DEH功能介绍

DEH控制功能DEH控制功能DEH控制原理DEHPrinciplesDEH基本控制画面调节阀预暖启动模式的选择转速控制3000转定速和定速后的相关试验功率控制负荷控制相关的试验DEH的基本功能调节阀预暖根据主机的工艺要求，如果汽轮机阀体温度过低，需要进行调节阀预暖暖阀过程中，高主门TV2每隔2分钟开关一次，阀门开度在0％～11.6％（根据阀门预启阀行程参数11.6%可调）反复逐渐变化。其他的三个主门此时不打开，不进行预暖操作,GV、IV、RSV也保持关闭状态。阀体预暖的起始条件凝汽器真空度≥33.9kPa(g)（254mmHg）是否需预暖条件调节阀阀体外部金属温度210℃；(调节阀阀体外部金属温度取的是GV1、GV2、GV3、GV4外部金属温度的平均值）当调节阀阀体外部金属温度大于210℃以上，即认为预暖结束,可以按切除按钮，结束暖阀。如果现场实际情况要求在预暖未结束的情况下（调节阀阀体外部金属温度210℃），启动汽轮机，操作员可以选择”暖阀跳过模式“，在此模式下，直接启动汽轮机。1.自动升速方式控制系统自动判断机组所处状态（第一级内部金属温度)，判断汽轮机是冷态、温态、热态还是极热态，再根据机组的运行经验选择启动曲线（主要选择升速率），程序自动输入转速控制的目标值和增速率,自动完成400转和800转暖机和3000r/min定速，400转和800转暖机时，程序定时暖机1小时，如果想提前退出暖机，操作员可以点击主画面的自保持退出按钮。在自动升速过程中，操作员可以通过输入目标值窗口的”HOLD”按钮保持转速。2.手动升速方式手动升速过程中，由操作员手动设定目标转速和增速率,手动按“保持/进行”按钮控制升速。自动升速与手动升速方式都具有机组的冲转、暖机、自动过临界、同期等功能。启动模式的选择自动升速方式与手动升速方式之间可以相互切换，两种升速方式之间的切换均是无扰切换。二者是互斥的关系，如果选择自动升速方式，手动给定目标值将失效，操作员可以通过”手动升速“按钮退出自动升速方式。DEH根据转速给定值和实际转速的偏差，按照PID规律来控制机组的转速。实际转速由安装在汽轮机轴上的测速探头产生，经过“3选2”表决后得到，转速给定值根据启动方式不同，分别由ATC应力计算、经验曲线或者操作员给出。转速控制图DEH转速控制回路原理图其中：WSRef：转速给定值WS：汽轮机转速FDEM：流量指令K1：转速控制比例系数Ti1：转速控制积分时间Td1：转速控制微分时间sTsTKdi1111+-WSRefWSFDEM1000MW的机组是由GV，RSV，IV控制冲转的。汽机挂闸后，TV、GV、RSV、IV保持关闭状态。运行人员通过“主门开启/关闭”按钮选择是否使高主门TV全开，此时GV、RSV、IV全关，DEH就进入冲转状态,机组由GV，RSV，IV控制机组转速。汽轮机升速过程中的升速率可以根据汽机运行状态，由操作员进行设定。转速控制回路可以保证机组自动快速通过临界区，并根据机组情况设定临界升速率，可以根据给定值和测量值偏差判断是否运行刹车程序。•同期DEH提供同期接口，机组在3000r/min定速后，由DEH接收电气同期装置增减信号控制转速，实现自动同期。转速控制并网后，DEH首先可以实现汽轮机自动带初始负荷，以防止逆功率。DEH可以实现负荷的开环和闭环两种控制方式。在开环控制时，在流程图中输入目标功率值，然后由功率值换算成流量值，最后经过阀门运行曲线换算成阀位开度。闭环控制时，DEH可以采用功率控制回路和具有调节级压力回路的功率控制。DEH计算出给定和实际功率值的偏差，根据PID控制器的控制特性,调节系统的功率值。由于调节级压力反映较快，适用于要求负荷响应快的场合。功率回路反应较慢，但是可以实现功率的精确调节。在功率回路中,为了提高负荷对给定值变化的响应速度，可以把给定值作为PID控制器的前馈。机组稳定运行后，DEH一般工作于开环的运行方式下，由DCS完成功率回路闭环控制,由CCS直接输出阀位指令，DEH可以做到了开环控制和闭环控制无扰切换，本地控制和远程控制的无扰切换。DEH可以根据电网要求，参与一次调频，且一次调频范围可调。系统的目标负荷可以由运行人员设定或直接接受CCS系统来的负荷指令。