項目6 任務(wù)6.8電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行方式、控制模式及特性

授課教師：孫為民項目6電廠汽輪機調(diào)節(jié)、保安及油系統(tǒng)的認(rèn)識任務(wù)6.8電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行方式、控制模式及特性第一部分PART

ONE數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行方式第二部分PART

TWO數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制模式CONTENTS目錄第三部分PART

THREE數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行方式第一部分緊鄰兩種運行方式相互跟蹤，并可做到無擾切換數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行方式4為了確?？刂频目煽?，引進(jìn)型300MW汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)有四種運行方式，機組可在其中任何一種方式下運行，其順序和關(guān)系是：居于二級手動以下還有一種硬手操，作為二級手動的備用，但兩者無跟蹤，需對位操作后才能切換。二級手動一級手動操作員自動汽輪機自動ATC此外數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行方式5二級手動運行方式二級手動運行方式是跟蹤系統(tǒng)中最低級的運行方式，僅作為備用運行方式。該級全部由成熟的常規(guī)模擬元件組成，以便數(shù)字系統(tǒng)故障時，自動轉(zhuǎn)入模擬系統(tǒng)控制，確保機組的安全可靠。一級手動運行方式一級手動是一種開環(huán)運行方式，運行人員在操作盤上按鍵就可以控制各閥門的開度，名按鈕之間邏輯互鎖，同時具有操作超速保護(hù)控制器(OPC)

、主汽閥壓力控制(TPC)、外部觸點返(RUNBACK)和脫扣等保護(hù)功能，該方式作為汽輪機自動方式的備用。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行方式6汽輪機自動(ATC)汽輪機自動(ATC)是最高一級運行方式，此時包括轉(zhuǎn)速和負(fù)荷及它們的速率，都不是來自操作員，而是由計算機程序或外部設(shè)備進(jìn)行控制，因此，是居于操作員自動上一級的最高級運行方式。操作員自動方式操作員自動方式是調(diào)節(jié)系統(tǒng)最基本的運行方式，用這種方式可實現(xiàn)汽輪機轉(zhuǎn)速及負(fù)荷的閉環(huán)控制，并具有各種保護(hù)功能。該方式設(shè)有完全相同的A和B雙機系統(tǒng)，兩機容錯，具有跟蹤和自動切換功能，也可以強迫切換。在該方式下，目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)負(fù)荷及其速率，均由操作員給定。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制模式第二部分?jǐn)?shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制模式8總體而言，它具有兩種控制模式，其中又可細(xì)分成許多具體的控制方式。DEH的控制器，是DEH系統(tǒng)的核心▼以引進(jìn)技術(shù)300MW機組為例數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制模式9（1）主汽閥自動(AUTO)方式當(dāng)計算機發(fā)出指令進(jìn)行控制時，稱汽輪機主汽閥自動控制(ATC)；當(dāng)由運行人員自操作盤通過計算機進(jìn)行控制時，稱汽輪機主汽閥操作員自動控制。亦稱數(shù)字系統(tǒng)控制方式。主汽閥(TV)控制模式1（2）主汽閥手動方式此時數(shù)字系統(tǒng)不參與，而通過模擬系統(tǒng)對機組進(jìn)行控制。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制模式101）操作員自動控制方式(OA)調(diào)節(jié)汽閥自動方式即計算機參與的控制方式，為數(shù)字系統(tǒng)運行。在負(fù)荷控制階段，GV有以下五種運行方式。在系統(tǒng)正常的條件下，閥位限制未投入，可由“手動”方式切換為“操作員自動”方式。在此方式下，由操作員設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速和升速率，或目標(biāo)負(fù)荷和升負(fù)荷率，DEH系統(tǒng)按此設(shè)定自動控制機組啟動、停機和變負(fù)荷。調(diào)節(jié)汽閥(GV)控制模式2（1）調(diào)節(jié)汽閥自動(AUTO)方式數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制模式11在該方式下，系統(tǒng)接受協(xié)調(diào)控制(CCS)或負(fù)荷調(diào)度中心(ADS)輸入的目標(biāo)負(fù)荷及其速率，并進(jìn)行控制。協(xié)調(diào)控制方式(CCS)是在機、爐自動控制系統(tǒng)均完好，機組已正常運行的條件下投入的運行方式。在此方式下，DEH系統(tǒng)接受CCS主控制器發(fā)出的調(diào)節(jié)信號。若汽輪機為“手動”，則采用“爐跟機”方式；若鍋爐為“手動”，則采用“機跟爐”方式。2）遙控方式(REMOTE)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制模式12在該方式下，系統(tǒng)接受廠級計算機輸入的目標(biāo)負(fù)荷及其速率，并進(jìn)行控制。這是一種聯(lián)合控制方式。其組合形式有OA—ATC、CCS—ATC、ADS—ATC和REMOTE一ATC等幾種。此時，由前者給定目標(biāo)負(fù)荷和速率，ATC負(fù)責(zé)監(jiān)控，并從下面的速率中選取一個最小的速率作為當(dāng)前執(zhí)行速率。

