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中試控股技術(shù)研究院魯工為您講解：DL/T 1120-2009 水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動測試及實時仿真裝置

ZSTG2000水輪機調(diào)速器和機組同期綜合仿真測試系統(tǒng)(ZSTS-202水輪機調(diào)速器仿真測試儀)

水輪機調(diào)速器是水輪發(fā)電機組非常重要的輔 助控制設備之一。它的運行品質(zhì)的好壞直接決定了機組的安全和穩(wěn)定運行。降低水輪機調(diào)速器的故障率是提高機組運行可靠性的最行之有效的手段。

ZSTG2000水輪機調(diào)速器和機組同期綜合仿真測試系統(tǒng)內(nèi)部集成了5種不同類型的水輪機組模型，儀器可以執(zhí)行這些模型的仿真功能，使之與調(diào)速器構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，使調(diào)速器在沒有與真實機組連接的情況下也可以很方便的完成動態(tài)檢測。

ZSTG2000水輪機調(diào)速器仿真測試儀，別名：水輪機調(diào)速系統(tǒng)仿真測試儀。英文名（Hydraulic Turbinegovernor Simulationtester）是中試控股針對于水力發(fā)電調(diào)速系統(tǒng)、水力發(fā)電自動準同期系統(tǒng)特性檢測與華中科技大學聯(lián)合開發(fā)的一種綜合性測試平臺，儀器可以完成水輪機調(diào)速系統(tǒng)的空載擺動、空載擾動、甩負荷、不動時間，調(diào)速器靜特性，接力器開關(guān)規(guī)律、仿真開/關(guān)機支持，頻率死區(qū)測量、負荷響應試驗和跟蹤電網(wǎng)一次調(diào)頻等試驗項目,自動生成各種類型的試驗報告，ZSTG2000水輪機調(diào)速器仿真測試儀還可以做通用錄波器和頻率發(fā)生器使用，并且系統(tǒng)采樣頻率可以達到4KHZ，這大大拓寬了儀器的使用范疇，增強了儀器的靈活性。

始于1986年 ? 30多年專業(yè)制造 ? 國家電網(wǎng).南方電網(wǎng).內(nèi)蒙電網(wǎng).入圍合格供應商

1.1 ZSTG2000水輪機調(diào)速器和機組同期綜合仿真測試系統(tǒng)簡介
ZSTG2000水輪機調(diào)速器和機組同期綜合仿真測試系統(tǒng)是湖北中中試針對于水力發(fā)電調(diào)速系統(tǒng)、水力發(fā)電自動準同期系統(tǒng)特性檢測而開發(fā)的一種綜合性測試平臺，中試控股儀器可以完成水輪機調(diào)速系統(tǒng)的空載擺動、空載擾動、甩負荷、不動時間，調(diào)速器靜特性，接力器開關(guān)規(guī)律、仿真開/關(guān)機支持，頻率死區(qū)測量、負荷響應試驗和跟蹤電網(wǎng)一次調(diào)頻等試驗項目,自動生成各種類型的試驗報告，ZSTG2000水輪機調(diào)速器和機組同期綜合仿真測試系統(tǒng)還可以做通用錄波器和頻率發(fā)生器使用，并且系統(tǒng)采樣頻率可以達到4KHZ，這大大拓寬了儀器的使用范疇，增強了儀器的靈活性。
ZSTG2000水輪機調(diào)速器和機組同期綜合仿真測試系統(tǒng)內(nèi)部集成了5種不同類型的水輪機組模型，中試控股儀器可以執(zhí)行這些模型的仿真功能，使之與調(diào)速器構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，使調(diào)速器在沒有與真實機組連接的情況下也可以很方便的完成動態(tài)檢測。
1.2ZSTG2000水輪機調(diào)速器和機組同期綜合仿真測試系統(tǒng)特性和技術(shù)參數(shù)
1.2.1 軟件系統(tǒng)
ZSTG2000水輪機調(diào)速器和機組同期綜合仿真測試系統(tǒng)具有功能強大的軟件系統(tǒng)，在保證儀器能夠方便完成各種試驗的同時，大大提高了儀器的靈活性和通用性。儀器的軟件系統(tǒng)的主要特性可概括如下：
1儀器能夠自動生成WORD試驗報告，Excel試驗報告
2 試驗報告對曲線進行自動標識，使試驗報告制作完全自動化
3 所有采樣通道的名稱和單位都可以重新定義
4 各種試驗的試驗環(huán)境設置和儀器設置自動保存
5 內(nèi)置混流式，軸流轉(zhuǎn)漿式，沖擊式，貫流式和非線性5種機組模型，滿足不同類型調(diào)速器的仿真支持
6 自動計算各種試驗的試驗參數(shù)
7 簡單方便的通道濾定方式
8 中試控股使用U盤或移動硬盤等存儲設備方便的導出試驗數(shù)據(jù)
9 實時繪制試驗曲線，并且提高多種曲線分析工具，使用戶可以對曲線進行任意縮放和定位操作
10 Windows XPE操作系統(tǒng)，可以實現(xiàn)軟件系統(tǒng)自我保護與恢復，防止病毒攻入與侵蝕
11 采用防抖動處理，避免用戶錯誤操作
12 對輸入信號進行實時監(jiān)測，及時自動切除超過量程范圍的輸入信號，保護信號采集通道和儀器
1.2.1 ZSTG2000水輪機調(diào)速器和機組同期綜合仿真測試系統(tǒng)硬件系統(tǒng)
