数字式电液调节系统(DEH)

1、3 3 汽轮机的自动控制（汽轮机的自动控制（DEHDEH） 3.1 3.1 概述概述 3.2 DEH3.2 DEH的组成、功能、与运行方式的组成、功能、与运行方式 3.3 DEH3.3 DEH的转速和负荷控制的转速和负荷控制 3.4 DEH3.4 DEH的液压系统与汽轮机的自动保护的液压系统与汽轮机的自动保护 3.5 3.5 汽轮机自动程序控制汽轮机自动程序控制(ATC)(ATC) 3.6 3.6 汽轮机辅助系统的自动控制汽轮机辅助系统的自动控制 3.7 3.7 汽轮机旁路控制系统汽轮机旁路控制系统(BPC)(BPC) 3.8 3.8 给水泵汽轮机数字电液调节系统给水泵汽轮机数字电液调节系统(

2、MEH)(MEH) 3.1.1 3.1.1 再热式汽轮发电机组调节特点再热式汽轮发电机组调节特点 一、主蒸汽压力对汽轮机静特性的影响一、主蒸汽压力对汽轮机静特性的影响 机组适应外界负荷能力变差，调节系统稳定性变差机组适应外界负荷能力变差，调节系统稳定性变差 二、中间再热器对汽轮机控制的影响二、中间再热器对汽轮机控制的影响 1 1、汽轮机超速问题、汽轮机超速问题 RSV IVRSV IV 2 2、负荷适应性降低的问题、负荷适应性降低的问题 中间再热容积中间再热容积 3.1 3.1 概述概述 3.1.2 3.1.2 功功- -频电液调节的基本原理频电液调节的基本原理 3 AOB 进汽 排汽 1 2

3、 3-发电机1-离心调速器2-汽轮机 1 1、纯转速系统、纯转速系统 3.1.2 3.1.2 功功- -频电液调节的基本原理频电液调节的基本原理 2 2、功、功-频电液调节系统频电液调节系统 3.2.1 3.2.1、组成、组成 3.2 DEH3.2 DEH系统的组成、功能、运行方式系统的组成、功能、运行方式 数字控制部分数字控制部分 DCSDCS 液压执行部分液压执行部分 执行机构：伺服放大器，电液转换器、油动机执行机构：伺服放大器，电液转换器、油动机 油系统：高压抗燃油油系统：高压抗燃油 完全独立完全独立 低压润滑油低压润滑油 保护系统保护系统: OPC: OPC：2 2个个OPCOPC电磁

4、阀电磁阀 关关GV/IVGV/IV ETS ETS：4 4个个ASTAST电磁阀电磁阀 关所有门关所有门 机械超速和手动脱口机械超速和手动脱口 基本原理基本原理 转速回路：转速回路：一次调频一次调频 功率回路：功率回路：功率精确等于给定值功率精确等于给定值 调节级压力回路调节级压力回路: : 平稳响应负荷平稳响应负荷 快速克服主蒸汽压力内扰快速克服主蒸汽压力内扰 3.2.2 DEH3.2.2 DEH系统的主要功能系统的主要功能 一、转速控制功能一、转速控制功能 1 1、启动方式、启动方式 冷态启动：冷态启动：0 02900rpm2900rpm同步、带初负荷同步、带初负荷 热态启动：热态启动：0

5、 02600rpm2600rpm2900rpm2900rpm同步、带初负荷同步、带初负荷30%P30%P0 0 GVGV IVIV IVIVTVTVGVGV GVGVTVTVGVGV TV: TV: 转速控制转速控制 GV: GV: 转速控制转速控制 同步同步 负荷控制负荷控制 IV: IV: 热态转速控制，负荷控制热态转速控制，负荷控制 每一个转速阶段只有一类阀门起控制作用每一个转速阶段只有一类阀门起控制作用 2 2、运行方式、运行方式 OA OA 运行人员自动运行人员自动 运行人员确定每个阶段的目标值运行人员确定每个阶段的目标值/ /变化率变化率 ATC ATC 自动汽轮机控制自动汽轮机控

6、制 由由ATCATC程序给出每一阶段的目标值程序给出每一阶段的目标值/ /变化率变化率 AS AS 自动同步器控制自动同步器控制 自动同步器（给转速设定值）控制自动同步器（给转速设定值）控制 3000+50rpm3000+50rpm 二、负荷自动控制功能二、负荷自动控制功能 OA OA 运行人员自动运行人员自动 运行人员确定每个阶段的目标值运行人员确定每个阶段的目标值/ /变化率变化率 正常正常 REMOTEREMOTE（CCSCCS）远方遥控方式）远方遥控方式 ATC OA-ATC ATC OA-ATC 目标值：操作员给目标值：操作员给 变化率：选小变化率：选小 ATC-CCS ATC-CC

