1、1浅谈引进型 350MW 机组 DEH 控制功能摘要：本文对汽轮机 DEH 控制逻辑进行了简单介绍，分析了其系统的主要特点，对国内同类型的汽轮机组 DEH 系统运行维护有一定的参考价值。 关键词：DEH 汽轮机目标值 TVGVIV Abstract: In this paper, the turbine DEH control logic simple analysis of the main features of the system, run maintenance on the same types of Steam Turbine DEH system has certain ref
2、erence value.Keywords: DEHturbinetarget valueTVGVIV 中图分类号：TM621.2 前言 许昌龙岗发电有限责任公司汽轮机组为上海汽轮机厂制造的 350MW超超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴反动凝汽式汽轮机。汽轮机调节系统为高压抗燃油型数字电液调节系统（简称 DEH） ，采用西屋公司 WDPF-控制系统。液压系统采用了与汽轮机成套的高压抗燃油 EH 装置。 该汽轮机控制系统（DEH）共有四种控制方式：手动控制、操作员自动控制（OA） 、ATC 控制、REMOTE 控制，其中最为常用的是操作员自动控制方式。DEH 系统的主要功能是根据机组的设计
3、特性，按照主机制造商提供的控制要求，实现机组挂闸、升速、并网、带负荷，并保证在所有工2况下机组的安全性和方式切换中的无扰切换。基于目前机组控制自动化程度的不断提高，DEH 系统中还提供与电厂其他控制系统的接口和数据交换。 DEH 主要功能 1、DEH 系统中 OA 部分 Setpoint 的形成： 1.1 目标值回路： 本回路主要是完成机组在不同工况和不同控制方式目标值的切换和跟踪。从图 1 中可以看出：在 DEH 控制方式从 OA 切换为 ATC 时，要求目标值回路接受采自 RSM 中的目标值，以期控制的安全性得以保证；为了保证在投协调或同期时，目标值切换无扰动，要求以实际设定点为基础改变目
4、标值；为了保证工况或控制方式切换中不致使机组控制受到较大波动，要求在一定时间内将目标值切为目标跟踪值；为了防止操作员键入的目标值影响机组安全性，通过对其进行限制，决定是否接受操作员的键入。 1.2 跟踪值形成回路： 本回路如图 2 所示，主要任务是确定在控制过程切换或工况发生变化时，目标值如何跟踪才能保证无扰和安全。以机组处于升速过程还是带负荷工况为界，确定跟踪的对象。在机组升速过程中，如果需要跟踪，要求跟踪实际转速，在带负荷过程中分为三种情况。在不投入 IP 闭环和MW 闭环时，要求跟踪 GV 输出，这是因为无法确定机组实际蒸汽负荷。在投入 IP 闭环时，跟踪实测 IP，投入 MW 闭环时，
5、跟踪实际 MW，在 IP、MW闭环均投入时，跟踪实际 MW。值得注意的是，本回路同时用作带初始负3荷。 1.3 梯度回路： 本回路如图 2 所示，主要功能是形成各种控制方式下的升速率和升负荷率。在操作员自动的方式下，如果操作员键入的梯度越限（升速率0800rpm/min 及升负荷率 0.5400MW/min）,则拒绝使用，保持原有的梯度。在自同期时，使用最大同期梯度；ATC 方式时由 RSM 计算得到的梯度改变设定点（上限为 800） ；在协调方式时由目标值和实际设定点的偏差作为梯度。这是由于在协调方式时，设定点的变化与目标值有直接的关系，目标值变化本身是一种具有一定速率的变化。值得注意的是，
6、各种方式下生成的速率都要经过小选器的选择。第一个小选器的作用是防止过调；第二个小选器的作用是防止越高限；第三个小选器的作用是防止越低限。也就是说在实际设定点和目标值，设定点高限，设定点低限非常接近的时候，可能需要的变化量已小于当时的梯度设定，因此由偏差代替设定梯度。 1.4 设定点形成回路： 本回路如图 4 所示，通过目标值和梯度形成实际设定点，同时加入RB 的设定点。由目标值和实际设定点的偏差来决定增、减设定点，形成的实际设定点用于机组主汽门，高压调门，中调门的控制设定点。 4本回路中直接加入了 RB 工况的预置目标值。也就是说在发生 RB 的情况下，不再考虑机组升降负荷率和应力变化。DEH
