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1、新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司DEHDEH控制功能控制功能 部分部分DEH控制功能控制功能新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司DEH系统组成系统组成DEH Configuration新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司DEH配置图配置图DEH Framework新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司01控制计算机柜控制计算机柜q两对冗余直流电源两对冗余直流电源q一对冗余控制主机一对冗余控制主机DPUq三个基本控制输入卡件箱三个基本控制输入卡件箱q主要完成对汽轮机的基本控制功能，主要完成对汽轮机的基本控制功能，即转速控制、负荷控制及超速保护即转速控制、负荷控制及超速保护功能。
2、功能。DEH控制柜控制柜DEHControlCabinet新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司02端子柜端子柜各类卡件的端子板各类卡件的端子板仿真器与仿真器与DEH的连接板的连接板手操盘与手操盘与DEH的连接板的连接板q作为现场信号与基本控制柜之间的连接桥梁，作为现场信号与基本控制柜之间的连接桥梁，进行某些信号的初步转换。进行某些信号的初步转换。连接电缆连接电缆连接电缆连接电缆DEH端子柜端子柜DEHTerminateCabinet新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司DEH控制原理控制原理DEHPrinciples新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司1.1.程控启动方式程控启动方式
3、2.判断机组所处状态，是冷态、温态、热态还是极热态，再根据机判断机组所处状态，是冷态、温态、热态还是极热态，再根据机组的经验启动曲线，自动完成冲转、低速暖机、自动过临界、中速组的经验启动曲线，自动完成冲转、低速暖机、自动过临界、中速暖机、暖机、3000r/min定速。定速。2.2.操作员自动方式操作员自动方式 3.3. 并网前，由操作员设定目标转速和变速率、保持并网前，由操作员设定目标转速和变速率、保持/ /进行等，实现进行等，实现机组的冲转、暖机、自动过临界、同期等功能。并网时自动带初负机组的冲转、暖机、自动过临界、同期等功能。并网时自动带初负荷，并网后由操作员选定目标负荷、变负荷率等，进行
4、升降负荷控荷，并网后由操作员选定目标负荷、变负荷率等，进行升降负荷控制。制。4.4. 在此方式下，在此方式下，DEHDEH系统可接受其它系统如协调控制系统、自动同系统可接受其它系统如协调控制系统、自动同期系统来的负荷或转速指令，来控制汽机升期系统来的负荷或转速指令，来控制汽机升/ /降转速和升降转速和升/ /降负荷。降负荷。运行方式运行方式新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司3.3.手动方式手动方式 当当DEHDEH的主控的主控DPUDPU和备用和备用DPUDPU均发生故障时，或重要均发生故障时，或重要I/OI/O发生故障时，发生故障时，DEHDEH自动切换到手动控制方式。在其它情况下，可
5、由操作员由其它运自动切换到手动控制方式。在其它情况下，可由操作员由其它运行方式直接切换到哦手动方式，故障消除后，可由操作员切回自动行方式直接切换到哦手动方式，故障消除后，可由操作员切回自动方式。手动方式下，操作员通过硬件的手动操作盘直接控制阀门，方式。手动方式下，操作员通过硬件的手动操作盘直接控制阀门，手动操作盘有状态指示，保证在故障情况下实现对机组的控制。手动操作盘有状态指示，保证在故障情况下实现对机组的控制。4.4.运行方式之间的切换运行方式之间的切换 程控启动与操作员自动方式之间可相互切换，操作员自动与手动之程控启动与操作员自动方式之间可相互切换，操作员自动与手动之间可相互切换，任何运行
6、方式下均可切换到手动运行。间可相互切换，任何运行方式下均可切换到手动运行。 所有运行方式之间的切换均是无扰切换。所有运行方式之间的切换均是无扰切换。运行方式运行方式新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司 DEH根根据据转转速速给给定定值值和和实实际际转转速速的的偏偏差差，按按照照PID规规律律来来控控制制机机组组的的转转速速。实实际际转转速速由由安安装装在在汽汽轮轮机机轴轴上上的的测测速速探探头头产产生生，经经过过“3选选2”表表决决后后得得到到，转转速速给给定定值值根根据据启启动动方方式式不不同同，分分别别由由ATC应应力力计计算算、经验曲线或者操作员给出。经验曲线或者操作员给出。转速控制
7、转速控制图图 DEH转速控制回路原理图转速控制回路原理图其中：其中：WS Ref：转速给定值转速给定值 WS：汽轮机转速汽轮机转速 FDEM：流量指令流量指令K1：转速控制比例系数转速控制比例系数 Ti1：转速控制积分时间转速控制积分时间 Td1：转速控制微分时间转速控制微分时间新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司1.1.汽轮机升速过程中的升速率可根据汽机状态由操作员进行设定。汽轮机升速过程中的升速率可根据汽机状态由操作员进行设定。2.2.转速控制回路可以保证机组自动快速的过临界，并根据机组情况设转速控制回路可以保证机组自动快速的过临界，并根据机组情况设定过临界升速率。定过临界升速率。3.