3）電廠計算機控制方式

(PLANTCOMP)4）自動汽輪機控制方式(ATC)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制模式13②①④③由ATC軟件計算轉(zhuǎn)子應(yīng)力所確定的負(fù)荷速率；外部輸入負(fù)荷速率，包括操作員自動（OA）、遙控（REMOTE）和電廠計算機控制（PLANTCOMP）等；發(fā)電機限制的負(fù)荷速率；電廠內(nèi)部允許的負(fù)荷速率，如TPC和RUNBACK限制等；數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制模式14采用此方式時，系統(tǒng)受電廠內(nèi)部運行條件所制約，其具體形式有兩種在給水泵和風(fēng)機等跳閘的情況下，系統(tǒng)將以一定的速率去關(guān)小調(diào)節(jié)汽閥，直到故障消除為止。5）電廠限制控制方式一種是主汽壓力控制方式(TPC)，該方式在主汽壓力下降時限制汽輪機的負(fù)荷，避免鍋爐汽壓急劇下降；另一種是外部負(fù)荷返回控制方式（RUNBACK），該方式主要是考慮輔機故障。例如數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制模式15在調(diào)節(jié)汽閥手動控制方式下，計算機不參與控制，而是由運行人員發(fā)出指令，通過模擬系統(tǒng)輸出的信號進(jìn)行控制。（2）調(diào)節(jié)汽閥手動方式由此可見無論是TV還是GV，都有數(shù)字控制和模擬控制兩種方式，它們之間應(yīng)設(shè)有數(shù)/模轉(zhuǎn)換和跟蹤系統(tǒng)，以便在系統(tǒng)或運行方式變更時，實現(xiàn)無擾動切換。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性第三部分?jǐn)?shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性17一個良好的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，應(yīng)該是靜態(tài)特性和動態(tài)特性都好。但是如果系統(tǒng)的靜態(tài)參數(shù)不匹配，動作規(guī)律就不對頭，因此靜態(tài)特性是基本特性。系統(tǒng)的動態(tài)特性不滿足要求也是不允許的。對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的正確要求應(yīng)該是在滿足靜態(tài)特性要求的前提下，具有盡可能好的動態(tài)特性。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性18機組穩(wěn)定運行后，功率校正回路的PI1（如圖）輸入信號為零，并加以整理得：調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性1在DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性反映了轉(zhuǎn)速和功率在穩(wěn)定工況下的關(guān)系。（1）數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性19通過上式可作出的DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線如圖，從圖中可看出以下4點：DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線START系統(tǒng)具有功率－頻率的靜態(tài)特性（如圖中曲線1），且有良好的線性關(guān)系。（2）運行中變更功率給定值，可使特性曲線平移（如圖中曲線2），從而實現(xiàn)二次調(diào)頻，保證頻率穩(wěn)定。（3）數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性20通過上式可作出的DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線如圖，從圖中可看出以下4點：DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線START轉(zhuǎn)速不靈敏區(qū)可根據(jù)需要確定。當(dāng)Δn取的足夠大時，機組不參與一次調(diào)頻，其出力只隨功率設(shè)定值而變化（如圖中曲線3），為一垂線。（4）頻率校正環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)K反映了系統(tǒng)的速度變動率，改變K可以改變特性曲線的斜率；同時改變K和轉(zhuǎn)速不靈敏區(qū)可以改變斜率和縱切距，從而獲得不同的系統(tǒng)特性。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性21由于DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有多種運行方式、多種控制手段和多種控制規(guī)律，按不同方式運行會有不同的動態(tài)特性。DEH系統(tǒng)在串級PI方式運行時動態(tài)品質(zhì)最好，應(yīng)