7、 中共有四种 RB 工况，其中 RB1RB3 由 MCS 系统触发；TPL RB 由 DEH 系统触发。RB1 的目标值为 20%，梯度为 200%；RB2 的目标值为 20%，梯度为 100%；RB3 的目标值为 10%，梯度为 50%；TPL TB 的目标值为 20%，梯度为 100%。 总之，设定点形成回路主要由以上几个子回路共同组成，包括了各种工况及控制方式下设定点的切换和形成步骤。 2、高压主汽门的控制： 高压主汽门为控制型阀门，其控制作用在 2900RPM 之前起作用，一旦 TV/GV 切换完成，高压主汽门全开，不再参与控制。控制回路简图如下： 从图 5 可以看出，高压主汽门的控制
8、较为简单，在旁路 ON 方式启动时，高压主汽门在 0-2900rpm 期间控制汽机转速；在旁路 OFF 方式启动时，高压主汽门参与 600-2900rpm 期间的转速控制。当 TV-GV 切换完成后，既达全开状态。值得留意的地方是在做 TV 活动试验时，全并单侧TV，试验结束后，重新开到 100%，也就是说在试验过程中仅仅屏蔽了其正常的阀位指令。在机组跳闸时，将主控输出置 0，也就是说同时关闭TV1 和 TV2。 3、中压调节阀控制回路： 中压调节阀的控制功能如图 6 所示，只适用于旁路 ON 方式启动，旁5路 OFF 方式启动时，中压调门一直处于全开状态。在旁路 ON 方式启动过程中，中压调
9、门的 PI 控制器完成 0-600rpm 的控制，600rpm 系统自动完成 IV/TV 切换，在 600-2900rpm 期间，中压调门接受主汽压修正后的高压主汽门指令，并经过热再压力修正形成阀门指令；在 2900-3000rpm 期间，中压调门指令保持。当机组并网后，中压调门接受高调门主控指令经函数处理后的信号，在机组指令达 22%时，中压调门的控制功能就基本结束了。 4、高压调门控制回路： 高压调门的控制较为复杂，因为高压调门不仅参与转速控制，同时参与负荷控制，而且为了机组效率等原因，设置了单阀和顺序阀两种方式，另外为了保证机组控制的安全性和精确性，设置了两个闭环：MW LOOP 和 I
10、P LOOP。这样其控制过程中的切换就显得很重要。下面将其整个回路分割开来加以分析。 4.1 速度校正回路： 本回路用于产生速率校正信号，也就是我们平时所说一次调频。由图 7 可以看出频率校正的作用不仅决定于投退指令，同时和负荷指令的大小有着直接的关系。虽然在机组并网后即可投入频率死区，但实际上在负荷指令30%时，频率死区是不起作用的。 4.2 GV 阀主控指令形成回路： 从图 8 可以看出，本回路的功能是形成 GV 阀的公共指令，大致分为6三个部分：（1）TV/GV 切换之前， （2）2900-并网前， （3）并网后。TV/GV 切换之前，高压调门处于全开位置，为 TV 控制提供蒸汽通道。2
11、900-并网前，由速度控制的 PI 控制器完成转速控制。并网后的控制分为负荷开环控制、MW 闭环控制和 IP 闭环控制，为了保证几种控制回路切换中的无扰，系统的实现方式是在切换中设定点跟踪实际功率或初压，调节器的输出暂时保持。在阀位高限的回路中加入了汽机跳闸的逻辑，如果汽机跳闸，阀位上限将自动置零，也就是说在发生跳闸时要求设定点回零。 4.3 各阀的控制回路（以单个 GV 为例） 从图 9 可以看出，GV 主控的输出分为两种情况，一种包括手动信号，一种不包括手动信号。这是为了 GV 阀在单阀/多阀控制切换时应用，因为 GV 在单阀控制方式是允许手动给出 GV 指令，而在顺序阀时只接收自动指令。
12、 本回路主要用于形成各高压调门的阀位指令。除了正常控制外，还包括试验逻辑，当然还包括保护功能。图中两个乘法器的作用是保证单阀/顺序阀切换中无扰。另外，汽机处于单阀控制方式时，四个高压调门的阀门线形化函数是相同的，在顺序阀模式下，按照 3、4、1、2 的顺序进行。 7小结 DEH 系统的主要功能就包含这些，以上介绍仅为简述，基本上概括了DEH 系统控制机组冲转，升速，并网，带初始负荷及升负荷的过程。DEH逻辑功能强大，结构复杂，各项功能紧密结合为一个有机整体，任何一个功能的小小改动，均有可能引起其它功能的不正常.所以 DEH 逻辑学习的过程中，要逐级向上和向下深入，对 DEH 整体逻辑进行全面学习。这样才能保证机组的安全经济运行。