8、3.根据机组的运行方式，对转速设定点进行必要的限制。根据机组的运行方式，对转速设定点进行必要的限制。4.4.摩擦检查摩擦检查5.5. 点击摩擦检查按钮，可自动进行冲转升速，按点击摩擦检查按钮，可自动进行冲转升速，按100100r/minr/min的升速率，的升速率，将汽机转速升到将汽机转速升到500500r/minr/min，停留两分钟，然后关闭调门，使汽机惰停留两分钟，然后关闭调门，使汽机惰走，让运行人员对汽机进行摩擦检查。摩擦检查期间，运行人员可走，让运行人员对汽机进行摩擦检查。摩擦检查期间，运行人员可中断摩擦检查功能，直接进行升速。中断摩擦检查功能，直接进行升速。5.5.同期同期6.6.
9、 DEH DEH提供同期接口，机组在提供同期接口，机组在30003000r/minr/min定速后，由定速后，由DEHDEH接收同期装接收同期装置增减信号控制转速，实现自动同期。置增减信号控制转速，实现自动同期。转速控制转速控制新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司转速控制转速控制新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司1.1.并网后，实现汽轮发电机从带初始负荷到带满负荷的自动控制，并并网后，实现汽轮发电机从带初始负荷到带满负荷的自动控制，并根据电网要求，参与一次调频，且一次调频范围可调。根据电网要求，参与一次调频，且一次调频范围可调。2.DEH可实现负荷的开环和闭环控制。开环控制时，可实现
10、负荷的开环和闭环控制。开环控制时，DEH仅控制阀门仅控制阀门的开度，机组功率由蒸汽参数决定。闭环控制时，的开度，机组功率由蒸汽参数决定。闭环控制时，DEH可以分别采可以分别采用功率控制回路或调节级压力回路调节机组功率。由于调节级压力用功率控制回路或调节级压力回路调节机组功率。由于调节级压力反映较快，适用于要求负荷响应快的场合。功率回路较慢，但是可反映较快，适用于要求负荷响应快的场合。功率回路较慢，但是可以实现功率的精确调节。功率回路中为了提高负荷对给定值变化的以实现功率的精确调节。功率回路中为了提高负荷对给定值变化的响应速度，另外设计了给定值前馈。响应速度，另外设计了给定值前馈。 3.3.目标
11、负荷设定。目标负荷设定。4.4. 系统的目标负荷应能由运行人员设定或直接接受系统的目标负荷应能由运行人员设定或直接接受CCSCCS系统来的负系统来的负荷指令。荷指令。4.4.变负荷率由运行人员设定。变负荷率由运行人员设定。负荷控制负荷控制新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司负荷控制负荷控制新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司图图 DEH功率控制回路原理图功率控制回路原理图图中：图中：Ref1：功率给定值功率给定值 MW：发电机有功功率发电机有功功率 REF2：功率指令功率指令 K2：功率比例系数功率比例系数 Ti2：功率积分时间功率积分时间 Td2：功率微分时间功率微分时间MWI：功率
12、回路投入功率回路投入功率控制回路原理图功率控制回路原理图新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司图图 调节级压力控制回路原理图调节级压力控制回路原理图图中：图中：Ref2：功率指令给定值功率指令给定值 IMP：调节级压力调节级压力 FDEM：流量指令流量指令KMW：功率功率/调节级压力比例系数调节级压力比例系数 K3：功率比例系数功率比例系数Ti3：功率积分时间功率积分时间 Td3：功率微分时间功率微分时间 IMPI：调节级回路投入调节级回路投入调节级压力控制回路原理图调节级压力控制回路原理图新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司 抽汽调节抽汽调节抽汽工况下，可实现热电牵连调节。抽汽工况下，
13、可实现热电牵连调节。抽汽压力范围内，控制值由运行人员设定抽汽压力范围内，控制值由运行人员设定DEHDEH系统具有接收热网控制系统的抽汽压力给定接口，采用硬接线方系统具有接收热网控制系统的抽汽压力给定接口，采用硬接线方式：操作人员给定或遥控给定。式：操作人员给定或遥控给定。抽汽调节抽汽调节新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司抽汽调节抽汽调节新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司 阀门管理阀门管理DEHDEH提供两种调节汽门运行方式：单阀和顺序阀。提供两种调节汽门运行方式：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。单阀是所有调节汽门同步开启，顺序阀是各个调节汽门