负荷控制功率回路的选择图DEH功率控制回路原理图图中：Ref1：功率给定值MW：发电机有功功率REF2：功率指令K2：功率比例系数Ti2：功率积分时间Td2：功率微分时间MWI：功率回路投入功率控制回路原理图sTsTKdi2221+-REF1MWREF2MWI?NY前馈转速与功率目标值和增速率的输入控制方式选择阀门管理DEH提供两种调节汽门的运行方式：单阀和顺序阀。单阀是所有调节汽门同步开启，顺序阀是各个调节汽门逐次开启。在机组启动时，采用单阀，可以使喷嘴组全周进汽，有利于机组金属部件均匀加热，减小热应力；机组并网后，功率值达到额定负荷，并且系统运行稳定，可以采用顺序阀，顺序阀可以使多个调节汽门中只有一个阀门处于节流状态，有利于减小节流损失，提高机组热效率。操作员可以根据机组运行情况选择单阀、顺序阀的运行方式。阀门管理GovernorValveManagementGV1-4GV1-234（单阀控制）（多阀控制）单/多阀特性曲线单阀与多阀控制Single&Seq.ValveTransfer1000MW汽轮机高压调节阀顺序阀的开启顺序为GV#1/GV#2/GV#3→GV#4，即GV#1和GV#2和GV#3同时开启，然后是GV#4开启。关闭顺序与此相反。单阀/顺序阀切换时间为10分钟（此参数根据需要可调）；当阀位参考值大于99.9％（阀门全开）或小于0.1%（阀门全关）时，可以认为切换瞬间完成。单阀时阀位的输出=单阀开度顺序阀时阀位的输出=顺序阀开度切换过程中时阀位的输出=单阀开度*δ+顺序阀开度（1-δ）其中δ为单阀系数，（1-δ）为顺序阀系数。图阀门控制回路原理图图中：GVSPO：阀门控制指令GVPZ：阀门开度LVDT：线性位移差动变送器VP卡的阀位控制MKsTM11-+LVDTOPCTupTdownGVSPOGVPZDEH系统根据计算得到阀门控制指令，通过控制油动机和阀门的开度来调节进入汽轮机的蒸汽流量。DEH输出的指令信号与阀门的位置反馈信号相比较，差值经过放大器放大后形成电流信号，驱动电液伺服阀，控制油动机的进油量。OPC与LDA逻辑图超速保护（OPC）通过控制OPC电磁阀快速关闭GV和IV，有效防止汽轮机转速飞升，并将转速维持在3000RPM。它实际上由两部分组成：并网前转速大于103％保护和并网后甩负荷预感器（LDA）。并网前以下条件引起OPC保护动作：未进行电气超速或者机械超速试验转速超过3090RPM甩负荷油开关解列如果在机组负荷较高的情况下，发电机出口开关断开，则DEH判断机组必将严重超速，为此，在机组转速还没有达到OPC定值（103%）之前，就提前快速关闭调节汽门，有效防止机组超速，大大改善转速调节的动态过程。这一功能称为甩负荷超速预测（LDA）。发电机解列瞬间如果中压缸排汽压力（IEP）大于额定值的30％或者该测点发生故障，则无论此时转速是否超过3090RPM，OPC电磁阀都要动作3-7秒，这就是甩负荷预感器的功能。阀门效验阀门校验就是当液压系统正常工作后，通过调整VP卡参数使阀位控制精确并且具有尽可能好的动态响应。阀门校验分为阀位校验和控制参数整定两部分。系统初次使用或者在线更换了VP卡以及LVDT时，必须对相应VP卡进行校验，否则VP卡将不能正常工作。平顶山电厂的DEH控制系统需要校验的阀门是1个TV，2个RSV、4个GV和2个IV，一共有9块VP卡需要校验。主要调整参数有VP卡的零和满的参数值阀位控制的比例带和积分时间系数1超速试验DEH中除了正常控制机组转速外，当转速无法维持时，还提供了103%、110%超速保护控制。超速试验必须在3000RPM定速（转速大于2950RPM）、油开关未合闸的情况下进行，它包括OPC超速试验（103％）、电气超速试验（110％）和机械超速试验。这三项试验在逻辑上相互闭锁，即任何时候只有一项超速试验有效。2阀门严密性试验在机组3000转定速后未并网的条件下，可通过操作员站的相应操作，分别进行主汽门、调节汽门的严密性试验。试验功能3阀门活动试验为保证发生事故时阀门能可靠关闭，DEH系统具备远方对高、中压主汽门及高、中压调节汽门逐个进行在线试验的功能。试验功能一次调频PrimaryFrequencyControl50Hz60*603000nzff因为发电机的极对数z=1所以转速n=对一次调频特性曲线的要求rpm0n-100-150150100N%重要模拟量信号：转速功率主汽压调节级压力重要开关量信号：挂闸并网重要信号冗余/三选二SignalRedundant&2oo3仿真画面ETS控制功能ETS控制功能