ZSTG2000水輪機調(diào)速器和機組同期綜合仿真測試系統(tǒng)硬件系統(tǒng)特性和技術(shù)參數(shù)如下：
1> 8路低電壓／電流模擬量采集，電壓和電流可以任意轉(zhuǎn)換，電壓輸入范圍-10V~10V，電流輸入范圍-20mA~20mA，10%~100%滿量程采樣誤差小于0.2%
2> 2路頻率測量通道，45HZ~55HZ范圍，頻率分辨率為0.001HZ，測量誤差小于0.001HZ，測頻電壓輸入范圍0.5V~110V
3> 2路無源節(jié)點開關(guān)量測量通道
4> 2路有源節(jié)點開關(guān)量測量通道，開關(guān)信號輸入電壓范圍12V~220V
5> 8路模擬量采集通道采用隔離采集方式，并且通道和通道之間也相互隔離
6> 2路有源節(jié)點開關(guān)量測量通道，開關(guān)信號輸入電壓范圍12V~220V
7> 1路4-20mA模擬量輸出通道,輸出誤差0.2%
8> 1路頻率輸出通道，頻率分辨率為0.001HZ，45Hz-55Hz范圍內(nèi)輸出誤差0.001HZ，輸出電壓幅值AC12V
8> 觸摸屏方式實現(xiàn)人機交互
9> 中試控股儀器自帶8G數(shù)據(jù)存儲空間
10> 12.1寸大彩屏顯示

中試控股產(chǎn)品適用性好，實用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企業(yè)以及電力工作者信賴的好伙伴。

中試控股踐行“精細制造，深耕技術(shù)”產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品能夠在市場中贏得用戶信賴,樹立中試控股新形象打下了堅實的根底。

第二章 儀器組成
2.1硬件組成
2.1 ZSTG2000水輪機調(diào)速器和機組同期綜合仿真測試系統(tǒng)
硬件系統(tǒng)面板如圖2.1所示，整個面板分為三個區(qū)域。
一 接線區(qū)
面板接線區(qū)全部采樣BNC接線柱，通過我們提供的BNC連接線正確連接儀器與被試品，接線區(qū)的通道配置為：
1) 8個低電壓輸入通道，信號范圍為-10V~10V，各個通道相互隔離
2) 8個弱電流輸入通道，信號范圍為-20mA~20mA，各個通道相互隔離
3) 2個頻率信號測量通道，輸入電壓范圍0~110V（有效值），測量范圍1HZ~200HZ
4) 2個無源節(jié)點開關(guān)量輸入通道，輸入信號為機械節(jié)點
5) 2個有源節(jié)點開關(guān)量輸入通道，輸入信號電壓范圍為12V~220VDC
6) 1個頻率信號和一路模擬量輸出通道，頻率通道輸出信號幅值范圍AC12V，模擬量通道輸出信號幅值范圍4-20mA
注意：接線時請注意面板上信號的輸入輸出范圍
二 人機交互區(qū)
儀器帶有一個12.1寸的真彩LCD，所有的試驗數(shù)據(jù)和試驗結(jié)果都由該LCD顯示，儀器本身沒有接盤，輸入方式為觸摸屏，數(shù)字和漢字輸入由軟件內(nèi)置的虛擬鍵盤完成。除了試驗觸摸屏外，還可以外接USB鍵盤和鼠標完成人機交互工作
三 操作面板區(qū)
操作面板上有1個系統(tǒng)電源開關(guān)按鈕，1個系統(tǒng)復位按鈕，一個接地柱和一個USB外接口。
2.2軟件組成
 2.3 軟件工作界面
1 儀器最上面的按鈕所在欄目為儀器操作工具欄
在儀器操作工具欄可以選擇新建試驗，保存數(shù)據(jù)，讀取數(shù)據(jù)，設置儀器參數(shù)，設定儀器通道配置，設置仿真模型，導出數(shù)據(jù)，查看系統(tǒng)幫助等操作。
2 試驗項目選擇欄
在圖2.2中，儀器操作工具欄的下方藍色區(qū)域為試驗項目選擇欄，用戶在試驗項目選擇欄選擇要進行的試驗項目或儀器工作模式，點擊工具欄的新建試驗將會出現(xiàn)試驗項目選擇欄
3 工作狀態(tài)顯示欄
試驗項目選擇欄的下方藍色區(qū)域為工作狀態(tài)顯示欄，此處會顯示的信息包括，儀器運行狀態(tài)，當前試驗項目，當前系統(tǒng)時間，是否正在進行仿真等信息。
4 示波器
進入選擇的試驗項目后，試驗項目選擇欄會消失出現(xiàn)如圖2.3所示的錄波器，當試驗運行時，錄波器顯示當前的實時曲線或?qū)崟r數(shù)據(jù)，試驗停止后，示波器顯示整個過程中所采集的數(shù)據(jù)曲線，并提供曲線分析功能，用戶可以通過“工具尺”定位曲線某一點的信息，也可以縮放查看曲線的局部信息。
5 試驗參數(shù)顯示欄
在工作狀態(tài)顯示欄左下方為試驗參數(shù)顯示欄，在選擇某一試驗后，此欄會顯示當前試驗的參數(shù)配置，點擊設置參數(shù)可以改變當前的試驗參數(shù)配置。
6 試驗操作欄
在工作狀態(tài)顯示欄右下方為試驗操作欄，此處可以控制試驗的開始，停止和結(jié)果查看。
第三章 儀器操作
3.1 儀器啟動與關(guān)閉
打開儀器面板的電源開關(guān)儀器將進入開機過程，開機過程和計算機類似。關(guān)閉儀器時請首先使用軟件關(guān)閉系統(tǒng)，等儀器提示可以安全關(guān)機時再切斷儀器的電源。
3.2 儀器設置
3.1 儀器設置
