水轮机调节系统技术规程主题词的探讨与建议

张建明，孔昭年

（中国水利水电科学研究院，北京 100038）

水轮机调节系统技术规程主题词的探讨与建议

张建明，孔昭年

（中国水利水电科学研究院，北京 100038）

摘要：近年来，在我国水轮机调节行业，对于本专业若干技术规程的主题词究竟采用“水轮机控制系统”还是“水轮机调节系统”，一直争论不休、莫衷一是。为统一认识，推动本专业标准化工作的健康发展，本文将对此进行必要的回顾、分析与探讨，并提出建议。

关键词：水轮机调速器；水轮机控制系统；水轮机调节系统；转速调节

0引言

自2007年以来，我国水轮机调速器行业对于本专业若干标准的主题词采用“水轮机控制系统”还是“水轮机调节系统”，一直争论不休、莫衷一是，争论各方各抒己见、谁也无法说服谁，这给有关设计、科研、制造、用户等造成极大困惑。为统一认识，进一步推动本专业标准化工作的健康发展、与国际接轨，有必要对该问题的来龙去脉，作一个客观的梳理、回顾、分析与探讨，并据此提出适当的建议。

1问题的根源

自1998年以来，IEC第4技术委员会（水轮机技术委员会）第14工作组曾先后主持修编了以下标准：

（1）IEC61362-1998《Guidetospecificationofhydraulicturbinecontrolsystems（英文），Guidepourla spécificationdessystèmesderégulationdesturbineshydrauliques（法文）》;

（1）IEC61362-1998《Guidetospecificationofhydraulicturbinecontrolsystems（英文），Guidepourla spécificationdessystèmesderégulationdesturbineshydrauliques（法文）》;

（2）IEC61362-2000《Guidetospecificationofhydraulicturbinecontrolsystems（英文），Guidepourla spécificationdessystèmesderégulationdesturbineshydrauliques（法文)》;

（3）IEC60308-2005《Hydraulicturbines--testingofcontrolsystems（英文），Tuebineshydrauliques essaysdesregulateursdevitesse（法文）》。

（4）IEC61362-2012《Guidetospecificationofhydraulicturbinegoverningsystems（英文），Guidepourla spécificationdessystèmesderégulationdesturbineshydrauliques（法文）》；

上述2项IEC标准3个版本中的英文主题词均为“controlsystems”，鉴于这个原因，考虑与国际标准的协调一致，我国的国家水轮机标准化委员会控制设备分委会在修编2007版的水轮机调速器及油压装置国家标准GB/T9652.1-2007、GB/T9652.2-2007 及2008版的机械行业标准JB/T8191-2008时，将之前历次版本的主题词“水轮机调速器与油压装置”，更名为“水轮机控制系统”；应该说，这个依据还是比较充分的。而目前的有效版IEC61362-2012已将其英文主题词作出了更改，已不再使用“水轮机控制系统”了。

然而，我国的电力行业标准主题词为“水轮机调节系统及装置”，至今一直维持不变，标准使用者经常提出质疑和争议，认为电力行业标准与国家标准不一致，这是导致主题词采用“控制系统”还是“调节系统”争论不休的直接原因。

2对相关标准术语定义的分析与解读

对“水轮机控制系统”和“水轮机调节系统”的术语概念解释不应望文生义、自说自话、仅根据自己的偏好去解读。IEC61362/60308对此是有定义解释的，与之相对应，我国的机械行业标准JB/T8191（归口国家水轮机标委会控制设备分委会）的历次版本、电力行业标准DL/T563（归口电力行业水电厂自动化标委会）的历次版本，也有针对这2个名词的明确定义，且直接参考了IEC60308与IEC61362的规定。如果不去体会这些标准的具体内容，仅仅看标准的题目，很难说得清楚。

2.1IEC61364-1999的相关定义

IEC61364-1999《水电站水力机械术语》也是由IEC第4技术委员会（水轮机技术委员会）负责修编的，由于水轮机调速器属于水轮机的附属设备，毫无疑问，此标准必然会涉及到水轮机调速器的内容，且由于IEC61364与IEC60308及IEC62363都是同一标委会归口下的标准，编写组肯定要考虑这些标准之间的一致性和相互呼应。

