新華DEH-IIIA在135MW機(jī)組中的應(yīng)用

一、概述
我公司＃1機(jī)組的三大主機(jī)是上海汽輪機(jī)廠和上海發(fā)電機(jī)廠生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量為135MW。機(jī)組DCS和DEH控制系統(tǒng)采用由新華公司XDPS－400分散控制系統(tǒng)和DEH-IIIA控制系統(tǒng)的一體化系統(tǒng)。DEH系統(tǒng)是由DEH-IIIA計(jì)算機(jī)部分和EH低壓透平油液壓系統(tǒng)組成的低壓純電調(diào)控制系統(tǒng)。DEH-IIIA計(jì)算機(jī)部分包括DPU和操作員站。在一體化系統(tǒng)中，DEH系統(tǒng)配置單獨(dú)的DPU用于汽輪機(jī)控制。在整個(gè)DCS中DEH占用＃11DPU，DPU包括端子柜和控制柜各一個(gè)，DEH的I/O站共5個(gè)，每一個(gè)站的站控卡BCNET和電源模件均為冗余配置，DEH的操作員站和DCS的操作員站共用。汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用低壓透平油，油壓為1.2MPa，由主機(jī)的主油泵供油，不設(shè)專門的供油裝置。電液轉(zhuǎn)換器采用新華公司生產(chǎn)的電液轉(zhuǎn)換器，油動(dòng)機(jī)采用低壓透平油驅(qū)動(dòng)的油動(dòng)機(jī)。
二、新華DEH-IIIA控制系統(tǒng)的控制原理
DEH-IIIA計(jì)算機(jī)部分發(fā)出控制蒸汽閥門位置的電流信號(hào)，與油動(dòng)機(jī)位置反饋在伺服控制卡VCC卡中相加，得出位置誤差信號(hào)經(jīng)功放進(jìn)行電流放大，以驅(qū)動(dòng)電液轉(zhuǎn)換器中的力矩馬達(dá)，使電液轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生相應(yīng)的控制油壓，該油壓送入油動(dòng)機(jī)以精確的控制油動(dòng)機(jī)及蒸汽閥門位置，從而改變機(jī)組的轉(zhuǎn)速或功率，和高壓抗燃油純電調(diào)系統(tǒng)的差別是液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分采用了電液轉(zhuǎn)換器和相應(yīng)的油動(dòng)機(jī)，其工作介質(zhì)是汽輪機(jī)的透平油。這種系統(tǒng)的電液轉(zhuǎn)換器的工作電流較大，因此，系統(tǒng)的伺服控制卡VCC配置了功率放大板。
三、新華DEH-IIIA在我公司機(jī)組168運(yùn)行中的應(yīng)用情況
＃1機(jī)組于2003年7月26日3時(shí)40分，鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)。上午12時(shí)23分，汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)達(dá)到1500r/min；下午14時(shí)42分，汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)達(dá)到3000r/min，各項(xiàng)運(yùn)行控制指標(biāo)均在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)沖轉(zhuǎn)一次成功。7月30日5時(shí)45分機(jī)組再次啟動(dòng)，經(jīng)假同期試驗(yàn)后，于下午18時(shí)并網(wǎng)發(fā)電一次成功。在各項(xiàng)條件具備的情況下，#1機(jī)組于8月5日18時(shí)開始168小時(shí)試運(yùn)行計(jì)時(shí)，在168試運(yùn)期間，自動(dòng)和各種保護(hù)投入率100%，平均負(fù)荷率93%，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。8月12日18時(shí)，#1機(jī)組順利通過168試運(yùn)，投入正常運(yùn)行。附?jīng)_轉(zhuǎn)曲線如下：

#2機(jī)組168試運(yùn)從2004年2月1日18：00點(diǎn)開始整套啟動(dòng)，于1月20日7：00 #2汽輪機(jī)沖至3000轉(zhuǎn)。1月30日14：09，#2機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電一次成功。2月8日，#2機(jī)組通過試運(yùn)行。
四、新華DEH-IIIA在機(jī)組投入正常時(shí)的應(yīng)用情況及存在的問題
（1）＃1機(jī)組在2003年9月23日投入?yún)f(xié)調(diào)時(shí)負(fù)荷突然從100MW甩到32.3MW，后經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)協(xié)調(diào)回路是在功率回路切除后馬上就投入，RLOADREF還沒有在RATLMT作用下變化到與REFDMD一致，存在較大的偏差，故在協(xié)調(diào)投入瞬間給定值突變。后將該情況向新華公司反映后，新華公司提出下列改進(jìn)方案：對(duì)現(xiàn)有組態(tài)進(jìn)行在線修改，先退出協(xié)調(diào)控制，再刪除P30B62模塊RATLMT，將B53模塊THRSEL的Y輸出連接到RLOADREF的輸入。從此就再?zèng)]有出現(xiàn)過上述不正常情況。附當(dāng)時(shí)趨勢(shì)圖 如下：

