水轮机调节系统由被控制系统（调节对象）和被控制系统（调节器）所组成，对水电站而言，调节器就是调速器。由于水电站是一个水、机、电综合系统，一方面机组与压力引水道有水力上的联系，另一方面又与电力系统有电气上的联系。因而调节对象包括机组（水轮机和发电机）、引水道和电网。 国家电力部门规定，电网的额定频率为50Hz（赫兹），大电网（容量大于3000MW）允许的频率偏差为±0.2Hz，小电网（容量小于3000MW）允许的频率偏差为±0.5。
水轮机调节的任务就是解决如何能使机组转速（频率）保持在额定值附件的某个范围之内。 水轮机调节的实质就是：根据偏离额定值的转速（频率）偏差信号，调节水轮机的导水机构和轮叶机构，维持水轮发电机机组功率与负荷功率的平衡。 调节进入水轮机的流量，对于混流式水轮机，采用改变导叶开度的办法；对于转桨式水轮机，
采用同时协联改变导叶开度和转轮叶片角度的办法；对冲击式水轮机，采用同时协联改变喷针行程和折向器开度的办法来实现。
水轮机调速器是水电站水轮发电机组重要的辅助设备之一，它除了控制机组的转速之外，还与电站二次回路或微机监控系统相配合，完成如下的工作：
（1） 进行机组的正常操作：机组的开停机、增减负荷以及发电、调相等各种工况的相互切换。
（2） 保证机组的安全运行：在各种事故情况下，机组甩掉全部负荷后，调速系统应能保证机组迅速稳定在空载转速或根据指令信号，可靠地紧急停机。
（3）实现机组的经济运行：按要求自动分配机组间的负荷。
按调速器元件结构分类——可分为机械液压型和电气液压型两大类。
按调速器容量的大小分类——可分为大型调速器、中小型调速器和特小型调速器。
按调速器调节规律分类——可分为PI型和PID型调速器。
按调速器所用油压装置和接力器是否单独设置分类——可分为独立式和分离式调速器。
YT－6000；YDT－18000；WST－100型号的含义。
第二章 机械液压型调速器
自动调速器是为实现调节规律而设置的，在水电站的基本任务是调整转速、调整功率。完成这个任务的各种调速器的各个环节的结构形式是十分不同的，但从调节原理图来看，仍能归纳成同一种形式（机械调速器）——基于“检测偏差、纠正偏差”。
电液调速器是在机械液压型调速器上的基础上发展起来的，它们的基本原理是一致的，电液调速器的液压放大等部分与机械液压型调速器的对应部分是类似的。因此，掌握机械液压型调速器的结构、性能和工作原理仍然是非常必要的。
测量（速）环节是水轮机调速器系统主要环节之一，用于测量水轮发电机组每一瞬间的转速（频率）对额定转速的偏差，并以位移作为输出，输出信号经放大后去操纵导水机构。
solver离心摆由安装在其顶上的电动机驱动，YT型调速器的驱动电机通常为异步电动机。电动机
由与水轮发电机同轴的永磁发电机供电，或由水轮发电机输出端母线通过电压互感器供电，因此离心摆的转速与水轮发电机组的转速成正比。当机组转速变化时，离心摆转速也随之按比例相应变化。
离心摆是机械液压型调速器的关键部件，制造厂已经严格调整，安装和检修时，一般不要分解，只作整体的拆除和检查。
离心摆的静特性是指当机组稳定平衡时，离心摆的转速n与转动套的行程L之间的对应关系，用L＝f（n）表示。
在机调中采用二级液压放大，每级液压放大由一个配压阀和一个接力器组成。第一级液压放大由引导阀、辅助接力器组成；第二级液压放大由主配压阀、主接力器（导叶接力器）组成。主接力器直接操纵导水机构动作。
第一级放大环节由引导阀、辅助接力器及其局部反馈杠杆系统组成，实现第一级放大，局部反馈对放大进行校正，起稳定作用。
机械液压调速器的第二级液压放大机构由主配压阀和主接力器组成。
