项目6 任务6.8电液调节系统的运行方式、控制模式及特性

授课教师：孙为民项目6电厂汽轮机调节、保安及油系统的认识任务6.8电液调节系统的运行方式、控制模式及特性第一部分PART

ONE数字电液调节系统的运行方式第二部分PART

TWO数字电液调节系统的控制模式CONTENTS目录第三部分PART

THREE数字电液调节系统的特性数字电液调节系统的运行方式第一部分紧邻两种运行方式相互跟踪，并可做到无扰切换数字电液调节系统的运行方式4为了确保控制的可靠，引进型300MW汽轮机调节系统设有四种运行方式，机组可在其中任何一种方式下运行，其顺序和关系是：居于二级手动以下还有一种硬手操，作为二级手动的备用，但两者无跟踪，需对位操作后才能切换。二级手动一级手动操作员自动汽轮机自动ATC此外数字电液调节系统的运行方式5二级手动运行方式二级手动运行方式是跟踪系统中最低级的运行方式，仅作为备用运行方式。该级全部由成熟的常规模拟元件组成，以便数字系统故障时，自动转入模拟系统控制，确保机组的安全可靠。一级手动运行方式一级手动是一种开环运行方式，运行人员在操作盘上按键就可以控制各阀门的开度，名按钮之间逻辑互锁，同时具有操作超速保护控制器(OPC)

、主汽阀压力控制(TPC)、外部触点返(RUNBACK)和脱扣等保护功能，该方式作为汽轮机自动方式的备用。数字电液调节系统的运行方式6汽轮机自动(ATC)汽轮机自动(ATC)是最高一级运行方式，此时包括转速和负荷及它们的速率，都不是来自操作员，而是由计算机程序或外部设备进行控制，因此，是居于操作员自动上一级的最高级运行方式。操作员自动方式操作员自动方式是调节系统最基本的运行方式，用这种方式可实现汽轮机转速及负荷的闭环控制，并具有各种保护功能。该方式设有完全相同的A和B双机系统，两机容错，具有跟踪和自动切换功能，也可以强迫切换。在该方式下，目标转速和目标负荷及其速率，均由操作员给定。数字电液调节系统的控制模式第二部分数字电液调节系统的控制模式8总体而言，它具有两种控制模式，其中又可细分成许多具体的控制方式。DEH的控制器，是DEH系统的核心▼以引进技术300MW机组为例数字电液调节系统的控制模式9（1）主汽阀自动(AUTO)方式当计算机发出指令进行控制时，称汽轮机主汽阀自动控制(ATC)；当由运行人员自操作盘通过计算机进行控制时，称汽轮机主汽阀操作员自动控制。亦称数字系统控制方式。主汽阀(TV)控制模式1（2）主汽阀手动方式此时数字系统不参与，而通过模拟系统对机组进行控制。数字电液调节系统的控制模式101）操作员自动控制方式(OA)调节汽阀自动方式即计算机参与的控制方式，为数字系统运行。在负荷控制阶段，GV有以下五种运行方式。在系统正常的条件下，阀位限制未投入，可由“手动”方式切换为“操作员自动”方式。在此方式下，由操作员设定目标转速和升速率，或目标负荷和升负荷率，DEH系统按此设定自动控制机组启动、停机和变负荷。调节汽阀(GV)控制模式2（1）调节汽阀自动(AUTO)方式数字电液调节系统的控制模式11在该方式下，系统接受协调控制(CCS)或负荷调度中心(ADS)输入的目标负荷及其速率，并进行控制。协调控制方式(CCS)是在机、炉自动控制系统均完好，机组已正常运行的条件下投入的运行方式。在此方式下，DEH系统接受CCS主控制器发出的调节信号。若汽轮机为“手动”，则采用“炉跟机”方式；若锅炉为“手动”，则采用“机跟炉”方式。2）遥控方式(REMOTE)数字电液调节系统的控制模式12在该方式下，系统接受厂级计算机输入的目标负荷及其速率，并进行控制。这是一种联合控制方式。其组合形式有OA—ATC、CCS—ATC、ADS—ATC和REMOTE一ATC等几种。此时，由前者给定目标负荷和速率，ATC负责监控，并从下面的速率中选取一个最小的速率作为当前执行速率。

3）电厂计算机控制方式

(PLANTCOMP)4）自动汽轮机控制方式(ATC)数字电液调节系统的控制模式13②①④③由ATC软件计算转子应力所确定的负荷速率；外部输入负荷速率，包括操作员自动（OA）、遥控（REMOTE）和电厂计算机控制（PLANTCOMP）等；发电机限制的负荷速率；电厂内部允许的负荷速率，如TPC和RUNBACK限制等；数字电液调节系统的控制模式14采用此方式时，系统受电厂内部运行条件所制约，其具体形式有两种在给水泵和风机等跳闸的情况下，系统将以一定的速率去关小调节汽阀，直到故障消除为止。5）电厂限制控制方式一种是主汽压力控制方式(TPC)，该方式在主汽压力下降时限制汽轮机的负荷，避免锅炉汽压急剧下降；另一种是外部负荷返回控制方式（RUNBACK），该方式主要是考虑辅机故障。例如数字电液调节系统的控制模式15在调节汽阀手动控制方式下，计算机不参与控制，而是由运行人员发出指令，通过模拟系统输出的信号进行控制。（2）调节汽阀手动方式由此可见无论是TV还是GV，都有数字控制和模拟控制两种方式，它们之间应设有数/模转换和跟踪系统，以便在系统或运行方式变更时，实现无扰动切换。数字电液调节系统的特性第三部分数字电液调节系统的特性17一个良好的调节系统，应该是静态特性和动态特性都好。但是如果系统的静态参数不匹配，动作规律就不对头，因此静态特性是基本特性。系统的动态特性不满足要求也是不允许的。对调节系统的正确要求应该是在满足静态特性要求的前提下，具有尽可能好的动态特性。数字电液调节系统的特性18机组稳定运行后，功率校正回路的PI1（如图）输入信号为零，并加以整理得：调节系统的静态特性1在DEH调节系统中，调节系统的静态特性反映了转速和功率在稳定工况下的关系。（1）数字电液调节系统的特性19通过上式可作出的DEH调节系统的静态特性曲线如图，从图中可看出以下4点：DEH调节系统的静态特性曲线START系统具有功率－频率的静态特性（如图中曲线1），且有良好的线性关系。（2）运行中变更功率给定值，可使特性曲线平移（如图中曲线2），从而实现二次调频，保证频率稳定。（3）数字电液调节系统的特性20通过上式可作出的DEH调节系统的静态特性曲线如图，从图中可看出以下4点：DEH调节系统的静态特性曲线START转速不灵敏区可根据需要确定。当Δn取的足够大时，机组不参与一次调频，其出力只随功率设定值而变化（如图中曲线3），为一垂线。（4）频率校正环节的放大倍数K反映了系统的速度变动率，改变K可以改变特性曲线的斜率；同时改变K和转速不灵敏区可以改变斜率和纵切距，从而获得不同的系统特性。数字电液调节系统的特性21由于DEH调节系统具有多种运行方式、多种控制手段和多种控制规律，按不同方式运行会有不同的动态特性。DEH系统在串级PI方式运行时动态品质最好，应