（2）＃1機(jī)組在運(yùn)行過程中出現(xiàn)負(fù)荷在80MW-100MW之間調(diào)門調(diào)節(jié)振蕩問題，向新華反映情況后得到如下回復(fù)：因貴廠DEH為低壓純電調(diào)系統(tǒng)，就地閥門及油動(dòng)機(jī)較遲緩，需相應(yīng)修改功率回路的調(diào)節(jié)參數(shù)以適應(yīng)低壓純電調(diào)系統(tǒng)，具體修改方案如下：
在線修改時(shí)先切除功率回路，再修改以下參數(shù)：
P27B5模塊ADD的系數(shù)：由原來的K1=0.2改為0.008，K2=-0.2改為－0.008
P27B77模塊HLALM的系數(shù)：由原來的H=0.3改為0.004，L=－0.3改為－0.004
P27B7模塊EPID系數(shù)：由原來的Kp=0.04改為0.1，Ti=60改為10
經(jīng)過以上修改負(fù)荷在80MW-100MW之間調(diào)門調(diào)節(jié)振蕩問題基本得到了解決。
（3）＃1機(jī)組在運(yùn)行過程中GV1的擺動(dòng)較頻繁，在運(yùn)行過程中無(wú)法處理，因此在＃1機(jī)組小修中，我們與新華公司的宋工一起分析擺動(dòng)的原因，在宋工的指導(dǎo)下我們對(duì)DEH的控制系統(tǒng)進(jìn)行了徹底的檢查，將功放板的積分時(shí)間進(jìn)行了重新調(diào)整和試驗(yàn)，改進(jìn)后運(yùn)行工況良好，半年來未出現(xiàn)因調(diào)門擺動(dòng)引起負(fù)荷波動(dòng)。機(jī)組負(fù)荷控制比較穩(wěn)定。
（4）由于我廠在地方電網(wǎng)中的地位，在電網(wǎng)主路檢修時(shí)，要求帶小網(wǎng)運(yùn)行，要求機(jī)組調(diào)整電網(wǎng)頻率和負(fù)荷。另一方面，網(wǎng)局還把一次調(diào)頻回路是否投入作為考核指標(biāo)。我廠原設(shè)計(jì)中，OPC動(dòng)作后，不切除功率回路。這樣，當(dāng)電網(wǎng)上周波發(fā)生增加時(shí)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速要相應(yīng)地發(fā)生增加，這時(shí)，一次調(diào)頻回路起作用，使機(jī)組負(fù)荷降低。如果轉(zhuǎn)速上升達(dá)到OPC動(dòng)作值，則OPC動(dòng)作關(guān)閉調(diào)速汽門，在發(fā)電機(jī)未脫網(wǎng)的情況下，將引起汽輪機(jī)甩負(fù)荷。當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速低于3090rpm時(shí)，OPC復(fù)位，一次調(diào)頻回路起作用，調(diào)節(jié)電網(wǎng)周波，當(dāng)轉(zhuǎn)速降至一次調(diào)頻回路死區(qū)范圍之內(nèi)時(shí)，功率回路起作用，使汽輪機(jī)負(fù)荷繼續(xù)增加到原設(shè)定值，則可能使網(wǎng)上周波繼續(xù)增加，甚至使OPC再次動(dòng)作，引起系統(tǒng)擺動(dòng)。根據(jù)這一情況增加了OPC動(dòng)作時(shí)切除功率回路的邏輯，當(dāng)OPC動(dòng)作時(shí)切除功率回路，在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速回到一次調(diào)頻回路死區(qū)范圍之內(nèi)時(shí)，負(fù)荷控制為開環(huán)控制，負(fù)荷設(shè)定值穩(wěn)定在一次調(diào)頻回路不起作用前的給定值，負(fù)荷調(diào)節(jié)靠操作員手動(dòng)調(diào)節(jié)，避免負(fù)荷振蕩。在機(jī)組帶小網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，由于網(wǎng)上負(fù)荷和周波變化較大并且比較頻繁，往往會(huì)引起一次調(diào)頻回路的頻繁動(dòng)作，這就需要對(duì)一次調(diào)頻回路的死區(qū)進(jìn)行放大，在取得新華公司同意后，將帶小網(wǎng)情況下的死區(qū)由±2rpm改為±12rpm，使機(jī)組能夠順利地帶小網(wǎng)運(yùn)行，避免了一次調(diào)頻回路地頻繁動(dòng)作。
（5） 為優(yōu)化機(jī)組閥門流量特性，提高經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)行了單閥至順序閥的切換，由于汽輪機(jī)廠未提供閥門流量特性曲線，致使在切換過程中負(fù)荷波動(dòng)較大。聯(lián)系新華控制工程有限公司技術(shù)服務(wù)人員，通過試驗(yàn)計(jì)算出閥門流量特性曲線，順利地完成單閥至順序閥的切換。
五、系統(tǒng)評(píng)價(jià)
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)先進(jìn)，修改方便，DEH工作可靠，調(diào)試過程中沒有發(fā)生硬件故障或損壞，轉(zhuǎn)速控制精度修改后較高，負(fù)荷控制穩(wěn)定，在整個(gè)運(yùn)行期間，系統(tǒng)投入的各項(xiàng)功能均動(dòng)作正常，滿足機(jī)組啟停及正常運(yùn)行的要求。