14、逐次开启。在在机机组组启启动动时时，采采用用单单阀阀，可可以以使使喷喷嘴嘴组组全全周周进进汽汽，有有利利于于机机组组金金属属部部件件均均匀匀加加热热，减减小小热热应应力力；机机组组并并网网后后，采采用用顺顺序序阀阀，可可以以使使多多个个调调节节汽汽门门中中只只有有一一个个阀阀门门处处于于节节流流状状态态，有有利利于于减减小小节节流流损损失失，提高机组热效率。提高机组热效率。DEHDEH提供了两种阀门运行方式下的切换程序。提供了两种阀门运行方式下的切换程序。阀门管理阀门管理新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司具具有多个有多个高压调节阀的机组高压调节阀的机组每个阀门均有一个独立的伺服控制回路每
15、个阀门均有一个独立的伺服控制回路阀门开启按预先设定的顺序进行阀门开启按预先设定的顺序进行在线切换在线切换单阀控制单阀控制：节流调节，全周进汽：节流调节，全周进汽多阀控制多阀控制：喷嘴调节，部分进汽：喷嘴调节，部分进汽阀门管理阀门管理GovernorValveManagement新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司单单/多阀特性曲线多阀特性曲线单阀与多阀控制单阀与多阀控制Single&Seq.ValveTransfer新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司阀门管理的效益阀门管理的效益BenefitOfValveManagementq正常运行时：正常运行时：q部分负荷时，多阀热效率高部分负荷
16、时，多阀热效率高q负荷越低，效率偏差越明显负荷越低，效率偏差越明显q满负荷时，单阀、多阀热效率相满负荷时，单阀、多阀热效率相同同q机组启动时：机组启动时：q多阀热应力大多阀热应力大q单阀热应力小单阀热应力小新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司图图 阀门控制回路原理图阀门控制回路原理图图中：图中：GVSPO：阀门控制指令阀门控制指令 GVPZ：阀门开度阀门开度 LVDT：线性位移差动变送器线性位移差动变送器调节阀门控制调节阀门控制 DEHDEH系系统统根根据据计计算算得得到到阀阀门门控控制制指指令令，通通过过控控制制油油动动机机和和阀阀门门的的开开度度来来调调节节进进入入汽汽轮轮机机的的蒸蒸
17、汽汽流流量量。DEHDEH输输出出的的指指令令信信号号与与阀阀门门的的位位置置反反馈馈信信号号相相比比较较，差差值值经经过过放放大大器器放放大大后后形形成成电电流流信信号号，驱驱动动电电液液伺伺服服阀阀，控控制制油油动动机机的的进进油油量。量。 新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司机炉协调控制机炉协调控制炉跟机炉跟机机跟炉机跟炉机炉协调机炉协调机炉协调控制机炉协调控制CCSControlInterface新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司报警历史报警历史事故追忆事故追忆画面拷贝画面拷贝操作记录操作记录SOE记录记录DEH报警与记录报警与记录Alarms&Records新华控制工程有限
18、公司新华控制工程有限公司 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，以及超速保护控制，以及LDA等功能，定值可以根据具体等功能，定值可以根据具体机组设定。机组设定。1.1.超速保护控制超速保护控制OPC 当汽轮机转速超过额定转速的一定值时，当汽轮机转速超过额定转速的一定值时，DEH判断机组转速超出了正判断机组转速超出了正常的控制范围，而采用快速关闭调节阀门的方法来迅速降低转速，常的控制范围，而采用快速关闭调节阀门的方法来迅速降低转速，保护机组安全。目前国内的机组一般都将该转速定值设置为额定转保护
19、机组安全。目前国内的机组一般都将该转速定值设置为额定转速的速的103% 。2.2.甩负荷预测甩负荷预测LDA LDA 如果在机组负荷较高的情况下，发电机出口开关断开，则如果在机组负荷较高的情况下，发电机出口开关断开，则DEH判断机判断机组必将严重超速，为此，在机组转速还没有达到组必将严重超速，为此，在机组转速还没有达到OPC定值（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（速调节的动态过程。这一功能称为甩负荷超速预测（LDA）。）。其中其中汽轮机的功率一般采用中
20、压缸排汽压力（汽轮机的功率一般采用中压缸排汽压力（IEP）来代表，也可以采用来代表，也可以采用调节级压力（非再热机组）或中压缸进口压力来代表调节级压力（非再热机组）或中压缸进口压力来代表。超速保护超速保护新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司图图 OPC与与LDA逻辑图逻辑图图中：图中：IEPIEP：汽轮机中压缸排汽压力汽轮机中压缸排汽压力 BRBR：发电机出口开关发电机出口开关WSWS：汽轮机转速汽轮机转速 OPCOPC：超速保护控制超速保护控制OPC与与LDA逻辑逻辑图图新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司 RUNBACKRUNBACK功能功能以以硬硬接接线线方方式式设设置置三三路路
