调速系统的作用
调速系统(governor system)作用是控制水轮机和发电机的转速（频率）和有功功率。是水电站中重要的控制系统。
调速系统的组成
系统组成主要涉及
调速器 governor
水轮机 turbine
发电机 generator
调速器 governor
pid 控制器
执行机构 actuator
pid=proportion-integration-differentiation 比例-积分-微分控制器
pid 控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。
执行机构是执行pid的输出运算结果，例如液压机，伺服电机等
水轮机
水轮机是水电站中将水流的动能转化为机械能的设备。通过水电站的大坝将水流集中，让水通过水渠管道引至水轮机，冲击水轮机转动，并由水轮机带动与其连接的发电机产生电能。
按照工作原理，大致可分为三类
冲击式水轮机 impulse turbine
利用高速水流冲击水斗或叶片做功
反击式水轮机 reaction turbine
利用水流的压力和动能来做功
水泵水轮机
一种可逆式水轮机，即可做水轮机，也可做水泵，一般用在抽水蓄能电站
冲击式水轮机 impulse turbine
典型代表：pelton turbine 佩尔顿式水轮机
利用水动能冲击水斗来获得能量。
主要部件
nozzle 喷嘴
deflector 变流器/折向器
runner 旋转轮
jet of water 喷水柱/水枪
bucket or vane 水斗或叶片
braking jet or nozzle 制动喷嘴
spear 长矛：用于控制水流
适合水头高度最高为2000米，低流量，*水头。
涉及的产品应用
nozzle alignment 喷嘴对中
喷嘴射出的水柱与水斗之间的对中，利用角位传感器kinax采集的信息，通过油压机或电气的方式
the angle of deflector 折向器的角度
折向器安装在喷嘴和旋转轮之间，用于减少水轮机的输出，可快速切断水动能。角位传感器kinax系列用于采集折向角度。
反击式水轮机 reaction turbine
典型代表1：francis turbine 法兰西斯式水轮机 混流式：水流径向流入转轮，轴向流出。利用水流的压力和动能来带动轴上的叶片同心圆转动来做功。
主要部件
stationary vane 固定叶片
penstock 水渠
guide vanes 导流叶片
scroll casing 蜗形壳
runner 旋转轮
draft tube 尾水管
适合水头高度最高为700米，高流量，高水头。
涉及的产品应用
the angle of guide vane 导流叶片的角度
导流叶片的角度可以调整，用于控制水流大小，进而控制水轮机的表现效率。角位传感器kinax系列可以用于测量叶片角度。
反击式水轮机 reaction turbine
典型代表2：kaplan turbine 卡普兰式水轮机
轴流式：水流沿转轮轴向流入，轴向流出，水流方向始终平行于主轴。水流从水轮机四周水平方向向中心流入，然后转为向下方向推动转轮叶片做功。
主要部件
runner blades 螺旋桨式刀锋叶片
guide vanes 导流叶片
scroll casing 蜗形壳
draft tube 尾水管
适合水头高度最高为80米，高流量，低水头。
涉及的产品应用
the angle of guide vane 导流叶片的角度
导流叶片的角度可以调整，用于控制水流大小，进而控制水轮机的表现效率。角位传感器kinax可以用于测量叶片角度，输出信号给控制器。
the angle of runner blade 刀锋叶片的角度
刀锋叶片的角度可以调整，提供良好的控制特性，在不受负载影响的恒定转速下实现最佳效率。角位传感器kinax可以用于测量叶片角度，输出信号给控制器。
水轮机选型参考
发电机
涉及的产品应用 monitoring of frequency and power 发电机的频率和有功功率监测 发电机端的频率和有功功率监测数据传入调速器的pid控制器，与预设好的参考值比较，并不断地自我学习调整优化。如监测到数据异常，调速器迅速动作调整。多功能电量变送器sineax cam/dm5系列可监测频率和有功功率，支持多路模拟量信号输出。
德国gmc-i高美测仪 产品介绍
角位传感器 kinax系列
推荐 kinax wt707/wt717
绝对位置角位变送器，用于恶劣环境，直径>100mm
适用于现场应用的坚固的单圈或多圈角位变送器
绝对位置角位变送器
坚固耐用，可承受高机械负载
低磨损和免维护
可编程和不可编程版本
模拟量接口4...20ma
可提供符合 atex 和 iecex 的防爆保护 “ex ia iic t6 gb”
提供符合海事执行标准版本（gl,lioyd）
提供耐海水版本
也可提供高达1600:1的齿轮比
角位传感器 kinax系列
多功能电量变送器 sineax cam
支持多种电气系统
功率不确定度±0.2%
频率不确定度±0.01hz
最多支持8路模拟量输出
支持多种通讯方式
可编程
多功能电量变送器 sineax cam
多功能电量变送器 sineax dm5系列
支持多种电气系统
功率不确定度±0.2%
频率不确定度±0.01hz
最多支持4路模拟量输出
支持多种通讯方式
可编程
多功能电量变送器 sineax dm5系列