新華DEH-IIIA在135MW機組中的應用

一、概述
我公司＃1機組的三大主機是上海汽輪機廠和上海發電機廠生產的發電機組，裝機容量為135MW。機組DCS和DEH控制系統采用由新華公司XDPS－400分散控制系統和DEH-IIIA控制系統的一體化系統。DEH系統是由DEH-IIIA計算機部分和EH低壓透平油液壓系統組成的低壓純電調控制系統。DEH-IIIA計算機部分包括DPU和操作員站。在一體化系統中，DEH系統配置單獨的DPU用于汽輪機控制。在整個DCS中DEH占用＃11DPU，DPU包括端子柜和控制柜各一個，DEH的I/O站共5個，每一個站的站控卡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DEH系統的液壓執行機構采用低壓透平油，油壓為1.2MPa，由主機的主油泵供油，不設專門的供油裝置。電液轉換器采用新華公司生產的電液轉換器，油動機采用低壓透平油驅動的油動機。
二、新華DEH-IIIA控制系統的控制原理
DEH-IIIA計算機部分發出控制蒸汽閥門位置的電流信號，與油動機位置反饋在伺服控制卡VCC卡中相加，得出位置誤差信號經功放進行電流放大，以驅動電液轉換器中的力矩馬達，使電液轉換器產生相應的控制油壓，該油壓送入油動機以精確的控制油動機及蒸汽閥門位置，從而改變機組的轉速或功率，和高壓抗燃油純電調系統的差別是液壓執行機構部分采用了電液轉換器和相應的油動機，其工作介質是汽輪機的透平油。這種系統的電液轉換器的工作電流較大，因此，系統的伺服控制卡VCC配置了功率放大板。
三、新華DEH-IIIA在我公司機組168運行中的應用情況
＃1機組于2003年7月26日3時40分，鍋爐點火啟動。上午12時23分，汽輪機沖轉達到1500r/min；下午14時42分，汽輪機沖轉達到3000r/min，各項運行控制指標均在設計范圍內，實現沖轉一次成功。7月30日5時45分機組再次啟動，經假同期試驗后，于下午18時并網發電一次成功。在各項條件具備的情況下，#1機組于8月5日18時開始168小時試運行計時，在168試運期間，自動和各種保護投入率100%，平均負荷率93%，各項技術指標達到優良標準。8月12日18時，#1機組順利通過168試運，投入正常運行。附沖轉曲線如下：

#2機組168試運從2004年2月1日18：00點開始整套啟動，于1月20日7：00 #2汽輪機沖至3000轉。1月30日14：09，#2機組并網發電一次成功。2月8日，#2機組通過試運行。
四、新華DEH-IIIA在機組投入正常時的應用情況及存在的問題
（1）＃1機組在2003年9月23日投入協調時負荷突然從100MW甩到32.3MW，后經分析發現當時協調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，故在協調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方案：對現有組態進行在線修改，先退出協調控制，再刪除P30B62模塊RATLMT，將B53模塊THRSEL的Y輸出連接到RLOADREF的輸入。從此就再沒有出現過上述不正常情況。附當時趨勢圖 如下：

（2）＃1機組在運行過程中出現負荷在80MW-100MW之間調門調節振蕩問題，向新華反映情況后得到如下回復：因貴廠DEH為低壓純電調系統，就地閥門及油動機較遲緩，需相應修改功率回路的調節參數以適應低壓純電調系統，具體修改方案如下：
在線修改時先切除功率回路，再修改以下參數：
P27B5模塊ADD的系數：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：由原來的H=0.3改為0.004，L=－0.3改為－0.004
P27B7模塊EPID系數：由原來的Kp=0.04改為0.1，Ti=60改為10
經過以上修改負荷在80MW-100MW之間調門調節振蕩問題基本得到了解決。
（3）＃1機組在運行過程中GV1的擺動較頻繁，在運行過程中無法處理，因此在＃1機組小修中，我們與新華公司的宋工一起分析擺動的原因，在宋工的指導下我們對DEH的控制系統進行了徹底的檢查，將功放板的積分時間進行了重新調整和試驗，改進后運行工況良好，半年來未出現因調門擺動引起負荷波動。機組負荷控制比較穩定。
（4）由于我廠在地方電網中的地位，在電網主路檢修時，要求帶小網運行，要求機組調整電網頻率和負荷。另一方面，網局還把一次調頻回路是否投入作為考核指標。我廠原設計中，OPC動作后，不切除功率回路。這樣，當電網上周波發生增加時，汽輪機轉速要相應地發生增加，這時，一次調頻回路起作用，使機組負荷降低。如果轉速上升達到OPC動作值，則OPC動作關閉調速汽門，在發電機未脫網的情況下，將引起汽輪機甩負荷。當機組轉速低于3090rpm時，OPC復位，一次調頻回路起作用，調節電網周波，當轉速降至一次調頻回路死區范圍之內時，功率回路起作用，使汽輪機負荷繼續增加到原設定值，則可能使網上周波繼續增加，甚至使OPC再次動作，引起系統擺動。根據這一情況增加了OPC動作時切除功率回路的邏輯，當OPC動作時切除功率回路，在汽輪機轉速回到一次調頻回路死區范圍之內時，負荷控制為開環控制，負荷設定值穩定在一次調頻回路不起作用前的給定值，負荷調節靠操作員手動調節，避免負荷振蕩。在機組帶小網運行時，由于網上負荷和周波變化較大并且比較頻繁，往往會引起一次調頻回路的頻繁動作，這就需要對一次調頻回路的死區進行放大，在取得新華公司同意后，將帶小網情況下的死區由±2rpm改為±12rpm，使機組能夠順利地帶小網運行，避免了一次調頻回路地頻繁動作。
（5） 為優化機組閥門流量特性，提高經濟效益，進行了單閥至順序閥的切換，由于汽輪機廠未提供閥門流量特性曲線，致使在切換過程中負荷波動較大。聯系新華控制工程有限公司技術服務人員，通過試驗計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、系統評價
本系統設計先進，修改方便，DEH工作可靠，調試過程中沒有發生硬件故障或損壞，轉速控制精度修改后較高，負荷控制穩定，在整個運行期間，系統投入的各項功能均動作正常，滿足機組啟停及正常運行的要求。