IEC61364-1999关于水轮机调速器的相关条目，直译如下：

“控制系统，调节装置或调速器controlsystem，regulatororgovernor

测量和监控某些主要变量，例如转速、功率或水位等，将观测值与预期值差别转换为信号，放大该信号，并产生一个动作以削减这种差别的装置。

注：相应的术语见IEC60308。”

从上述原文可以看出，IEC61364也是遵循了IEC60308的规定，因为注释中把IEC60308作为引用标准。

2.22012年之前IEC60308与IEC61362的相关规定

对于2012年之前的各版本，IEC60308-1970、IEC61362-1998、IEC61362-2000、IEC60308-2005中涉及到水轮机调速器含义的相关内容，汇集如下：

水轮机控制系统 controlsystemsforhydraulic turbines

为实现水轮机调节及相应控制作用，测量和监控某些主要变量，例如转速、功率或水位等，将观测值与预期值差别转换为信号，放大该信号，并产生一个动作以削减这种差别的系统及装置，称为水轮机控制系统。

由水轮机控制系统和被控制系统组成的闭环调节系统，称为水轮机调节系统（hydraulicturbinegoverningsystems）。

水轮机调节系统所控制的，由水轮机，它的进水和泄水通道，带有电压调节器的发电机和所连接的电网所组成的系统，称为被控系统（controlledsystem）。

以实现转速调节为主要目的的水轮机控制系统称为水轮机转速调节装置，即调速器（governor）。

2.3JB/T8191的相关规定

JB/T8191-1995《水轮机调速器与油压装置术语》、JB/T8191-2008《电工术语 水轮机控制系统》中的相关定义如下：

水轮机控制系统 controlsystemsforhydraulic turbines

用来检测被控参量（转速、功率、水位、流量等）与给定参量的偏差，并将它们按一定特性转换成主接力器行程的一些设备所组成的系统。

被控制系统controlledsystem

由水轮机控制系统控制的系统，它包括水轮机、引水和泄水系统、装有电压调节器的发电机及其所并入的电网。

水轮机调节系统regulatingsystemforhydraulic turbines

由水轮机控制系统和被控制系统组成的闭环系统。

2.4DL/T563的相关规定

SD295-88、DL/T563-1995、DL/T563-2004《水轮机电液调节系统及装置技术规程》中的相关定义如下：

水轮机电液调节系统 electro-hydraulicregulatingsystemofturbine

由水轮机电液调节装置和被控系统组成的闭环系统。

被控系统 controlledsystem

调节装置所控制的对象，称为被控系统。它包括水轮机、引水和泄水管道，装有电压调节器的发电机及其所并入的电网。

水轮机电液调节装置 electro-hydraulicgovernor ofturbine

为实现水轮机调节及相应控制作用而设置的电子（电气）装置、液压部件、控制机构及指示仪表的组合，称为水轮机电液调节装置。其基本功能为机组的转速调节或输出功率调节，并能实现启动、停机、紧急停机等操作。某些装置也可进行水位和流量的调节。以实现转速调节为主要目的的水轮机电液调节装置称为水轮机电液调速器，简称电调。

2.5初步分析与解读

上述所列内容以2012年之前 IEC60308与IEC61362各版本，及JB/T8191、DL/T563各版本的相关规定为依据，可以看出，“水轮机控制系统”可通俗地理解为“水轮机调速器与油压装置”，而“水轮机调节系统”的涉及面更宽，若严格按术语标准的定义去解读，“水轮机控制系统”的说法无疑能更准确地反映设备的地位、范围与实际担负的作用，因为其含义涉及的是装置本体，纯粹从学术意义的观点来看，用“水轮机控制系统”作为标准名称的主题词是经得起推敲的，起码是没有问题的，但从水电行业习惯来看（无论国内还是国外），这种主题词用法的“书生气”色彩较重。而“水轮机调节系统”作为标准的主题词，又有不确切、不严谨的嫌疑，因为从其术语定义的理解，涉及范围过宽（既有控制设备本体，又包括了被控对象，而被控对象有自己专门的标准，如水轮机相关标准等）。