主接力器的移动速度取决于主配压阀油口开启的面积，与主配压阀行程成正比。
接力器关闭规律：
接力器不动时间Tq
接力器最短关闭时间Tf
延缓关闭时间Th
忆韦素园君接力器关闭时间Ts
接力器最短关闭时间的调整——改变主配压阀及辅助接力器活塞上移或下移时的最大行程，将限制主接力器移动的最大速度，也就是决定了接力器最短关闭时间。
硬反馈不论是在瞬间还是在稳态对系统都起作用，因此把硬反馈称为永态反馈，反馈量的大小与输出成比例；硬反馈机构也称为调差机构，反馈量很小，其作用主要是实现机组的有差调节，以保证并网运行的机组合理分配负荷。
永态反馈之所以造成有差调节，就因为永态反馈信号不仅在调节过程中（瞬间）存在，在调节结束后（稳态）仍存在，不会自动消失造成的。
在稳定平衡工况下y与x的对应关系称为调速器的静特性，调速器静特性线的斜率用永态转差系数bp来表示。
永态转差系数bp反映了调速器静特性曲线的倾斜程度，如果bp＝0则调速器静特性曲线为一条水平线，称为无差调节特性，因为它表明机组在不同的稳定工况下转速是相同的。当bp＞0时，调速器静特性为一条斜线，称为有差特性，bp越大则静特性曲线越陡，表明接力器行程相同时转速变化越大。
YT型调速器bp=0~8%，可适应机组在不同情况下的运行要求。
软反馈只在瞬态中起作用，稳态时消失，因此把软反馈称为暂态反馈，反馈量的大小只与输入信号的变化率成正比。为了使调节系统稳定和改善动态品质，设置了暂态反馈环节。
仅有暂态反馈机构作用时，调节前、后机组转速相同，具有无差调节的静特性。
bt称为暂态转差系数，其值对调节的影响较大，bt大则反馈大，有利于调节系统稳定，并能减少调节过程的转速最大偏差值和振荡次数，但bt大到一定程度后，对改善系统稳定性无明显效果。bt＝0～100%，在大波动时暂态反馈环节的实际输出被限制在20%范围内。
调速器除能完成自动调节的任务外，还设有操作控制机构，如转速调整机构、开度限制机构、手自动切换阀、紧急停机电磁阀、手动操作机构等，以便人为地调整机组转速、增减负荷、开机、停机和手动控制运行等。
从调速器静特性来看，操作转速调整机构，其实质是使机组的静特性曲线平行上、下移动。机组并列运行，操作转速调整机构，可以改变机组的出力；单机运行，改变机组的转速。
在电站运行中运行人员就是通过操作转速调整机构来改变机组所带的负荷或系统频率的。值得注意的是，这种人为的调整，并不影响调速系统原有的特性和功能，当负载发生变化时，它仍会自动改变接力器行程，而且静特性的倾率不变。转速调整机构平移静特性的多少，由调速器上的“转差表”来指示，它所指示的是单机空载转速与额定转速之差占额定转速的百分数。转差表的范围通常为-15%～+10%。下限为额定转速的-15%是根据低周波并网得要求而定；上限为额定转速的+10%是根据机组带满负荷维持额定转速，永态转差系数bp=8%再加上2%的裕量而定。
开度限制机构的作用为：
1）限制导叶开度、机组的出力在所要求的范围内；
2）手动操作机组；
3）启动与停机。
外大陆架
限制开度与实际开度是两个不同概念，限制开度是实际开度最大允许值。两者的大小都由调速器面板上的“开度表”指示（开度表数值用接力器行程的相对值表示），红针指示限制
开度，黑针指示实际开度。正常运行时，黑针不能超越红针。
利用开限机构进行开机（增加出力）、关机（减少出力）的动作过程。
手自动切换阀的作用是进行机组手动操作和自动操作的相互转换。它串接在引导阀与开限阀之间的油路上，与开限阀安装在同一个阀座内。
