息不確定性，同時還會伴隨著計算機的全數字控制過程導致的簡單化過程的診斷操作失誤過程。在整個對象的診斷問題中，由于是不同的層次，不同規模的診斷規模的子診斷對象，并逐層逐塊地深入診斷，這樣可以很好的提高了診斷故障的準確性。

3.2水輪機調速系統全數字控制管理檢修工作復雜

在進行水輪機的調速系統過程中全數字的控制管理檢修工作是變得較為復雜化，同時還有伴隨著診斷過程的系統操作變得也復雜化，基于傳統的操作過程，操作過程是不簡單的，但是操作過程如果出現了問題，在進行檢修的過程中，就會能夠很好的將最為簡單的過程進行操作起來，這個過程是較為簡單的，在進行更新換代以后的操作系統就變得較為復雜的檢修工作，這樣只有在加大力氣檢修的基礎上才能很好的將水輪機的系統管理變得較為簡單。

4.水輪機調速系統全數字控制系統管理的建議

4.1水輪機系統全數字控制的信息進行操作簡單化

和傳統的水輪機系統相比，現在的全數字控制系統不僅僅可以提高水電機組的故障檢修的正確性和可靠性，在進行操作過程中，可以通過提高技術的更新過程，將操作步驟進行簡單化，能很好的提高工作的準確性和簡單性，能最大程度的提高了工作效率，同時還能將操作的過程變得較為簡單執行，就能讓工作人員在最為快速的過程中將工作完成。

4.2水輪機調速系統全數字控制管理檢修工作簡單化

在進行水輪機的檢修過程和傳統的水輪機系統相比，現在的全數字控制系統不僅僅可以提高水電機組的故障檢修的正確性和可靠性，在進行操作過程中，可以通過提高技術的更新過程，將操作步驟進行簡單化，就能很好的提高工作的準確性和簡單性，讓工作人員在最為快速的過程中將工作完成。只有提高了檢修的可靠性，或者說是將檢修工作進行較為簡單的操作，這樣就能將工作的復雜程度就變得簡單操作，能夠很好的降低工作的難度，使得在水輪機調速系統全數字控制管理檢修工作中變得工作簡單化。

4.3水輪機調速系統全數字控制管理人性化

在進行水輪機調速系統的全數字控制管理工程中，人是主體，只有讓工作變得人性化，才能將工作強度變低，使得整個工作得工作人員能夠很好的進行操作，將操作步驟進行簡單化，能很好的提高工作的準確性和簡單性，體現出工作的人性化，最大程度的提高了工作效率，同時還能將操作的過程變得較為簡單執行，就能讓工作人員在最為快速的過程中將工作完成。

5.結束語

水輪機調速系統是一項非常復雜的控制系統，這種系統中包括水電、機械等系統的控制，而且具有非最小相位、非線性、多變性等特點，因此，很難建立起數學控制模型。對水輪機調速系統的全數字控制管理，各行各業都在進行相關研究，只有不斷進行創新開拓，水輪機調速系統數字化進程就能夠在以后變得更好。 [科]

【參考文獻】

[1]沈祖詒.水輪機調節[M].北京：中國水利水電出版社，1998.

[2]張健民.智能控制原理及應用[M].北京：冶金工業出版社，2003.