对于这个两难选择的取舍，工程上是有先例的，例如,压强与压力的概念！对于物理学科而言，压力与压强是需要严格区别的，决不允许混用！而在工程学科和工程实际中，全世界都用压力来表述，若采用压强的说法，反而让人觉得“外行”。因此，从行业习惯出发，用“水轮机调节系统”作为主题词也是没有问题的，更易被使用者接受。

事实上，在实际工作中，对于众多水轮机调速器设备的制造部门来说，他们并没有因为“水轮机控制系统”作为标准的主题词而感到有多大费解或不便。

根据上述初步分析与梳理，我们已经觉得争议的必要性已大大降低，主题词无论怎么选择，也不至于造成多大费解，该问题似乎也可以告个段落了，主题词无论怎么选择，都是有据可循，都能说得通。

但IEC61362-2012的发布，再次掀起争议的风波，也正因为这个插曲，将使上述问题可以有一个最终依据与结论了。

IEC61362-2012目前为最新有效版，有意思的是，其标准名称已从之前的“Guide to specification of hydraulic turbine control systems（英文），Guide pour la spécification des systèmes de régulation des turbineshydrauliques（法文）”更改为“Guide to specification of hydraulic turbine governing systems（英文），Guide pour la spécification dessystèmes de régulation des turbineshydrauliques（法文）”。其标准名称的英文主题词已由“hydraulic turbine control systems”更改为“hydraulic turbine governing systems”，但法文主题词“systèmes de régulation des turbines hydrauliques”始终维持不变。

对于IEC61362-2012的英文及法文主题词直译，都可以译成“水轮机调节系统”。该标准的正文对“水轮机调节系统”也进行了明确定义，直译如下：

“水轮机调节系统turbinegoverning system

调节水轮机导叶、转轮叶片、喷针、折向器开度的技术设备。现在的水轮机调节系统一般由液压和电气部分组成，即‘液压调节装置’和‘电子调节器’。”

很明显，IEC61362-2012版中“水轮机调节系统”的含义也已发生了变化，并未包括被控对象（系统），意思其实就是水轮机调节装置本身。基于上述这个原因，我们认为：从现在起，修编标准时，用“水轮机调节系统（及装置）”作为主题词已没有任何问题和可以挑剔的地方，也不存在争论不休的任何理由了。

3有关标准的各个版本主题词及更名问题

3.1 IEC标准

到目前为止，IEC共先后发布过5个版本的2项水轮机调速器方面的专业标准：IEC60308-1970、IEC61362-1998、IEC61362-2000、IEC60308-2005、IEC61362-2012； 最新版（有效版）为：IEC60308-2005、IEC61362-2012，其余已废止，历次版本题目及主题词如下：

IEC60308-1970：International code for testing of speed governing systems forhydraulic turbines（英文），Code international d’essal des regulateurs de vitesse pour turbineshydrauliques（法文）；已废止；

IEC60308-2005：Hydraulic turbines--testing of control systems（英文），Tuebineshydrauliques essays des regulateursde vitesse（法文）；有效；

IEC61362-1998、IEC61362-2000：Guidetospecification of hydraulic turbine control systems（英文），Guide pour la spécification des systèmes de régulation des turbineshydrauliques（法文）；已废止；

IEC61362-2012：Guide to specification of hydraulic turbinegoverning systems（英文），Guide pour la spécification des systèmes de régulation des turbineshydrauliques（法文）；有效；

值得注意的是，上述各版标准，从1970版IEC60308-1970的主题词“speed governing systems”变 为1998版IEC61362-1998及2005版IEC60308-2005的“control systems”，IEC标准中是有专门文字说明其理由的，原文直译如下：

“理由是：第1版的转速调节系统（speed governing systems），如名称所示那样，它只限于转速调节。修订时第2版的更名意图是将范围扩展到包括所有水轮机控制系统的更进一步功能。故更名为控制系统（controlsystems）。”。

