授課教師：孫為民項(xiàng)目6電廠汽輪機(jī)調(diào)節(jié)、保安及油系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)任務(wù)6.8電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)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(yùn)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(yùn)行方式第一部分緊鄰兩種運(yùn)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(yùn)行方式4為了確?？刂频目煽?，引進(jìn)型300MW汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)有四種運(yùn)行方式，機(jī)組可在其中任何一種方式下運(yùn)行，其順序和關(guān)系是：居于二級(jí)手動(dòng)以下還有一種硬手操，作為二級(jí)手動(dòng)的備用，但兩者無跟蹤，需對(duì)位操作后才能切換。二級(jí)手動(dòng)一級(jí)手動(dòng)操作員自動(dòng)汽輪機(jī)自動(dòng)ATC此外數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行方式5二級(jí)手動(dòng)運(yùn)行方式二級(jí)手動(dòng)運(yùn)行方式是跟蹤系統(tǒng)中最低級(jí)的運(yùn)行方式，僅作為備用運(yùn)行方式。該級(jí)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(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)入模擬系統(tǒng)控制，確保機(jī)組的安全可靠。一級(jí)手動(dòng)運(yùn)行方式一級(jí)手動(dòng)是一種開環(huán)運(yùn)行方式，運(yùn)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(shí)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(diǎn)返(RUNBACK)和脫扣等保護(hù)功能，該方式作為汽輪機(jī)自動(dòng)方式的備用。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行方式6汽輪機(jī)自動(dòng)(ATC)汽輪機(jī)自動(dòng)(ATC)是最高一級(jí)運(yùn)行方式，此時(shí)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(jì)算機(jī)程序或外部設(shè)備進(jìn)行控制，因此，是居于操作員自動(dòng)上一級(jí)的最高級(jí)運(yùn)行方式。操作員自動(dòng)方式操作員自動(dòng)方式是調(diào)節(jié)系統(tǒng)最基本的運(yùn)行方式，用這種方式可實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)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(jī)系統(tǒng)，兩機(jī)容錯(cuò)，具有跟蹤和自動(dòng)切換功能，也可以強(qiáng)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(jī)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(dòng)(AUTO)方式當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)出指令進(jìn)行控制時(shí)，稱汽輪機(jī)主汽閥自動(dòng)控制(ATC)；當(dāng)由運(yùn)行人員自操作盤通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制時(shí)，稱汽輪機(jī)主汽閥操作員自動(dòng)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(dòng)方式此時(shí)數(shù)字系統(tǒng)不參與，而通過模擬系統(tǒng)對(duì)機(jī)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(dòng)控制方式(OA)調(diào)節(jié)汽閥自動(dòng)方式即計(jì)算機(jī)參與的控制方式，為數(shù)字系統(tǒng)運(yùn)行。在負(fù)荷控制階段，GV有以下五種運(yùn)行方式。在系統(tǒng)正常的條件下，閥位限制未投入，可由“手動(dòng)”方式切換為“操作員自動(dòng)”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(dòng)控制機(jī)組啟動(dòng)、停機(jī)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(dòng)(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(jī)、爐自動(dòng)控制系統(tǒng)均完好，機(jī)組已正常運(yùn)行的條件下投入的運(yùn)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(hào)。若汽輪機(jī)為“手動(dòng)”，則采用“爐跟機(jī)”方式；若鍋爐為“手動(dòng)”，則采用“機(jī)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(jí)計(jì)算機(jī)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(shí)，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(gè)最小的速率作為當(dāng)前執(zhí)行速率。

3）電廠計(jì)算機(jī)控制方式

(PLANTCOMP)4）自動(dòng)汽輪機(jī)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(jì)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(dòng)（OA）、遙控（REMOTE）和電廠計(jì)算機(jī)控制（PLANTCOMP）等；發(fā)電機(jī)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(shí)，系統(tǒng)受電廠內(nèi)部運(yùn)行條件所制約，其具體形式有兩種在給水泵和風(fēng)機(jī)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(shí)限制汽輪機(jī)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(jī)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(dòng)控制方式下，計(jì)算機(jī)不參與控制，而是由運(yùn)行人員發(fā)出指令，通過模擬系統(tǒng)輸出的信號(hào)進(jìn)行控制。（2）調(diào)節(jié)汽閥手動(dòng)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(yùn)行方式變更時(shí)，實(shí)現(xiàn)無擾動(dòng)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(gè)良好的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，應(yīng)該是靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性都好。但是如果系統(tǒng)的靜態(tài)參數(shù)不匹配，動(dòng)作規(guī)律就不對(duì)頭，因此靜態(tài)特性是基本特性。系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性不滿足要求也是不允許的。對(duì)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(dòng)態(tài)特性。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性18機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行后，功率校正回路的PI1（如圖）輸入信號(hào)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(diǎn)：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(yùn)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(shí)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(diǎn)：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(shí)，機(jī)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(dòng)率，改變K可以改變特性曲線的斜率；同時(shí)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(yùn)行方式、多種控制手段和多種控制規(guī)律，按不同方式運(yùn)行會(huì)有不同的動(dòng)態(tài)特性。DEH系統(tǒng)在串級(jí)PI方式運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)品質(zhì)最好，應(yīng)