7、S 对信号变化速率进行监视对信号变化速率进行监视 TPC TPC 主汽压力控制主汽压力控制 低汽压保护，当主汽压降低时，关小低汽压保护，当主汽压降低时，关小 异常异常 调节阀门，防湿蒸汽进入汽轮机调节阀门，防湿蒸汽进入汽轮机 RB RB 快速减负荷快速减负荷 三、自动监视与控制三、自动监视与控制 内容：机组，内容：机组，DEHDEH装置本身装置本身 组成：组成：DAS TSI ATCDAS TSI ATC 四、自动保护四、自动保护 1 1、超速保护、超速保护OPCOPC CIV CIV 中调门快关中调门快关 电力系统瞬时故障，甩部分负荷，快关电力系统瞬时故障，甩部分负荷，快关IVIV LDA

8、LDA 负荷下跌预测负荷下跌预测 全甩负荷全甩负荷 快关快关GVGV、IVIV OPC OPC 超速控制超速控制 n n103% 103% 快关快关GVGV、IVIV 2 2、ETSETS ASTAST电磁阀失电动作，关所有进汽门电磁阀失电动作，关所有进汽门 3 3、机械超速和手动脱口、机械超速和手动脱口 机械超速机械超速 多重保护多重保护 n n110%110% 手动脱口手动脱口 保护系统不起作用时，手动停机保护系统不起作用时，手动停机 3.2.3 3.2.3 运行方式运行方式 1 1、自动汽轮机控制方式、自动汽轮机控制方式 ATC ATC 最高级最高级 转速控制转速控制 目标转速目标转速

9、均由均由ATCATC程序给出程序给出 速度变化率速度变化率 负荷控制负荷控制 目标负荷目标负荷 OAOA给出给出 负荷变化率负荷变化率 几个中选小几个中选小 2 2、操作员自动方式、操作员自动方式 OA OA 最基本最基本 转速转速 目标值目标值/ /变化率均由变化率均由OAOA给出给出 负荷负荷 3 3、手动方式、手动方式 一级手动一级手动 数字手动数字手动 自动的备用自动的备用 单片机单片机 二级手动二级手动 模拟手动模拟手动 一级手动的备用一级手动的备用 模拟计数器模拟计数器 4 4、自动同步控制、自动同步控制 电气遥控汽轮机转速电气遥控汽轮机转速 5 5、遥控、遥控- -协调控制协调控

10、制 . 3.3 DEH3.3 DEH系统的转速和负荷控制系统的转速和负荷控制 任务：任务： n P TV GV RSV IVn P TV GV RSV IV 3.3.1 设定值形成回路设定值形成回路 作用：作用：形成形成n、P设定值设定值 原理：原理：带负反馈的积分器带负反馈的积分器 跟随器跟随器 阶跃阶跃- 斜坡斜坡 一、转速设定值形成一、转速设定值形成 OAOA ATC ATC AS AS 二、负荷设定值形成二、负荷设定值形成 OA OA 运行人员自动运行人员自动 正常正常 REMOTEREMOTE（CCSCCS）远方遥控方式）远方遥控方式 ATC OA-ATC ATC OA-ATC 目标

11、值：操作员给目标值：操作员给 变化率：选小变化率：选小 ATC-CCS ATC-CCS 对信号变化速率进行监视对信号变化速率进行监视 TPC TPC 主汽压力控制主汽压力控制 炉侧出现故障，关小调节阀门，防炉侧出现故障，关小调节阀门，防 异常异常 湿蒸汽进入汽轮机湿蒸汽进入汽轮机 RB RB 快速减负荷快速减负荷 3.3.2 3.3.2 转速调节原理转速调节原理 1 1、作用：、作用：并网前，并网前，0-n0-n0, 0,为并网创造条件 为并网创造条件 2 2、控制过程：、控制过程：冷态启动冷态启动 热态启动热态启动 3 3、控制原理：、控制原理： 转速下跌完成转速下跌完成 在不同的条件下，分