儀器設置選項用于設置試驗單位，試驗人員，試驗地點，被測對象等信息。在軟件操作主界面中點擊“儀器設置按鈕”出現(xiàn)圖3.1所示儀器設置對話框。所有的設置信息都會被自動保存，下次再次啟動軟件時系統(tǒng)會維持上次修改的運行參數(shù)。
3.2 虛擬鍵盤
儀器設置界面中的參數(shù)含義為：
1 測試對象信息：當前進行試驗的調(diào)速器的名稱編號，類型，裝置容量，參數(shù)表示形式，KP,KI,KD,BP等調(diào)速器參數(shù)，以便于生成試驗報告和日后方便查閱歷史試驗記錄
2 測試儀信息：當前的試驗地點，試驗人員，試驗單位，儀器編號，試驗編號，試驗報告頁腳/頁眉內(nèi)容，這些信息都會被反應在自動生成的試驗報告中，便于儀器自動生產(chǎn)試驗報告
3 時間設置：點擊“時間設置”按鈕可以設置系統(tǒng)的當前時間信息。
4 虛擬鍵盤：如果儀器啟動后右上角沒有橙黃色的方形圖標，則可點擊此處的“虛擬鍵盤”啟動儀器的虛擬鍵盤，虛擬鍵盤的功能和實際鍵盤完全一致。虛擬鍵盤如圖5所示。
3.3 仿真設置
仿真設置界面如圖3.3所示，儀器的所有仿真操作都在該選項完成，可以進行的仿真操作包括模型選擇，仿真啟動或停止。儀器內(nèi)置了混流式機組模型、灌流式機組模型、軸流轉(zhuǎn)槳式機組模型、沖擊式機組模型和非線性機組模型，用戶可以根據(jù)調(diào)速器的具體應用環(huán)境選擇模型。
當仿真啟動以后在儀器右下角將會出現(xiàn)閃動的“正在仿真”提示。只有空載擺動試驗，空載擾動試驗，甩負荷試驗和仿真開停機試驗可以進行仿真，在仿真狀態(tài)啟動其它試驗時，仿真將自動停止。
注意：
1 仿真模式和非仿真模式，空載擺動試驗，空載擾動試驗和甩負荷試驗的接線方式不同。
2 仿真開停機試驗無須在仿真設置界面啟動仿真，當進入該試驗項目啟動試驗后，儀器會自動進入仿真模式。
3.3 仿真設置
3.4 通道濾定
通道率定是指設定采樣通道實測信號值和真實物理量的對應關(guān)系，在軟件主界面點擊“通道率定”按鈕出現(xiàn)圖3.4所示界面。
3.4 通道濾定
對于模擬信號采集通道CH1（導葉行程通道）,CH2（漿葉行程通道）,CH3（渦殼壓力通道）,CH4（機組功率通道），CH5（備用通道1）和CH6（備用通道2），可以選擇通道信號類型，信號類型可以是電壓或者電流，選定通道類型后儀器將采集點切換到對應的物理通道，如果選擇電壓信號則對應的電流通道信號將不會被采集，選擇電流信號則對應的電壓信號通道不會被采集。對于模擬信號采集通道CH7（備用通道3）和CH8（備用通道4），可以選擇的信號類型為電壓，電流和方波頻率信號，如果選擇電壓則電流和方波頻率信號不會被采集，如果選擇電流則電壓和方波頻率信號不會被采集，如果選擇方波信號則電壓，電流模擬信號不會被采集，在方波信號采集模式，通道率定對機組頻率測量和電網(wǎng)頻率測量無效。
選定模擬通道類型以后設定兩個采集點和真實物理量的對應關(guān)系，一般情況下應盡量選擇傳感器的零點和滿量程點，傳感器都是線性變換，對于電壓輸出型傳感器，如果傳感器輸出電壓為V1時對應的物理量為R1，輸出為V2時對于的物理量為R2，V1,R1,V2,R2和V1->R1和V2->R2的對應關(guān)系已知時，儀器會自動計算出實時采集的物理量值。例如對于導葉位移傳感器，假設傳感器輸出為0V時對應的導葉開度為0%，10V時對應的導葉開度為100%，則此時通道1的設置應如圖3.4所示，試驗時儀器會自動顯示采集的調(diào)速器導葉開度值。
3.5 試驗環(huán)境設置
試驗環(huán)境包括兩個方面：1 試驗時儀器的參數(shù)設置，這些參數(shù)包括調(diào)速器的參數(shù)KP,KI,KD,BP，試驗地點，試驗人員，試驗單位和試驗編號等信息，這些信息將會顯示在試驗報告文檔中，用于標識試驗時的儀器設置。2 試驗參數(shù)設置，試驗參數(shù)和每個試驗相關(guān)，包括記錄時長，采樣頻率等，這些參數(shù)控制試驗的過程和停止。某些試驗參數(shù)也會被記錄在試驗報告中。
3.6 試驗數(shù)據(jù)導出
儀器所保存的所有試驗數(shù)據(jù)文件和試驗報告文件都可以通過移到存儲設備（U盤或移到硬盤）導出，點擊軟件主界面的數(shù)據(jù)導出按鈕出現(xiàn)圖3.6所示界面。
3.6 數(shù)據(jù)導出
選擇要導出的文件類型后，軟件會列出儀器當前所存儲的所有試驗文件，插上U盤，然后選擇要導出的文件，則該文件會自動導出至U盤的WorkData文件目錄下。
注意：在該界面中點擊清空存儲器是指清空所插入的U盤WorkData下的所有文件。
3.7 數(shù)據(jù)保存與讀取
試驗完成后點擊軟件主界面的保存按鈕，則當前的試驗數(shù)據(jù)會被保存至儀器，保存的文件名稱格式為“××年××月××日××時××分××秒 試驗類型”，只有在“查看數(shù)據(jù)”，“查看結(jié)果”，“查看歷史數(shù)據(jù)”和“查看歷史結(jié)果”狀態(tài)時才可以保存數(shù)據(jù)。
點擊軟件主界面的讀取按鈕會出現(xiàn)圖3.7所示界面，選擇要讀取的歷史試驗，則儀器進入查看歷史數(shù)據(jù)或結(jié)果的狀態(tài)，所保存的試驗曲線，結(jié)果和當時的試驗環(huán)境都會被重現(xiàn)。讀取歷史數(shù)據(jù)界面也可以清楚存儲器中所存儲的歷史試驗文件。
3.7 讀取歷史試驗
3.8 空載擺動試驗結(jié)果
