新华DEH-IIIA在135MW机组中的应用

一、概述
我公司＃1机组的三大主机是上海汽轮机厂和上海发电机厂生产的发电机组，装机容量为135MW。机组DCS和DEH控制系统采用由新华公司XDPS－400分散控制系统和DEH-IIIA控制系统的一体化系统。DEH系统是由DEH-IIIA计算机部分和EH低压透平油液压系统组成的低压纯电调控制系统。DEH-IIIA计算机部分包括DPU和操作员站。在一体化系统中，DEH系统配置单独的DPU用于汽轮机控制。在整个DCS中DEH占用＃11DPU，DPU包括端子柜和控制柜各一个，DEH的I/O站共5个，每一个站的站控卡BCNET和电源模件均为冗余配置，DEH的操作员站和DCS的操作员站共用。汽轮机DEH系统的液压执行机构采用低压透平油，油压为1.2MPa，由主机的主油泵供油，不设专门的供油装置。电液转换器采用新华公司生产的电液转换器，油动机采用低压透平油驱动的油动机。
二、新华DEH-IIIA控制系统的控制原理
DEH-IIIA计算机部分发出控制蒸汽阀门位置的电流信号，与油动机位置反馈在伺服控制卡VCC卡中相加，得出位置误差信号经功放进行电流放大，以驱动电液转换器中的力矩马达，使电液转换器产生相应的控制油压，该油压送入油动机以精确的控制油动机及蒸汽阀门位置，从而改变机组的转速或功率，和高压抗燃油纯电调系统的差别是液压执行机构部分采用了电液转换器和相应的油动机，其工作介质是汽轮机的透平油。这种系统的电液转换器的工作电流较大，因此，系统的伺服控制卡VCC配置了功率放大板。
三、新华DEH-IIIA在我公司机组168运行中的应用情况
＃1机组于2003年7月26日3时40分，锅炉点火启动。上午12时23分，汽轮机冲转达到1500r/min；下午14时42分，汽轮机冲转达到3000r/min，各项运行控制指标均在设计范围内，实现冲转一次成功。7月30日5时45分机组再次启动，经假同期试验后，于下午18时并网发电一次成功。在各项条件具备的情况下，#1机组于8月5日18时开始168小时试运行计时，在168试运期间，自动和各种保护投入率100%，平均负荷率93%，各项技术指标达到优良标准。8月12日18时，#1机组顺利通过168试运，投入正常运行。附冲转曲线如下：

#2机组168试运从2004年2月1日18：00点开始整套启动，于1月20日7：00 #2汽轮机冲至3000转。1月30日14：09，#2机组并网发电一次成功。2月8日，#2机组通过试运行。
四、新华DEH-IIIA在机组投入正常时的应用情况及存在的问题
（1）＃1机组在2003年9月23日投入协调时负荷突然从100MW甩到32.3MW，后经分析发现当时协调回路是在功率回路切除后马上就投入，RLOADREF还没有在RATLMT作用下变化到与REFDMD一致，存在较大的偏差，故在协调投入瞬间给定值突变。后将该情况向新华公司反映后，新华公司提出下列改进方案：对现有组态进行在线修改，先退出协调控制，再删除P30B62模块RATLMT，将B53模块THRSEL的Y输出连接到RLOADREF的输入。从此就再没有出现过上述不正常情况。附当时趋势图 如下：

（2）＃1机组在运行过程中出现负荷在80MW-100MW之间调门调节振荡问题，向新华反映情况后得到如下回复：因贵厂DEH为低压纯电调系统，就地阀门及油动机较迟缓，需相应修改功率回路的调节参数以适应低压纯电调系统，具体修改方案如下：
在线修改时先切除功率回路，再修改以下参数：
P27B5模块ADD的系数：由原来的K1=0.2改为0.008，K2=-0.2改为－0.008
P27B77模块HLALM的系数：由原来的H=0.3改为0.004，L=－0.3改为－0.004
P27B7模块EPID系数：由原来的Kp=0.04改为0.1，Ti=60改为10
经过以上修改负荷在80MW-100MW之间调门调节振荡问题基本得到了解决。
（3）＃1机组在运行过程中GV1的摆动较频繁，在运行过程中无法处理，因此在＃1机组小修中，我们与新华公司的宋工一起分析摆动的原因，在宋工的指导下我们对DEH的控制系统进行了彻底的检查，将功放板的积分时间进行了重新调整和试验，改进后运行工况良好，半年来未出现因调门摆动引起负荷波动。机组负荷控制比较稳定。
（4）由于我厂在地方电网中的地位，在电网主路检修时，要求带小网运行，要求机组调整电网频率和负荷。另一方面，网局还把一次调频回路是否投入作为考核指标。我厂原设计中，OPC动作后，不切除功率回路。这样，当电网上周波发生增加时，汽轮机转速要相应地发生增加，这时，一次调频回路起作用，使机组负荷降低。如果转速上升达到OPC动作值，则OPC动作关闭调速汽门，在发电机未脱网的情况下，将引起汽轮机甩负荷。当机组转速低于3090rpm时，OPC复位，一次调频回路起作用，调节电网周波，当转速降至一次调频回路死区范围之内时，功率回路起作用，使汽轮机负荷继续增加到原设定值，则可能使网上周波继续增加，甚至使OPC再次动作，引起系统摆动。根据这一情况增加了OPC动作时切除功率回路的逻辑，当OPC动作时切除功率回路，在汽轮机转速回到一次调频回路死区范围之内时，负荷控制为开环控制，负荷设定值稳定在一次调频回路不起作用前的给定值，负荷调节靠操作员手动调节，避免负荷振荡。在机组带小网运行时，由于网上负荷和周波变化较大并且比较频繁，往往会引起一次调频回路的频繁动作，这就需要对一次调频回路的死区进行放大，在取得新华公司同意后，将带小网情况下的死区由±2rpm改为±12rpm，使机组能够顺利地带小网运行，避免了一次调频回路地频繁动作。
（5） 为优化机组阀门流量特性，提高经济效益，进行了单阀至顺序阀的切换，由于汽轮机厂未提供阀门流量特性曲线，致使在切换过程中负荷波动较大。联系新华控制工程有限公司技术服务人员，通过试验计算出阀门流量特性曲线，顺利地完成单阀至顺序阀的切换。
五、系统评价
本系统设计先进，修改方便，DEH工作可靠，调试过程中没有发生硬件故障或损坏，转速控制精度修改后较高，负荷控制稳定，在整个运行期间，系统投入的各项功能均动作正常，满足机组启停及正常运行的要求。