12、别进入不同的转速回路（不同的执在不同的条件下，分别进入不同的转速回路（不同的执 行机构），但都为单回路控制系统。行机构），但都为单回路控制系统。 1 1）高压缸冲转）高压缸冲转 冷启冷启 冲转前切除旁路冲转前切除旁路 BYPASS OFFBYPASS OFF TV 0-2900rpm TV TV 0-2900rpm TV转速调节器转速调节器 TV/GV 2900rpm TV/GV 2900rpm 切换运行人员按切换运行人员按“GV”GV”，GV,TVGV,TV全开全开 GV 2900-3000rpm GVGV 2900-3000rpm GV转速调节器转速调节器 2 2）中压缸冲转）中压缸冲转

13、热启热启 冲转前旁路投入冲转前旁路投入 BYPASS ONBYPASS ON IV 0-2600rpm IV IV 0-2600rpm IV转速调节器转速调节器 IV/TV 2600rpm IV/TV 2600rpm 切换切换 运行人员按运行人员按“TV”TV”，IVIV保持不变，保持不变， TVTV TV 2600-2900rpm TV TV 2600-2900rpm TV转速调节器转速调节器 TV/GV 2900rpm TV/GV 2900rpm 切换切换 运行人员按运行人员按“GV”GV”，GV,TVGV,TV全开全开 GV 2900-3000rpm GVGV 2900-3000rpm

14、GV转速调节器转速调节器 3.3.3 3.3.3 负荷调节原理负荷调节原理 自动调节自动调节 转速回路：转速回路：一次调频一次调频 负荷回路：负荷回路：负荷精确等于给定值负荷精确等于给定值 调节级压力回路调节级压力回路: : 平稳相应负荷平稳相应负荷 快速克服主蒸汽压力内扰快速克服主蒸汽压力内扰 一、速度回路一、速度回路 SPI=1 SPI=1 反应电网对机组负荷需求反应电网对机组负荷需求 一次调频一次调频 二、功率控制回路二、功率控制回路 MWI=1 MWI=1 功率细调功率细调 A PIA PI调节器输出的平衡位置为调节器输出的平衡位置为1 1 负荷增大时：负荷增大时： P P1 1P P

15、E E PI PI向大于向大于1 1的方向积分的方向积分 T T P PE E 负荷减小时：负荷减小时： P P1 1P PE E PI PI向大于向大于1 1的方向积分的方向积分 T T P PE E B B 双向限幅：双向限幅：外回路的细调作用不宜过大，否则造成系统不稳定外回路的细调作用不宜过大，否则造成系统不稳定 C C 切除：切除：通过保持调节级压力间接保证功率输出，不能精确维持通过保持调节级压力间接保证功率输出，不能精确维持 功率等于给定值。功率等于给定值。 一次调频特性曲线 死区：死区：不参加调频，这是为了避免机组不参加调频，这是为了避免机组 输出电功率随电网频率变化频繁抖动；输出

16、电功率随电网频率变化频繁抖动； 线性：线性：参加一次调频，调频任务的大小参加一次调频，调频任务的大小 由曲线斜率决定，曲线斜率越大，承担由曲线斜率决定，曲线斜率越大，承担 一次调频的任务就越重；一次调频的任务就越重； 限幅：限幅：输出将保持不变，即不再继续增输出将保持不变，即不再继续增 加机组的调频能力。加机组的调频能力。 三、调节级压力控制回路三、调节级压力控制回路 IPI=1 IPI=1 功率粗调功率粗调 粗调机组负荷，防止功率控制过调粗调机组负荷，防止功率控制过调 快速克服主蒸汽压力内扰快速克服主蒸汽压力内扰 若切除，控制系统不能及时消除内扰，控制过程品质若切除，控制系统不能及时消除内扰

17、，控制过程品质 相对变差。相对变差。 五、阀门管理五、阀门管理VMP GV阀阀 1 1、单阀方式与顺序阀控制方式、单阀方式与顺序阀控制方式 单阀控制方式：单阀控制方式：所有调节汽阀接受同一个阀门控制信号，同时开所有调节汽阀接受同一个阀门控制信号，同时开 大或关小。节流调节大或关小。节流调节 全周进汽全周进汽 ；受热均匀，节流损失大；受热均匀，节流损失大； 冷态启动或带基本负荷运行时采用。冷态启动或带基本负荷运行时采用。 多阀控制方式：多阀控制方式：依次逐个开启。喷嘴调节依次逐个开启。喷嘴调节 部分进汽；效率高，部分进汽；效率高， 受热不均；带部分负荷运行时采用。受热不均；带部分负荷运行时采用。 2 2、