耐人寻味的是，最新版IEC61362-2012又将主题词更名为：水轮机调节系统（hydraulic turbine governing systems），不过IEC并没有在文件中对更改原因进行文字说明。但仔细品味，我们隐约感到，很有可能之前各版的主题词：“水轮机控制系统”，就连国外用户也不习惯，甚至存在争议；最终促成工作组在修订IEC61362-2012时，顺便将其更名。

目前IEC工作组正进行IEC60308-2005的修订工作，据了解，其草案稿也已把主题词更名为“调节系统”。

3.2 IEEE标准

我们再来看看IEEE标准的历次版本主题词：

IEEEStd1207TM-2004、IEEEStd1207TM-2011：IEEE Guide for the Application of Turbine Governing Systems forHydroelectric Generating Units；

IEEEStd 125TM-1998、IEEEStd 125TM-2007：

IEEERecommended Practice for Preparation of E-quipment Specifications for Speed-Governing of Hydraulic Turbines Intended to Drive Electric Generators；

其主题词“TurbineGoverning Systems”可直译为：水轮机调节系统；而“Equipment Specifications for Speed-Governing ofHydraulic Turbines”可直译为：水轮机转速调节设备的技术规范，即水轮机调速器设备技术条件。可以看出，IEEE的2个水轮机调速器标准，其历次版本从未用过“水轮机控制系统”作为主题词。

3.3德国标准DIN

至于德国标准DIN4321，我们只找到1987版的，标准题目及主题词为：

Preparation Of Specifications For Governing Systems Of Hydraulic Turbines（英文），Wasserturbinen-TechnischeAngaben fur Regeleinrichtungen（德文）。

显然，“Governing Systems of Hydraulic Turbines”直译的意思也是“水轮机调节系统”。

3.4中国国家标准GB/T9652.1、GB/T9652.2

GB9652-1988是我国第1部关于水轮机调速器及油压装置产品的国家标准，之前并没有该专业的国家标准；该标准于1995年之后相继衍生出3个标准，分别是：GB/T9652.1、GB/T9652.2、JB/T8191，内容分别涵盖3个方面：技术条件、试验、术语。

而GB9652-1988前身为机械行业标准JB627-79，它是JB627-65的修订版，JB627-65是新中国成立后我国第1部关于水轮机调速器及油压装置产品的行业标准。

现将这些标准的历次版本题目及主题词汇总如下：

JB627-65、JB627-79：水轮机调速器与油压装置技术条件；已废止；

GB9652-1988：水轮机调速器与油压装置技术条件；已废止；

GB/T9652.1-1997：水轮机调速器与油压装置技术条件；已废止；

GB/T9652.2-1997：水轮机调速器与油压装置试验验收规程；已废止；

JB/T8191-1995：水轮机调速器与油压装置术语；已废止；

GB/T9652.1-2007：水轮机控制系统技术条件；有效；GB/T9652.2-2007：水轮机控制系统试验；有效；JB/T8191-2008：电工术语水轮机控制系统；有效；

GB/TXX-201X：电工术语水轮机控制系统；已于2012年报批，但至今尚未发布，正式发布后，JB/T8191-2008将废止。

笔者曾参与了GB/T9652.1-2007、GB/T9652.2-2007的修编工作，正是因为在修订过程中发现IEC61362-1998、IEC61362-2000、IEC60308-2005已将主题词“speedgoverningsystems（转速调节系统，即调速器）”更名为“controlsystems（控制系统）”，同时又考虑到，随着技术的发展，水轮机调节装置的使命已不再是单纯的转速调节，编写组才决定将GB/T9652.1-2007、GB/T9652.2-2007、JB/T8191-2008的主题词更名为“水轮机控制系统”，这与前面第2章节列出的名词术语规定意思完全一致。现在的问题是IEC61362-2012已把主题词更名为“水轮机调节系统”，且重新作出定义。故国内标准现在不宜再采用“水轮机控制系统”作为主题词，也应更名为“水轮机调节系统（或装置）”。由于国内这些标准已经发布在先，成为既成事实了，只能在今后修订时对主题词更名。若现在的在编标准还用“水轮机控制系统”作主题词，似乎显得不合时宜了。

