水輪機調節系統仿真（簡體書）

《水輪機調節系統仿真》由魏守平所著，對水輪機調節系統的基本理論、工作原理和動態仿真進行了系統、深入、全面的分析和研究，詳細地分析、推導和論證了水輪機調節系統、水輪機控制系統和被控制系統的靜態及動態特性；建立了基于MATLAB的水輪機調節系統的仿真模型；提出并成功實現了“1仿真目標一3數值仿真”的仿真策略，運用水輪機調節仿真決策支持系統對水輪機調節系統的機組開機、機組空載頻率波動、機組空載頻率擾動、接力器不動時間、機組甩負荷、電網一次調頻和孤立電網等運行狀態及動態過程進行了詳細的仿真和深入的分析，取得到了一些新的成果。
《水輪機調節系統仿真》可作為水利水電工程類專業的本科生及研究生的參考教材，可供從事水輪機調節理論研究、技術開發和設計、電站設計、設備制造、電站運行和維護檢修、高等院校教師等專業人員閱讀和參考。

魏守平，男，1939年2月生，湖北省武漢市人，中國民主建國會會員，華中科技大學教授、博士生導師，享受國務院特殊津貼，曾任武漢市人民政府參事。1962年畢業于原華中工學院工業自動化專業，1981年在該校獲發電廠工程專業工學碩士學位。

長期從事水輪機調節系統和水輪機控制系統的研究、開發、設計、生產、仿真、教學和標準化工作，曾經在天津電氣傳動設計研究所和廣西南寧發電設備總廠各工作了8年。主持并完成了水輪機集成電路電液調速器的產品設計及應用，是我國第一臺水輪機微機調速器的創始人，在國際國內提出并實現了基于可編程控制器的水輪機微機調速器，成果已轉換為現實生產力，成為國內水輪機數字式電液調速器的主流產品，在國內外水電站得到廣泛應用；參加了水輪機調速器國家標準、部標準和企業標準的制定工作，任歷屆全國水輪機標準化技術委員會控制設備分技術委員會委員、顧問；在國內首次主持并完成了從電網的角度研究水輪機調速器與電網一次調頻、二次調頻和區域電網間交換功率協調控制的工程項目。

多次獲得省級、部級科技進步一等、二等獎。著有《現代水輪機調節技術》、《水輪機控制工程》和《水輪機調節》等專著。其中《水輪機控制工程》于2007年獲首屆中國出版政府獎提名獎和首屆“三個一百”原創圖書出版工程獎，于2009年獲酋屆湖北省出版政府獎。在國內外發表論文60多篇。曾應邀赴加拿大、瑞士、奧地利、法國、德國、荷蘭和美國工作、考察。

《水輪機調節系統仿真》由魏守平所著，是作者從事水輪機調節系統理論研究和工程應用工作的一個回顧與總結，主要包括了作者近30年來在水輪機調節領域的研究成果。本書力求遵循并貫徹GB／T9652．1 2007《水輪機控制系統技術條件》、GB／T9652．2—2007《水輪機控制系統試驗規程》等國家標準。本書可作為水利水電工程等專業的本科生及研究生的參考教材，可供從事水輪機調節系統的理論研究、技術開發和設計、電站設計、設備制造、電站運行和維護檢修的技術人員、高等院校教師等專業人員閱讀和參考。