3.8生成試驗報告
試驗完成后試驗結(jié)果以圖3.8的方式展示，在結(jié)果查看器中選擇生成報告類型，然后點擊生成報告則在儀器中會自動生成WORD/EXCEL格式的試驗報告，試驗報告的名字與保存的試驗文件名字相同。
試驗報告中的曲線圖形和當前顯示的示波器中的圖形完全一樣，并且儀器會對圖形進行自動標識，儀器的試驗報告如圖3.9所示。
3.9空載擺動試驗報告
3.9波器操作
儀器的示波器組件實現(xiàn)的主要功能包括：
1）數(shù)據(jù)采集時的實時示波
2）數(shù)據(jù)采集完成后對數(shù)據(jù)進行波形回放
3）數(shù)據(jù)波形的整體放大，整體縮小，X軸放大，X軸縮小，定位，撤銷操作等
4）數(shù)據(jù)波形的參數(shù)統(tǒng)計，統(tǒng)計內(nèi)容包括平均值，最大值，最小值，開關(guān)量跳動次數(shù)，以及這些參數(shù)所對應的時間軸
5) 對單條曲線進行，Y軸放大，Y軸縮小，Y軸上移/下移/平移，雙線統(tǒng)計等操作
6）通道名稱定義，物理量單位定義
示波器組件外形如圖3.2所示，左右兩邊的工具欄是針對示波器的操作，當鼠標離開工具欄時，工具欄會自動收起顯示當前的坐標系，當鼠標進入工具欄的文字提示處時，工具欄會自動打開，顯示可以進行的操作按鈕。
針對于示波器的操作包括：通道與坐標設置，圖形放大，縮小，X軸放大，X軸縮小，參數(shù)統(tǒng)計，撤銷操作，坐標自動選擇，數(shù)據(jù)定位，單線統(tǒng)計分析，單線上移，單線下移，單線平移，單線放大，單線縮小，應用當前坐標設置至模板等操作。
3.10 通道設置
1） 通道與坐標設置完成通道名稱定義，單位定義，顏色設置，是否顯示，信號坐標范圍，時間軸范圍，當前坐標系配置等設置功能。
其中通道設置如圖13所示，其中通道1，通道2……通道8對應儀器主機面板的CH1，CH2…..CH8等8個物理通道，通道名稱文本框是信號通道在該試驗模板中的物理量名稱，后面緊跟的是物理量的單位，展示時曲線的顏色， 當是否顯示復選框選中時，曲線將顯示在示波器中，否則曲線將不在示波器中展示。
3.11 示波器的坐標設置
坐標設置對話框如圖3.11所示,通過最小值和最大值來定義當前信號展示時的坐標范圍，調(diào)整坐標范圍可以實現(xiàn)對曲線的放大和縮小，通道小數(shù)點位數(shù)用于控制示波器數(shù)據(jù)展示和分析時小數(shù)點位數(shù)，此項決定了此通道數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中展示時所使用的小數(shù)點位數(shù)。
X軸設置即為時間軸的范圍設置，將X坐標小數(shù)點增多將可以增加時間分析的分辨率。
坐標系選擇可以選擇4條曲線的坐標作為當前顯示的坐標系。當設置的X軸范圍超過限制時，儀器會自動調(diào)整至允許設置的最大值。
2） 圖形的放大與縮小
儀器提供四種方式對當前窗口的波形進行放大與縮小，第一種方式是使用示波器左邊快捷工具欄的放大與縮小工具，第二種方式是調(diào)整波形的坐標范圍，第三種通過按下鼠標或者一直按觸摸屏在LCD上繪制一個矩形區(qū)域以實現(xiàn)對圖形的精確縮放，第四種是通過示波器右邊快捷工具欄對特定曲線進行放大和縮小。
其中波形放大，縮小和矩形區(qū)域縮放控制這兩種方式是針對當前窗口的所有信號進行的操作，而坐標調(diào)整和特定曲線的縮放則是針對特定的某一條曲線，并且對特定曲線的縮放只影響Y坐標的調(diào)整
3) X軸放大與縮小
X軸的放大與縮小操作是指調(diào)整當前示波器圖形的時間窗口，并不改變曲線的Y軸坐標范圍。
4）圖形定位
在示波器左邊快捷工具欄可以啟動或者關(guān)閉數(shù)據(jù)定位操作，啟動數(shù)據(jù)定位操作后，示波器中會顯示一條定位紅線，示波器數(shù)據(jù)框會顯示當前紅線對應的時間，以及該時刻各個通道的數(shù)值
3.12 參數(shù)統(tǒng)計
5）參數(shù)統(tǒng)計
在左邊的快捷工具欄中選擇參數(shù)統(tǒng)計，儀器會展示當前示波器時間窗口中模擬信號的平均值，最大值，最小值，以及它們的時間位置，開關(guān)量跳變次數(shù)，以及它們首次跳變的時間位置。展示結(jié)果如圖3.12所示。
6）自動坐標
在左邊快捷工具欄中有一個自動坐標選項，此選項的作用是保持當前的時間窗口不變，自動調(diào)整曲線的Y坐標值，使所有的曲線都能以合適的大小顯示在當前窗口中
7） 應用至模板
儀器處于非運行狀態(tài)時，點擊應用至模板則當前示波器的設置參數(shù)會被自動保存至當前試驗的模板參數(shù)中，下次再次啟動試驗時會以當前坐標為模板進行初始化設置。
8）單線的放大，縮小，上移，下移
在示波器的右邊模板點擊單線選擇，確定需要操作的曲線，然后通過放大，縮小，上移和下移可以調(diào)整該曲線的Y軸大小和位置
3.13 雙線統(tǒng)計
9） 單線的平移
在示波器的右邊模板點擊單線選擇，確定需要操作的曲線，點擊曲線平移，則用戶在示波器中按下鼠標（或觸摸屏壓下），然后移動鼠標，曲線會在屏幕上移動與鼠標等值的Y軸距離。
10） 曲線的雙線統(tǒng)計