紧急停机电磁阀安装在开度限制阀和辅助接力器之间的管路上，是调速器的保护装置，它的作用是在机组发生事故时实现紧急停机。
双重调节调速器，是指同时输出两个互相配合（协联关系）的调节的调速器。在工作原理上，除了测量、液压放大、反馈和操作控制机构外，重要的是如何得到两个具有协联关系的输出。
在水电站中，调速器的操作需要压力油，蝴蝶阀、球阀、减压阀等设备的操作也需要压力油，为此设置专门的油压装置为上述设备提供压力油源。油压装置所提供的压力油必须有足够的能量，同时还要工作可靠，供油油质符合技术要求。
油压装置按其布置方式可分为分离式与组合式两种。分离式是指压力油罐与回油箱分开布置，组合式则是指压力油罐与回油箱装在一起。中小型调速器一般采用组合式结构。
YZ为分离式，HYZ为组合式油压装置。例如HYZ—4—2.5，其意义为组合式油压装置，压力油罐容积为4m3，一个压力罐，额定油压为2.5MPa。
YT型调速器的油压装置由压力油罐、回油箱、中间油罐、螺杆油泵、补气阀、安全阀等组成。压力油罐是一个圆筒形两端封闭的容器，内存压缩空气（占油罐总容积的2／3）和透平油（占油罐总容积的1／3），在高压压缩空气的作用下，压力油罐里的油有巨大的能量去操作机组或其他液压设备。
中间油罐与补气阀是pi调节器YT型调速器油压装置的独特结构，它们与油泵联合工作，自动完成向压力油罐供油和补气的任务，并维持压力油罐内正常的油气比（1：2）。
第三章 微机调速器
社会主义改造和社会主义改革的关系
现代水轮机调速器系统结构的基本形式为：
单调节式水轮机调速器＝水轮机电子调节器+导叶电液随动装置；
双调节式水轮机调速器＝水轮机电子调节器+导叶电液随动装置和轮叶协联控制器+轮叶电液随动装置。
电子调节器和协联控制器采用微机组成，这就是微机调速器。
微机调节器测频方式有两种，一是采用单片机和相应的硬件构成相对独立的测频装置；二是采用可编程控制器作为调节器同时兼作测频，又称为PLC本体测频。
测频回路用的频率信号是发电机出口端电压互感器或母线电压互感器送来的工频交流电压信号。
PID是比例（proportion）、积分（integral）和微分（differentiation）调节的英文缩写，实际上是一种算法。它属于闭环控制，是指将被控量的检测信号反馈到调节器，与被控量的目标信号相比较，以判断是否达到预定的控制目标。若未达到，则根据两者的差值，用PID调节设定的参数进行调整，直到达到预定的控制目标。
现代新型调速器的电液随动系统中，已经取消了传统的杠杆机构和复杂的油管路系统，采用了标准化、系列化的液压控制元件。电液转换元件采用了伺服比例阀、步进电机等，基
本解决了电液转换器因发卡而产生的故障。
液压开度限制操作机构及其工作原理。
电/机转换是微机调速器中的一个关键部件，它设置在微机调节器与液压随动系统 之间。
旋转式的电/机转换装置有步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机等，已在电液调速器中获得广泛的应用。
伺服比例阀是将输入电信号转变成具有一定操作力的油压信号，压力油的流速正比输入信号电压，是一种应用较为普遍的电液转换装置。
南瑞DDT型液压随动装置，由（1）主控部分——电液伺服阀、液压反馈式伺服缸、平衡杠杆、引导阀、主配压阀、主接力器。（2）辅助控制部分——手动脉冲控制阀组、手自动切换阀组、启动运行和停机切换阀组、液压开度限制操作机构等。
四观两论利用DDT型液压随动装置的开限机构，实现机组负荷增、减的动作过程。
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