3.5中国电力行业标准DL/T563、DL/T496

我国第1部水电行业的水轮机调速器及油压装置标准是SD295-88，该标准于1992年之后又分化为2个标准：DL/T496-1992、DL/T563-1995，内容分别涵盖2个方面：技术条件、试验；后续的修订版为：DL/T496-2001、DL/T563-2004。历次版本主题词如下：

SD295-88、DL/T563-1995、DL/T563-2004：水轮机电液调节系统及装置技术规程；这几个版本中，目前DL/T563-2004仍有效，其余已废止；

DL/T496-1992、DL/T496-2001：水轮机电液调节系统及装置调整试验导则；目前2001版仍有效，1992版已废止。

应当说明的是，当时因为考虑到2个因素：①国标GB/T9652-88的条款较为原则、尽管在形式上涵盖了机调、模拟电调、微机调速器，但实际针对电液调速器、特别是微机调速器的具体条款很少，大量内容以机调为主；②20世纪80年代后期起，我国微机电液调速器进入迅速发展阶段，亟需有一个针对性很强的行业标准来指导。鉴于此，在一些科研院所、企业、大专院校专家教授的提议下，本专业迅速组成编写组开展了行业标准SD295-88的起草工作。

当初在确定行业标准SD295-88主题词的过程中，主要考虑到下列原因，才将主题词定为“水轮机电液调节系统及装置”：

（1）本行业标准是针对电液调速器的；

（2）随着技术的不断发展，水轮机调速器已不再是完成单纯的转速调节使命，除了完成水轮机转速自动调节的基本任务以外；还担负水轮发电机组的开机、并网、停机、负荷控制、水位调节、流量调节、调相、工况转换、紧急停机、分段关闭等任务。水轮机调速器还作为末端执行元件，与计算机监控系统一起完成自动发电控制（AGC）和成组控制等任务；调速器已成为智能的多功能综合调节装置；

（3）当时的IEC标准的有效版，尽管主题词还是“speedgoverningsystems”，但该标准具体涉及的内容也已不再是单纯的转速调节所能涵盖的；实际反映的是多目标控制的调节装置的概念；

（4）照顾广大水电厂自动化从业人员的用词习惯，用“调节系统及装置”的说法，意义明确直观、简单明了。

（5）大家相互约定教科书、论文、技术文件等名称一律称谓水轮机调节系统。

现在看来，当初对电力行业标准主题词的选择与定位，是经得起时间考验的。

4结语

根据上述分析、解读、甄别与回顾，建议今后制订或修编同类相关标准及技术文件时，不再采用“水轮机控制系统”作为主题词，宜统一采用“水轮机调节系统（及装置）”作为主题词，并按IEC61362-2012的规定，对该术语重新进行定义。

参考文献：

[1]IEC 61362-2012.Guide to specification of hydraulic turbine governing systems[S].

[2]IEC60308-2005.Hydraulic turbines--testing of control system s[S].

[3]IEEE Std 1207TM-2011.IEEE Guide for the Application of Turbine Governing Systems for Hydroelectric Generating U-nits[S].

[4]IEEE Std 125TM-2007.IEEE Recommended Practice for Preparation of Equipment Specifications for Speed-Governing ofHydraulic TurbinesIntended to DriveElectricGenerators[S]. [5]GB/T9652.1-2007.水轮机控制系统技术条件[S].

[6]DL/T563-2004.水轮机电液调节系统及装置技术规程[S]. [7]JB/T8191-2008.电工术语水轮机控制系统[S].

中图分类号：TV734.4

文献标识码：A

文章编号：1672-5387（2015）04-0050-05

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.04.016

收稿日期：2014-12-19

作者简介：张建明（1966-），男，教授级高级工程师，从事水轮机调节技术研究及标准化工作。