在示波器的右邊模板點擊單線選擇，確定需要操作的曲線，點擊開啟雙線統(tǒng)計，則示波器中會出現(xiàn)紅色和藍色的兩條曲線，并且示波器中會給出該曲線劃定時間區(qū)間內(nèi)的平均值，最大值，最大值時間，最小值，最小值時間，兩根定位線的時間差DT，數(shù)值差DV，數(shù)值時間變化率DV/DT，以及藍色曲線對應的T2時間和數(shù)值V2. 在進行雙線統(tǒng)計分析時，紅色曲線T1所對應的數(shù)值全部在示波器中的文本框中更新。雙線統(tǒng)計圖形如圖3.13所示
3.10 虛擬鍵盤
儀器啟動時會自動加載虛擬鍵盤，通過虛擬鍵盤用戶可以實現(xiàn)文字和數(shù)據(jù)輸入等功能，虛擬鍵盤的按鍵位置和功能與實際物理鍵盤一致，當虛擬鍵盤啟動后在屏幕右上角能看到橙色按鈕。
點擊該按鈕時虛擬鍵盤被展開，點擊虛擬鍵盤的”HIDE”鍵時，虛擬鍵盤被隱藏。如果儀器中無橙色方塊顯示，可以通過儀器主界面的啟動虛擬鍵盤按鈕啟動鍵盤。
虛擬鍵盤的常見操作如下：
1 “HIDE” 隱藏虛擬鍵盤
2“ENT”回車確認選擇
3 “FN”+“EXI”關(guān)閉虛擬鍵盤程序
4“CAP”大寫輸入鎖定
5“<<”和“>>”左移和右移光標
6 “UP”和“DN”上移，下移光標
需要在儀器中輸入中文時可以開啟手寫輸入法，在儀器試驗選擇主菜單打開手寫輸入快捷菜單，在一起左上角會顯示“手寫”的橙色小塊，按住橙色小塊拖動可以改變其位置，單擊橙色小塊時可以開啟和關(guān)閉手寫鍵盤。
第四章 試驗項目
4.1 空載擺動試驗
試驗原理與目的：空載擺動試驗是指機組在沒有帶負荷的空載工況運行，記錄180S內(nèi)機組轉(zhuǎn)速波動的最大值。
試驗接線：
1）對于非仿真模式：
1> 連接機組頻率信號至測試儀“機組頻率”測量端子
2> 連接導葉接力器行程信號至測試儀“導葉行程輸入”測量端子
3> 若有漿葉接力器行程，則連接漿葉接力器行程信號至“漿葉行程輸入”測量端子
2）儀器工作在仿真模式
1> 將儀器的“仿真頻率輸出”端子連接至調(diào)速器機組頻率測量輸入
2> 連接調(diào)速器導葉接力器行程至測試儀“導葉行程輸入”測量端子
3> 若有漿葉接力器，則連接漿葉接力器行程信號至“漿葉行程輸入”測量端子
試驗操作：試驗連線完成后，使調(diào)速器運行于空載工況，點擊軟件主界面空載擺動試驗出現(xiàn)試驗參數(shù)設置對話框如圖4.1 所示，空載擺動試驗可設置的參數(shù)只有采樣頻率，記錄時間達到180S時，試驗會自動停止，試驗完成后，軟件自動計算最大波動值。
4.1 空載擺動試驗參數(shù)設置
4.2 空載擾動試驗
試驗原理與目的：空載擾動試驗記錄機組在沒有帶負荷的空載工況運行時，機組調(diào)速系統(tǒng)遇到外加干擾時，自動跟蹤干擾信號的能力和速度。
試驗連線：空載擾動試驗的連線和空載擺動試驗相同
試驗操作：試驗連線完成后，使調(diào)速器運行于空載工況，點擊軟件主界面空載擾動試驗出現(xiàn)試驗參數(shù)設置對話框如圖4.2所示，設定采樣頻率，最長記錄時間，干擾施加方式和穩(wěn)態(tài)最大波動，其中穩(wěn)態(tài)最大波動為軟件自動判斷試驗停止的條件。試驗啟動后，當儀器監(jiān)測到信號的最大波動小于設定的“穩(wěn)態(tài)最大波動值”并且持續(xù)一段時間，試驗記錄會自動停止。如果試驗過程中記錄達到了最長記錄時間或用戶點擊了停止試驗，則試驗也會被停止。試驗完成后，軟件自動計算超調(diào)量，波動次數(shù)，穩(wěn)定時間等參數(shù)。
如果是處于非仿真模式，試驗過程中儀器運行到達指定起擾時間時會改變“仿真頻率輸出”端子的頻率輸出值至擾后頻率。對于仿真模式，只能通過調(diào)速器面板的頻率給定方式加擾，儀器本身不輸出擾動，因為儀器只有一個頻率輸出通道。
4.3甩負荷試驗
試驗原理與目的：甩負荷試驗記錄機組在帶負荷并列運行時，突然與電網(wǎng)解列，機組轉(zhuǎn)速上升的最大值和機組恢復空載工況的能力和時間，以及在此過程中渦殼中水壓的上升過程。
試驗連線：
1）對于非仿真模式
1> 連接機組頻率信號至測試儀“機組頻率”測量端子
2> 連接導葉接力器行程信號至測試儀“導葉行程輸入”測量端子
3> 若有漿葉接力器行程，則連接漿葉接力器行程信號至“漿葉行程輸入”測量端子
4> 連接斷路器信號（指發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)并列斷路器狀態(tài)）至測試儀“斷路器”測量端子。
5> 連接渦殼壓力傳感器輸出至測試儀“渦殼壓力輸入”測量端子
4.3 甩負荷試驗參數(shù)設置
2）儀器工作在仿真模式時
1> 連接測試儀“仿真頻率輸出”端子至調(diào)速器機組頻率信號測量輸入
2> 連接導葉接力器行程信號至測試儀“導葉行程輸入”測量端子
3> 若有漿葉接力器行程，則連接漿葉接力器行程信號至“漿葉行程輸入”測量端子
4> 連接斷路器信號至測試儀“斷路器”測量端子，仿真時的斷路器信號僅僅是一個模擬的開關(guān)，不是實際的斷路器
試驗操作：試驗連線完成后，使調(diào)速器運行于帶負荷并列工況，點擊軟件主界面甩負荷試驗出現(xiàn)試驗參數(shù)設置對話框如圖4.3所示，設定采樣頻率，最長記錄時間和穩(wěn)態(tài)最大波動，其中穩(wěn)態(tài)最大波動為軟件自動判定試驗停止的條件，其原理與空載擾動的最大波動一致。
甩負荷試驗完成后儀器自動計算最大頻率，波動次數(shù)和穩(wěn)定時間等參數(shù)。