第1章 水輪機調節系統概述
1．1 水輪機調節系統的組成
1．2 水輪機調節系統的任務和特點
1．3 水輪機控制系統的發展歷程
1．4 水輪機調節技術的現狀及發展趨勢
第2章 水輪機調節系統的靜態特性和控制功能
2．1 水輪機微機調速器的靜態特性
2．2 被控制系統靜態特性
2．3 水輪機調節系統靜態特性
2．4 電網負荷頻率控制與水輪機調速器
2．5 水輪機調節系統控制功能
2．6 水輪機調節系統試驗數據的回歸分析
第3章 水輪機調節系統的動態特性
3．1 被控制系統的動態特性
3．2 水輪機微機調速器的動態特性
3．3 水輪機調節系統的動態特性
3．4 水輪機調速器與電網一次調頻
3．5 水輪機調節系統狀態空間方程和穩定性分析
3．6 水輪機調節系統PID參數的整定和適應式變參數調節
第4章 水輪機調節動態特性仿真與決策支持
4．1 水輪機調節系統仿真與決策支持概述
4．2 水輪機調節系統的MATLAB基本仿真模塊
4．3 M文件程序實例
4．4 水流修正系數Ky、機組自調節系數en和機組慣性比率Ri
4．5 水輪機調節系統受到擾動後的典型動態過程
4．6 水輪機控制系統的靜態及動態特性指標適用工作條件
第5章 水輪機調節系統機組開機特性仿真及分析
5．1 水輪發電機組開機特性
5．2 水輪發電機組2段接力器開度開機特性仿真
5．3 水輪發電機組閉環開機特性仿真
5．4 水輪發電機組3段等加速度閉環開機特性仿真
第6章 水輪機調節系統空載頻率波動特性仿真及分析
6．1 水輪發電機組空載頻率波動特性
6．2 水輪機導水機構滯環對水輪發電機組空載頻率波動特性影響仿真
6．3 調速器電液隨動系統死區對水輪發電機組空載頻率波動特性影響仿真
6．4 調速器比例增益對水輪發電機組空載頻率波動特性影響仿真
6．5 調速器積分增益對水輪發電機組空載頻率波動特性影響仿真
6．6 調速器微分增益對水輪發電機組空載頻率波動特性影響仿真
6．7 調速器PID參數對水輪發電機組空載頻率波動特性影響仿真
6．8 接力器響應數間常數對水輪發電機組空載頻率波動特性影響仿真
6．9 水輪發電機組參數對水輪發電機組空載頻率波動特性影響仿真
6．10 水輪發電機組空載頻率波動特性綜合分析
第7章 水輪機調節系統空載頻率擾動特性仿真及分析
7．1 水輪機調節系統空載頻率擾動特性
7．2 調速器比例增益對機組空載頻率擾動特性影響仿真
7．3 積分增益對機組空載頻率擾動特性影響仿真
7．4 微分增益對機組空載頻率擾動特性影響仿真
7．5 PID參數對機組空載頻率擾動特性影響仿真
7．6 水流修正系數對機組空載頻率擾動特性影響仿真
7．7 接力器響應時間常數對機組空載頻率擾動特性影響仿真
7．8 PID參數對機組空載頻率向上／向下擾動特性影響仿真
7．9 接力器關閉時間、開啟時間對機組空載頻率向上／向下擾動特性影響仿真
7．10 機組自調節系數對機組空載頻率擾動特性影響仿真
7．11 機組慣性時間常數對機組空載頻率擾動特性影響仿真
7．12 水輪發電機組空載頻率擾動特性綜合分析
第8章 水輪機調節系統接力器不動時間特性仿真及分析
8．1 水輪機調節系統接力器不動時間
8．2 頻率測量周期對接力器不動時間影響的仿真
8．3 微機控制器計算周期對接力器不動時間影響的仿真
8．4 調速器電液隨動系統死區對接力器不動時間影響的仿真
8．5 調速器PID參數對接力器不動時間影響的仿真
8．6 接力器響應時間常數對接力器不動時間影響的仿真
8．7 機組慣性時間常數對接力器不動時間影響的仿真
8．8 機組甩不同負荷值對接力器不動時間影響的仿真
8．9 接力器不動時間仿真綜合分析
第9章 水輪機調節系統機組甩負荷特性仿真與分析
9．1 水輪機調節系統機組甩負荷特性
9．2 比例增益對機組接力器1段關閉甩負荷特性影響仿真
9．3 調速器積分增益對機組接力器1段關閉甩負荷特性影響仿真
9．4 調速器微分增益對機組接力器1段關閉甩負荷特性影響仿真
9．5 PID參數對機組接力器1段關閉甩負荷特性影響仿真
9．6 水流修正系數對機組接力器1段關閉甩負荷特性影響仿真
9．7 接力器關閉時間對接力器1段關閉機組甩負荷特性影響仿真
9．8 機組自調節系數對機組接力器1段關閉甩負荷特性影響仿真
9．9 機組慣性時間常數對機組接力器1段關閉甩負荷特性影響仿真
9．10 第1段關閉時間對機組接力器2段關閉甩負荷特性影響仿真
9．11 第2段關閉時間對機組接力器2段關閉甩負荷特性影響仿真
9．12 2段關閉拐點對機組接力器2段關閉甩負荷特性影響仿真
9．13 接力器關閉特性對機組接力器2段關閉甩負荷特性影響仿真
9．14 水輪發電機組甩負荷特性綜合分析
第10章 水輪機調節系統一次調頻特性仿真及分析
10．1 水輪機調節系統機組一次調頻特性
10．2 調速器比例增益對電網一次調頻特性影響仿真
10．3 調速器積分增益對電網一次調頻特性影響仿真
10．4 調速器微分增益對電網一次調頻特性影響仿真
10．5 調節對象參數對電網一次調頻特性影響仿真
10．6 電網頻率偏差上擾和下擾PID參數對電網一次調頻特性影響仿真
10．7 電網一次調頻特性綜合分析
第11章 水輪機調節系統機組孤立電網運行特性仿真及分析
11．1 水輪機調節系統機組孤立電網運行特性
11．2 調速器比例增益對孤立電網運行特性影響仿真
11．3 調速器積分增益對孤立電網運行特性影響仿真
11．4 調速器微分增益對孤立電網運行特性影響仿真
11．5 PID參數對孤立電網運行特性影響仿真
11．6 被控制系統參數對孤立電網運行特性影響仿真
11．7 機組突加不同負荷對孤立電網運行特性影響仿真
11．8 孤立電網運行特性仿真結果綜合分析
參考文獻