MACSV數(shù)字電液調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)在小型發(fā)電機組上的應用_secret

1、第 PAGE 8 頁 共 NUMPAGES 8 頁MACSV數(shù)字電液調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)在小型發(fā)電機組上的應用摘 要本文結合*公司*10萬噸甲醇工程項目,介紹了此工程項目配套熱電廠2X15MW汽輪發(fā)電機組使用的MACSV汽輪發(fā)電機組數(shù)字電液調(diào)節(jié)控制系統(tǒng),并闡述了此控制系統(tǒng)的組成、控制方式、性能等特點。通過數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在小型發(fā)電機組上的應用提高了電廠控制水平。關鍵詞小型發(fā)電機組 電液調(diào)節(jié) MACSV 應用 MACSV numeral battery solution regulating control system on small power set applicationYan ore gro

2、up Yanzhou coal industry Shanxi can melt the companyLuo Yi ZhongAbstract This article unifies yan ore group Yanzhou coal industry Shanxi to be able to melt the company day vast chemical industry 100,000 ton methyl alcohol engineering project, introduced this engineering project necessary thermal pow

3、er plant 2X15MW steamship power set uses the MACSV steamship power set numeral battery solution regulating control system, and elaborated this characteristics and so on control system composition, control mode, performance.Raised the power plant control level through the digital battery solution gov

4、erning system on small power set application.Key word small-scale electric power generation set Electro-Hydraulic Control MACSV use前 言：隨著我公司10萬噸甲醇工程項目配套熱電廠2X15MW汽輪發(fā)電機組的投入使用，針對電力系統(tǒng)供電網(wǎng)絡對供電品質(zhì)的更高要求，對于提高發(fā)電機組控制系統(tǒng)水平顯得更加重要。目前運行的小型發(fā)電機組，絕大部分是采用液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其電負荷和熱負荷的調(diào)節(jié)只能依靠同步器來完成，沒有負荷指令的傳輸接口，無法實現(xiàn)發(fā)電機組協(xié)調(diào)控制、自動負荷控制等功能。隨著

5、自動控制技術的不斷發(fā)展，發(fā)電機組電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)應用越來越廣泛，效益顯著。發(fā)電機組電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)以其控制性能好、控制精度高、自動化程度高等優(yōu)點逐漸取代傳統(tǒng)的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)。傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)簡介：1、汽輪機調(diào)節(jié)方式有直接調(diào)節(jié)和間接調(diào)節(jié)兩種。由感應機構(調(diào)速器)、傳動或傳動放大機構（如直接調(diào)節(jié)中的杠桿，間接調(diào)節(jié)中的錯油門、油動機及反饋裝置）、配汽機構（調(diào)節(jié)汽閥）等部分所組成。若以上某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，直接影響機組穩(wěn)定。2、整個調(diào)節(jié)系統(tǒng)分為調(diào)速和調(diào)壓兩個部分：調(diào)速部分是以彈性調(diào)速器作為轉速敏感元件，調(diào)速器將汽輪機轉子的轉速信號轉換成機械位移信號，并通過液壓機械的傳遞，帶動調(diào)速器滑閥，使其再變成液壓信號，然后輸入到

6、綜合滑閥。調(diào)壓部分是以抽汽調(diào)壓器作為壓力敏感元件, 用以反映抽汽壓力的變化調(diào)壓器由波紋管、碟閥、滑閥等零部件組成，機組運行中，當抽汽壓力發(fā)生變化時，調(diào)壓器中的波紋管感受這個壓力變化信號并發(fā)生相應變形，通過調(diào)壓器杠桿使調(diào)壓器碟閥的開度間隙發(fā)生相應變化，導致碟閥下油壓亦產(chǎn)生變化，從而引起調(diào)壓器滑閥移動，使得壓力變化信號由此轉換為液壓信號，最終，這個工業(yè)抽汽壓力的變化信號所引起的相應的液壓變化信號再輸入到綜合滑閥。3、液壓調(diào)節(jié)不能實現(xiàn)發(fā)電機功率、主蒸汽壓力等的閉環(huán)控制及自動發(fā)電的AGC控制。液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)負荷波動大，特別是雙抽機組根本無法保證抽汽壓力的穩(wěn)定。DEH（Digital Electro-Hy

7、draulic control system）數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)方案我公司DEH數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)方案采用和利時公司MACS系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用雙冗余CPU及通信方案，兩路電源供電，同時提供一個后備的硬手操盤，以及重要的信號如轉速信號為三取二冗余，抽汽壓力信號、功率信號、主蒸氣壓力信號、油動機位移信號等采用雙冗余，這樣就有效的降低了機組的事故停機率?？刂葡到y(tǒng)中提供工程師站，以供專業(yè)人員對系統(tǒng)進行維護。同時提供操作員站以供現(xiàn)場運行人員操作。系統(tǒng)的顯示軟件為全中文操作系統(tǒng)，通過顯示器完成人機對話，具有良好的人機交互界面。而且DEH作為電廠DCS系統(tǒng)網(wǎng)上的一個節(jié)點，可以與DCS方便地進行數(shù)字通訊，達到電