4.4不動時間試驗
試驗原理與目的：不動試驗記錄機組在帶25%負荷并列運行時，突然與電網(wǎng)解列時從定子電流消失至調(diào)速器導葉開始調(diào)節(jié)時刻的時間間隔。
4.4 不動時間試驗參數(shù)設置
試驗連線：
1> 連接機組頻率信號至測試儀“機組頻率”測量端子
2> 連接導葉接力器行程信號至測試儀“導葉行程輸入”測量端子
3> 通過儀器所帶附件5A電流傳感器將定子電流信號引至儀器“備用通道”測量端子
試驗操作：試驗連線完成后，使調(diào)速器運行于帶25%負荷并列工況，點擊軟件主界面不動時間試驗出現(xiàn)試驗參數(shù)設置對話框如圖4.4所示，設定采樣頻率和最長記錄時間。如果試驗過程中記錄達到了最長記錄時間或用戶點擊了停止試驗，則試驗會停止，儀器檢測到定子電流消失后，間隔一定時間后，試驗也會被自動停止，試驗完成后，軟件自動計算不動時間。
不動時間試驗完成后儀器自動計算不動時間，最大頻率，波動次數(shù)和穩(wěn)定時間等參數(shù)。
4.5 頻率死區(qū)測量
試驗原理與目的：測量調(diào)速器的頻率死區(qū)值，該頻率死區(qū)是調(diào)速器設定的頻率死區(qū)值和調(diào)速器固有測頻死區(qū)值之和。
試驗連線：
1> 將儀器的“仿真頻率輸出”端子連接至調(diào)速器機組頻率測量輸入
2> 連接調(diào)速器導葉接力器行程至測試儀“導葉行程輸入”測量端子
試驗操作：試驗連線完成后，調(diào)速器運行于并網(wǎng)穩(wěn)定運行工況，點擊軟件主界面“頻率死區(qū)測量”，出現(xiàn)如圖4.5所示界面，設置頻率變化步長，初始頻率，間隔時間，機組穩(wěn)態(tài)判定條件等參數(shù)，啟動試驗。儀器會依據(jù)所設定的參數(shù)自動改變輸出頻率值，當檢測到調(diào)速器接力器動作時，試驗會自動停止。其中工作方式是指頻率輸出波形的式樣。
4.5 頻率死區(qū)測量參數(shù)設置
4.6 負荷響應試驗
試驗原理與目的：調(diào)速系統(tǒng)處于并網(wǎng)穩(wěn)態(tài)運行時，在調(diào)速器的測頻信號上施加一個頻率擾動信號，并且使擾動后的頻差值大于調(diào)速器設定的頻率死區(qū)，檢查調(diào)速器是否正常啟動一次調(diào)頻功能，以及一次調(diào)頻過程中的目標功率，功率調(diào)節(jié)量，90%負荷響應時間，5%目標功率偏差時間，穩(wěn)定時間等參數(shù)，調(diào)速器EP值和功率響應時間。
4.6負荷響應試驗參數(shù)設置
試驗連線：
1> 連接測機組頻率信號至測試儀調(diào)速器“機組頻率”測量端子
2> 連接測試儀頻率輸出信號至調(diào)速器“機組頻率”測量端子
3> 連接機組功率變送器至測試儀“機組功率輸入”測量端子
試驗操作：試驗連線完成后，調(diào)速器運行于并網(wǎng)穩(wěn)定運行工況，點擊軟件主界面“負荷響應試驗”出現(xiàn)如圖4.6所示界面，設置測頻死區(qū)，擾動后頻率以及起擾時間，機組額定功率，穩(wěn)態(tài)判定條件等參數(shù)，然后啟動試驗，試驗完成后儀器會自動計算起始功率，目標功率，90%功率響應時間，5%目標功率偏差時間，功率響應滯后時間，調(diào)速器實測EP值。負荷調(diào)整量等參數(shù)。
在沒有進行任何試驗時，ZSTG2000水輪機調(diào)速器和機組同期綜合仿真測試系統(tǒng)的頻率輸出是跟隨儀器的測頻通道測量值，因此可以在不進行任何試驗的情況下，將儀器連接至調(diào)速系統(tǒng)，完成系統(tǒng)開機，運行和帶負荷的過程，啟動負荷響應試驗后，儀器首先將頻率輸出變成50Hz，然后經(jīng)過一段時間后輸出頻率變成擾后頻率，此功能可以大大的簡化一次調(diào)頻試驗的接線與操作。
4.7 跟蹤電網(wǎng)一次調(diào)頻試驗
試驗原理與目的：跟蹤電網(wǎng)一次調(diào)頻的原理與目的與負荷響應試驗一致，跟蹤電網(wǎng)一次調(diào)頻是在實際運行的電網(wǎng)中人為調(diào)高電網(wǎng)頻率，以檢查在此過程中，網(wǎng)內(nèi)機組的一次調(diào)頻性能。
試驗連線：
1> 連接測試儀機組頻率信號至調(diào)速器“機組頻率”測量端子
2> 連接導葉接力器行程信號至測試儀“導葉行程輸入”測量端子
3> 連接機組功率變送器至測試儀“機組功率輸入”測量端子
試驗操作：試驗連線完成后，調(diào)速器并網(wǎng)穩(wěn)定運行，點擊軟件主界面跟蹤電網(wǎng)一次調(diào)頻試驗，設置采集時間，采樣頻率等參數(shù)，儀器自動記錄一次調(diào)頻試驗過程，并依據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)自動計算試驗結(jié)果參數(shù)，跟蹤電網(wǎng)一次調(diào)頻試驗的參數(shù)和負荷響應試驗的結(jié)果參數(shù)相同，跟蹤電網(wǎng)一次調(diào)頻試驗的各參數(shù)和負荷響應試驗是一致的。
4.8靜特性試驗
