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200MW机组DEH功频控制原理的组态设计

导读: 主要介绍了采用 HIACS- 3000 实现 DEH 功频控制原理的组态设计, 以供火电厂热控人员参考。

     为了保证有良好供电质量和经济性, 必须改善大机组的一次调频能力和负荷适应性。然而, 汽轮机液压调节系统有许多难以克服的弊端, 这些弊端阻碍了整个火力发电机自动化水平的提高,因此, 必须对汽轮机液压调节系统进行改造。采用HIACS- 3000 分散控制系统实现的汽轮机数字电液控制系统 ( 简称DEH) 已在多台200 MW 机组中投入运行, 收到了良好的控制效果。为了维护和应用好DEH, 文中对200 MW DEH 功频控制原理进行了组态设计, 以供火电厂热控人员参考。

1   组态设计
    采用HIACS- 3000 实现的DEH 功频控制原理组态设计图如图 1 所示。图中: SG 为信号发生;SUB 为减法; GAP 为死区; G 为增益; ADD 为加法; LG 为一阶滞后; LIM 为信号控制; PIF 为带先行信号的比例积分。这些功能模块在HIACS -3000 中被称为宏指令。


1.1 有差调节
    在DEH 中, 控制模块总采用 PID ( 比例+ 积分+ 微分) 形式。由于积分作用的存在, 在系统达到稳定后, PID 控制模块的输入信号必然为零, 系统必然为无差调节。汽轮机的功率或频率采用无差调节时, 在电网中不能稳定工作, 即汽轮发电机的功率会发生摆动 ( 在电网频率不变时) , 对电网和机组安全运行都不利, 只能单机运行。从实际应用出发, 汽轮机的功频控制应设计成有差调节。
    由图 1可知, 在稳定工况下, PIF 控制模块入口信号应为零, 即
( P0- P ) + K ( n0- n ) = 0     ( 1)
其中P 0为功率给定值; P 为功率测量值; n0 为转速给定值; n 为转速测量值; K 为速度不等率的倒数。
    在功率偏差为零的情况下, 如果外界负荷增加, 则电网频率降低, 出现了转速偏差的正信号Δn (也称频差信号) , 该信号经过控制模块 PIF,若PIF 的比例增益为K P , 则 Δn 信号被放大为K P倍, 再经电液转换 ( E/ H) 后, 使得汽轮机调节汽阀的开度为正常开度的 K P 倍, 实现了动态过开。随着过程的继续进行, 发电机功率 P 迅速增加,出现了功率偏差的负信号 ΔP , ΔP 与 Δn 的极性正好相反, 故 Δn 将被ΔP 抵消, 直至PIF 模块入口信号为零, 系统又进入稳定工况, PIF 的输出信号和调节汽阀开度都保持在新的数值上。当外界负荷减少时, 其动作过程与上述相反。由此可见, 这样的组态设计, 不但满足了汽轮机有差调节的要求, 而且又使DEH 进入了稳定工况, 真是一个两全其美的控制策略。

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责任编辑:pilmegt
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