8、廠內(nèi)部信息資源共享。1、DEH由三大部分組成：硬件(DEH I/O站，操作員站，工程師站)：MACS系統(tǒng)；軟件:系統(tǒng)軟件、應用軟件；液壓伺服系統(tǒng)：電液轉換器、OPC電磁閥、LVDT閥位反饋、測速裝。2、MACA系統(tǒng)是DCS與FCS相結合的控制系統(tǒng)，采用ProfibusDP現(xiàn)場總線，能夠方便地將第三方ProfibusDP設備(如PLC、智能儀表等)集成到系統(tǒng)中。吸取了MACS系統(tǒng)和Smartpro系統(tǒng)兩者的優(yōu)勢，繼承了MACS系統(tǒng)強大的數(shù)據(jù)處理、日志和管理功能、完善而豐府的離線組態(tài)功能和Smartpro系統(tǒng)控制器軟件的高執(zhí)行效率。MACA系統(tǒng)的網(wǎng)絡由上到下分為監(jiān)控網(wǎng)絡和控制網(wǎng)絡兩個層次，監(jiān)控網(wǎng)絡

9、實現(xiàn)工程師站、操作員站的互連，控制網(wǎng)絡實現(xiàn)現(xiàn)場控制站與過程I/O模塊的通訊。MACA系統(tǒng)網(wǎng)絡采用可靠性高的雙冗余結構，應用時保證在單條網(wǎng)絡失效的情況下而不影響系統(tǒng)通信。整個MACS 系統(tǒng)電源接線如圖所示。3、操作控制系統(tǒng)主要功能：、基本操作控制功能：a、操作員自動方式：運行人員根據(jù)機組狀態(tài)設定升速率或加減負荷率、目標轉速或目標負荷，實現(xiàn)機組轉速和功率閉環(huán)控制；b、手動操作控制：運行人員手動操作直接控制調(diào)節(jié)汽門開度，實現(xiàn)功率開環(huán)控制，為后備操作控制方式，或稱閥控。、主要功能：a、轉速控制：實現(xiàn)轉速的大范圍控制功能，從機組啟動到3000r/min定轉速，到110%超速試驗，在并網(wǎng)之前為轉速PID回

10、路控制，其目標轉速及升速率可在DEH畫面設定。b、功率控制：并網(wǎng)后可實現(xiàn)功率PID回路控制，其目標功率及負荷率可在DEH畫面設定。c、閥位控制：并網(wǎng)后可實現(xiàn)閥位控制，操作員可通過閥位控制的增、減按鈕來改變調(diào)門開度。d、抽汽閥控：在抽閥控方式下，司機通過主控畫面按增、減按鈕改變抽閥位指令（單位為%），來調(diào)整抽壓力。e、抽汽壓控：在抽壓控方式下，司機通過主控畫面可設置目標壓力和壓變率，由PID調(diào)節(jié)器自動調(diào)節(jié)抽壓力。f、低汽壓限制：當主汽壓力對應的負荷限制值小于實際負荷時，主汽壓力低限制動作，逐漸關小高壓調(diào)門恢復汽壓。g、閥門嚴密性試驗：可分別對主汽門、高壓調(diào)門進行試驗，并自動記錄試驗時間。h、運行

11、參數(shù)監(jiān)視：包括DEH控制參數(shù)及汽缸溫度等。I、OPC超速限制和超速保護：OPC超速限制的功能是當汽輪發(fā)電機組甩負荷時，將直接通過油動機上的快關電磁閥，瞬時關閉高、中、低壓調(diào)節(jié)閥，防止汽輪發(fā)電機組超速。若汽機轉速超過110%額定轉速，OPC超速保護直接打閘停機。J、緊急手動：伺服單元在通訊故障后，轉為緊急手動方式。操作員可通過手操盤的增、減按鈕分別控制高、中、低壓油動機。K、解耦控制：在投入解耦控制時，可以使單獨調(diào)整電負荷、工業(yè)抽汽、采暖抽汽時，其他各負荷均能保證基本穩(wěn)定。四、兩種系統(tǒng)方式的比較：五、結束語：小型發(fā)電機組控制系統(tǒng)是汽輪發(fā)電機組重要的輔助設備之一，它承擔著轉速和電力負荷調(diào)節(jié)及工況控制的任務，直接影響著機組運行的安全性，可靠性，經(jīng)濟性以及自動化程度。DEH是以計算機為主控單元，將數(shù)據(jù)采集技術、數(shù)據(jù)通信技術等融合在一起，它將汽輪機的傳統(tǒng)運行經(jīng)驗數(shù)字化后儲存