試驗原理與目的：通過記錄調(diào)速器在一定頻差值下所對應接力器行程，得到調(diào)速器的全開和全關(guān)靜態(tài)特性曲線，檢查調(diào)速器的非線性度和固有頻率死區(qū)，以及調(diào)速器設定的BP值是否和測量所得一致。
試驗連線：
1> 將儀器的“仿真頻率輸出”端子連接至調(diào)速器機組頻率測量輸入
2> 連接調(diào)速器導葉接力器行程至測試儀“導葉行程輸入”測量端子
3> 若有漿葉接力器，則連接漿葉接力器行程信號至“漿葉行程輸入”測量端子
試驗操作：使調(diào)速器運行于并網(wǎng)工況，點擊軟件主界面“靜特性”試驗選項出現(xiàn)如圖4.7所所示界面，設置頻率變化步長，間隔時間等參數(shù)，然后啟動試驗。儀器自動記錄頻差穩(wěn)態(tài)值和行程的對應關(guān)系，繪制靜特性曲線，并計算非線性度，固有頻率死區(qū)和BP實測值等參數(shù)。
4.7 靜特性試驗參數(shù)設置
4.9同期試驗
試驗原理與目的：通過記錄機組頻率和電網(wǎng)頻率在合閘瞬間的頻率，相角，電壓判斷同期裝置的合閘條件是否滿足要求。
試驗連線：
1> 連接測試儀機組頻率信號至調(diào)速器“機組頻率”測量端子
2> 連接測試儀電網(wǎng)頻率信號至調(diào)速器“電網(wǎng)頻率”測量端子
3> 連接脈動電壓至測試儀“脈動電壓”測量端子
脈動電壓指電網(wǎng)PT二次測和機端電壓PT二次測的電壓差值，分別取兩個PT二次測的一根線組成脈動電壓，脈動電壓又稱為“滑差”信號。
試驗操作：完成試驗連線后，點擊軟件主界面的同期試驗選項，設置采樣頻率，最長記錄時間等參數(shù)，啟動試驗，儀器自動記錄合閘過程中的機組頻率，電網(wǎng)頻率，相角差，脈動電壓，同期合閘令和合閘斷路器狀態(tài)等信號，自動計算合閘瞬間的壓差，頻率差，相角差和導前時間等參數(shù)。
4.10仿真開停機試驗
試驗原理與目的：測試儀仿真實際運行的機組，所仿真的機組模型為儀器當前設定的仿真模型，使調(diào)速器和測試儀構(gòu)成閉環(huán)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，記錄調(diào)速器的開機過程，計算開機時間和關(guān)機時間。
試驗連線：
1> 將儀器的“仿真頻率輸出”端子連接至調(diào)速器機組頻率測量輸入
2> 連接調(diào)速器導葉接力器行程至測試儀“導葉行程輸入”測量端子
3> 若有漿葉接力器，則連接漿葉接力器行程信號至“漿葉行程輸入”測量端子
試驗操作：完成試驗連線后，點擊軟件主界面的仿真開停機試驗，設置采樣頻率和最長記錄時間等參數(shù)，啟動試驗，儀器自動按照仿真模型計算并輸出機組頻率，記錄導葉接力器行程等參數(shù)，給出機組開機時間和關(guān)機時間等結(jié)果參數(shù)。
4.11接力器開關(guān)規(guī)律試驗
試驗原理與目的：測試儀作為錄波裝置，記錄調(diào)速器接力器全開和全關(guān)過程，自動計算導葉接力器的全開和全關(guān)時間。
試驗連線：
1> 連接調(diào)速器導葉接力器行程至測試儀“導葉行程輸入”測量端子
2> 若有漿葉接力器，則連接漿葉接力器行程信號至“漿葉行程輸入”測量端子
試驗操作：完成試驗連線后，點擊軟件主界面的接力器開關(guān)規(guī)律試驗，啟動試驗，使調(diào)速器的接力器做全開全關(guān)運動，儀器自動記錄并計算全開時間和全關(guān)時間。
4.12 錄波器
測試儀作為錄波器使用時相當于一個微機錄波裝置，曲線展示形式如圖4.8所示，可以同時記錄最多6路電壓信號（或5路電流信號），2路頻率信號，2路開關(guān)信號（有源或無源），最大采樣頻率可以達到4KHZ。測試儀依據(jù)所采集的數(shù)據(jù)繪制信號時間曲線，并提供曲線分析工具。用戶可以將所繪制的曲線自動生產(chǎn)WORD試驗報告，還可以將數(shù)據(jù)導出成EXCEL格式數(shù)據(jù)進行二次加工。
將測試儀作為錄波器使用時，請注意信號輸入通道的輸入范圍，切勿使輸入的物理信號值超過通道的最大允許輸入范圍。
4.13 頻率發(fā)生器
測試儀作為頻率發(fā)生器使用時，相當于一個可以發(fā)生頻率的低頻采樣微機錄波裝置，儀器處于運行中時，可以50HZ／100HZ的采樣頻率采集儀器所有輸入通道的物理信號，并且在此過程中能夠改變頻率輸出通道的頻率值。
4.8 錄波曲線
4.14 關(guān)閉系統(tǒng)
點擊軟件主界面的“關(guān)閉系統(tǒng)”試驗選項時，儀器將自動關(guān)閉軟件系統(tǒng)，然后切斷儀器的內(nèi)部供電，用戶需要重新啟動電源才能開啟儀器，此過程與計算機工作原理相同。
第五章 常見故障描述與處理辦法
1 軟件選擇的是電壓信號輸入通道，但是卻無法從電壓通道采集到數(shù)據(jù)
當儀器檢測到電壓信號輸入通道超過允許輸入的最大電壓值時，會自動切換至電流輸入檔位，如果要切換回電壓輸入檔位，請保證電壓通道的信號沒有超過量程，然后重新啟動軟件。
2 軟件選擇的是電流信號輸入通道，但是卻無法從電流通道采集到數(shù)據(jù)
當儀器檢測到電流信號輸入通道超過允許輸入的最大電流值時，會自動切換至電壓輸入檔位，如果要切換回電流輸入檔位，請保證電流通道的信號沒有超過量程，然后重新啟動軟件。
3 軟件運行正常，但是無法設置參數(shù)，無法進行試驗