21、RBRB保保护护接接口口，对对应应三三个个快快减减速速率率和和快快减减极极限限。三三个个速速率率分分别别为为50/min、 100 /min 、 200 /min 的的快快速速降降负负荷。荷。RUNBACK新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司1.1.超速试验超速试验2.2. DEHDEH提供提供103103、110110和机械超速试验，以判断超速保护系统功和机械超速试验，以判断超速保护系统功能是否正常。能是否正常。2.2.阀门活动试验阀门活动试验 为保证发生事故时阀门能可靠关闭，为保证发生事故时阀门能可靠关闭，DEHDEH系统具备远方对高、中压主系统具备远方对高、中压主汽门及高、中压调节汽
22、门逐个进行在线试验的功能。汽门及高、中压调节汽门逐个进行在线试验的功能。3.阀门严密性试验阀门严密性试验 在机组未并网的条件下，可通过操作员站的相应操作，分别进行主汽在机组未并网的条件下，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。门、调节汽门的严密性试验。4.4.喷油试验喷油试验 在机组定速及并网条件下，均可对危急遮断器撞击子进行喷油试验，在机组定速及并网条件下，均可对危急遮断器撞击子进行喷油试验，试验应不引起汽机跳闸。试验应不引起汽机跳闸。试验功能（一）试验功能（一）新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司超速试验面板超速试验面板新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司
23、5.5.遮断电磁阀试验遮断电磁阀试验 在机组运行条件下，可分别对单个高压遮断电磁阀进行动作试验，试在机组运行条件下，可分别对单个高压遮断电磁阀进行动作试验，试验不应引起汽机跳闸。验不应引起汽机跳闸。6.6.EHEH油压低联锁、保护试验油压低联锁、保护试验 在机组运行条件下，可进行在机组运行条件下，可进行EHEH油压低联锁、油压低联锁、EHEH油压低保护试验，试验油压低保护试验，试验不应引起汽机跳闸。不应引起汽机跳闸。试验功能（二）试验功能（二）新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司DEH系统调频原理系统调频原理若一次调频回路不投，只投功率回路，系统为定功率运行若一次调频回路不投，只投功率回路
24、，系统为定功率运行若功率回路不投，只投一次调频回路，系统为有差频率运行若功率回路不投，只投一次调频回路，系统为有差频率运行一次调频和功率回路都投入，系统为功频调节系统一次调频和功率回路都投入，系统为功频调节系统新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司一次调频曲线一次调频曲线一次调频曲线一次调频曲线新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司汽轮机调节系统静特性汽轮机调节系统静特性 调速系统的静特性表明了整个调速系统的固有特性。调速系统的静特性表明了整个调速系统的固有特性。产生的原因在于采用了比例调节的有差系统产生的原因在于采用了比例调节的有差系统速度不等率的倒数即为系统增益系数速度不等率的倒数即为
25、系统增益系数一般速度不等率取为一般速度不等率取为3-6%3-6%，并可根据需要进行调整，并可根据需要进行调整调速系统是由：调速系统是由：检测元件检测元件放大执行机构放大执行机构控制对象等组成的控制对象等组成的 将各个部分特性组合将各个部分特性组合得到调速系统的总特性，即静特性得到调速系统的总特性，即静特性 新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司对一次调频特性曲线的要求对一次调频特性曲线的要求 如如果果某某台台机机组组的的速速度度不不等等率率远远比比电电网网的的平平均均速速度度不不等等率率小小，则则当当电电网频率变化时，该机组的负荷变化特别剧烈网频率变化时，该机组的负荷变化特别剧烈如如果果该该
26、机机组组的的速速度度不不等等率率远远比比电电网网的的平平均均速速度度不不等等率率大大，则则当当电电网网频率变化时，该机组的负荷变化就很小频率变化时，该机组的负荷变化就很小因此，应当使电网中的机组的速度不等率尽量接近因此，应当使电网中的机组的速度不等率尽量接近同同时时，考考虑虑到到大大机机组组的的经经济济性性较较好好，启启动动复复杂杂，应应当当使使大大型型机机组组承承担基本负荷，因此适合采用较大的速度不等率，提高其年利用小时担基本负荷，因此适合采用较大的速度不等率，提高其年利用小时而而小小型型机机组组经经济济性性差差，启启动动过过程程较较简简单单，使使其其承承担担尖尖峰峰负负荷荷和和调调频频任务，适合采用较小的速度不等率。任务，适合采用较小的速度不等率。 新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司重要模拟量信号：重要模拟量信号：转速转速功率功率主汽压主汽压调节级压力调节级压力重要开关量信号：重要开关量信号：挂闸挂闸并网并网OPCOPC保护控制系统保护控制系统重要信号冗余重要信号冗余/三选二三选二SignalRedundant&2oo3