帶電接線時可能會導致儀器內(nèi)部采樣系統(tǒng)發(fā)生死鎖，此時按下復位按鈕，對儀器進行復位。或者重新啟動儀器電源。
4 儀器所保存的數(shù)據(jù)全部恢復至出廠數(shù)據(jù)
儀器存儲器發(fā)生了異常錯誤，所有的數(shù)據(jù)被全部復位至出廠設置
第六章 注意事項
1 連接輸入信號時，請一定注意信號的允許輸入范圍
2 如果發(fā)生緊急情況，請直接拔掉儀器的AC220V電源輸入
第七章 裝箱清單 
1、主機 1 臺
2、測試連接線 6 根
3、電源線 1 根
4、驅(qū)動光盤 1 張
5、5A/5V電流變換器 1 個
6、保險 2 個
7、說明書 1 本
8、出廠報告 1 份
9、合格證 1 張

1998年以后，華中科技大學率先領導了水輪機調(diào)速系統(tǒng)測試技術(shù)的新革命，先后以Intel8086芯片和DSP2407芯片為核心，通過RS232串行通訊接口將測試儀與PC機相連，推出了新型的水輪機調(diào)速系統(tǒng)仿真測試儀[2]，該類型儀器不僅能以模擬調(diào)節(jié)對象+調(diào)速器模式工作，還能應用于發(fā)電現(xiàn)場實現(xiàn)對調(diào)速器的靜、動態(tài)性能進行全程測試、記錄、處理、打印保存工作，大大簡化了調(diào)速系統(tǒng)試驗過程和數(shù)據(jù)處理過程，降低了試驗錯誤幾率，提高了試驗效率。
近兩年水輪機調(diào)速系統(tǒng)測試技術(shù)更是得到了飛速發(fā)展，測試儀器出現(xiàn)了很多新的變化，試驗儀器的主流配置基本都變成了DSP2812+USB2.0模式，新的測試儀器信號采集和輸出通道數(shù)量多，速度快，精度高，數(shù)據(jù)處理變得更加方便，并且試驗項目也大大增加，某些試驗儀器甚至發(fā)展成為了超出了調(diào)速系統(tǒng)試驗范疇的水電站綜合性試驗儀器，例如中試控股華中科技大學共同研制的新型調(diào)速系統(tǒng)仿真測試儀不僅能完成常見的調(diào)速系統(tǒng)靜、動態(tài)試驗，還能完成并網(wǎng)同期試驗，一次調(diào)頻試驗，甚至故障錄波和在線監(jiān)測等任務[1]。 
3.2測試項目
隨著水輪機調(diào)速系統(tǒng)測試技術(shù)的發(fā)展，專業(yè)測試儀器的測試項目也發(fā)生了很大變化。早期的試驗儀設計的試驗項目都是仿真調(diào)速系統(tǒng)進行常規(guī)試驗，例如靜特性試驗，仿真擺動試驗，仿真擾動試驗，仿真甩負荷試驗等等，試驗項目非常少。
現(xiàn)如今的水輪機調(diào)速系統(tǒng)專業(yè)測試儀器除了完成仿真模式常規(guī)測試項目以外，都能完成水力發(fā)電現(xiàn)場試驗記錄，計算和自動數(shù)據(jù)處理，一般試驗儀器設計的試驗項目包括：靜特性，空載擺動試驗，空載擾動試驗，不動時間試驗，甩負荷試驗，開機過程記錄等，該類型試驗已經(jīng)變成了調(diào)速系統(tǒng)專業(yè)測試儀器的主要應用。
同期試驗和一次調(diào)頻試驗屬于非調(diào)速系統(tǒng)試驗范疇，但是某些試驗儀器已經(jīng)將這些試驗也納入了儀器的試驗項目，尤其是水電站一次調(diào)頻試驗，該試驗雖然是一個比較經(jīng)典的電站常規(guī)試驗，但是在水力發(fā)電行業(yè)受到關(guān)注卻是近兩年的事情，目前水電站一次調(diào)頻試驗在全國各省變得越來越多熱門，隨著水電裝機容量比例不斷增加，水電站一次調(diào)頻功能對提高大電網(wǎng)穩(wěn)定性發(fā)揮著非常重要的作用，一次調(diào)頻試驗對專業(yè)試驗儀器也提出了比以往更高的要求，尤其是儀器的頻率輸出和發(fā)送精度要求比早期儀器提高了一個數(shù)量級。
 
4水輪機調(diào)速系統(tǒng)測試技術(shù)的發(fā)展趨勢 
雖然水輪機調(diào)速系統(tǒng)專業(yè)測試儀器經(jīng)歷了很長時間的發(fā)展，但是現(xiàn)在還不能說水輪機調(diào)速系統(tǒng)測試儀器已經(jīng)非常成熟，該類型測試儀從一出生就有著很多先天性缺陷，并且這些缺陷被一代一代傳遞了下來。由于市場規(guī)模有限，全國的測試儀器都缺乏產(chǎn)業(yè)化運作和推廣，基本上都是高校或科研院校單打獨斗，儀器研發(fā)、調(diào)試、檢測和生產(chǎn)過程及其不規(guī)范，這些狀況使得該類型的儀器存在一個通病即穩(wěn)定性和可靠性極差。另一個問題是現(xiàn)有的測試儀器都使用筆記本電腦和儀器聯(lián)機方式采集、處理數(shù)據(jù)，該方式存在非常多的不可靠因素，如通信過程不可靠，上位機軟件不可靠，筆記本電腦多用途等等，往往容易造成儀器死機，這種現(xiàn)象在很多儀器上都存在。為了克服上述這些問題，武漢大學和華中科技大學的部分產(chǎn)品都開始了產(chǎn)業(yè)化運作，并對產(chǎn)品的工作原理正進行革命化的調(diào)整，例如中試控股即將推出基于嵌入式系統(tǒng)的調(diào)速系統(tǒng)仿真測試儀，該儀器將能夠有效的避免老式儀器的不可靠和死機問題，并且在產(chǎn)品整個研發(fā)和生產(chǎn)過程中都進行嚴密監(jiān)控和嚴格測試，以保證儀器質(zhì)量。