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1、第 4 2卷 第 4期 2 0 O O年 8月 汽轮机技术 TU R啪1 1 a N O1 0GY Vd 4 2 N0 4 Au $ 2 0 O O 主 章螭 号 : l I3O l 一a 4 ( 2 G o o ) o 4 一 一 汽 轮 机 液 压 调 节 系 统 与 数 字 电液 控 制 系 统 的 分 析 比较 钞 亟 丫 了 7 摘 要 : 从 工 作原 理 、 主要功 能 、 静 态和 动态 特 性几 个方 面 对 汽轮 机 液压 谓 节 系统 和 数 字 电 液 控 制 系 统进 行 了分 析 比较 。 说 明 了数 字 屯液 控 制系 统具 有 调节 速度 快 、 精 度 高
2、、 可在 线 修 改 速度 变 动率 、 可实现 汽 轮机 自启 停 控制 和 阀 门管理 等 特点 。 关键词 : 汽轮 机 : 液 压调节 系统 ; 数字 电液控 制系统 分 类号 : T K 2 6 3 7 文献标 识码 : A An a l y s i s a n d Co mp a ris o n o f S t e a m T u r b i n e Hy d r a u l i c Go v e r n i n g S y s t e m an d Di 西t a l E l e c t r o Hy d r a u l i c C o n t r o l S y s t e m
3、 G E X i a o x i a ,MI AO G u o - j u n ( P o w e r D e p a r t me n t o f N a n j i n g H i g h I n s t i t u t e o f E l e c t r i c P o w e r ,2 1 ( i 0 1 3 N a n j i n g C h i n a ) : Th e wo r k p fi e i p l e m n f l l l l o ns t a t i c a n d t y t t l tl n i c c h a r a c t e ris t i c o f s
4、 t e a m t u r b i n e h y c k a tt l i c g a y - e ml ng s y s t e m t wd d i e l e c t r o h y d r a u l i c c 0 r | t s y s t e m a r e a n a l y s e d a n d c o mp a r e d i n t h i s p a p e r T h a t e l mir a h y d r a u l i c c o n t r o l s y s t em p s e s s e s c h a r a c t e r i s ti c
5、s of q L l i c k t wd p r e c i s i o n i n g o v e r n i n g ,m a d ff mg d r e g u l a t o r o nl i n e,r e a l i z i n g a u t o ma ti ct u r b i n e c o n t r o lt wd v a k -e ma n a g e e t a 1 a t e s t a te d K e yw o r d s : s t e a m t u r b i n e ;h y d r a u l i c g o v e r fi n g s t 唧 ;
6、d i g i 嘲 e I 。 曲m h y d r a u l i c c o a l r o l s y s t e m I 汽轮机调 节系统发展 简介 汽轮机 是 带 动发 电 机 旋 转 发 电 的原 动 机 , 由于外 界负荷随 时都可 能发 生变 化 , 而且 不能大量 存储 , 所 以要求 发 电量 与 外界 负荷 随时保 持平衡 ; 同时要 保证供 电质量 ( 频率和 电压) 。这些 任务 主要 由汽轮 机调 节 系统 完 成 。 第一代 汽 轮机调节 系统是 机械离心 式调 速器 , 至今 已有 一 百多 年历 史 。第 二 代是 液 压式汽 轮机调节 系统 , 大 约出现在
7、二 、 三 十年 代 。第二代 调节 系统 中均采 用 了机械传动或 感应环 节。因此 也 可称 为机 械 、 液压 式调 节 系统 。它 相对 第一代 调节 系 统而 言 , 在 响应 速度 、 调节精 度和 减 小迟 缓 方 面 有 了很大 的 提 高 。但随 机组 容 量 的增 大和 参 数 的 提 高。 这种 系统仍 在 响应 速 度 、 调 节 精度 和迟 缓 方 面表现 了很 大 的不 足 。另 方 面 , 不能 在 线 修 改速度变 动率的缺 陷也使 系统 不能满 足大 电网对系统 的要 求 。第三代 汽轮机调节 系统 是 模拟 式 电 液调 节 系统 , 大 约 出现 在 5
8、o年 代 。这种系统采 用有 运算 功 能的 电气 元件 取 代 了第一 、 二代 系统 中的感应 、 传 递放大 的机 收稿 日期 : 2 O O O一0 40 5 作者简舟: 葛晓霞( 1 9 6 2 一 ) , 女, 副教授, 南京电力高等专科学校动力系教师。 维普资讯 http:/ 第 4期 葛晓霞等 : 汽轮机液 压调节系统 与数 字 电液控制 系统 的分析 比较 2 0 3 械、 液压环 节 , 而仍 保 留了液压执行器 油 动机 。这是 因为 液压 执行 器 响应 速 度快 、 输 出推力 大且 乎 稳 , 是 其 它执 行器所 无 法 取代 的。模 拟电调 系统 刚 出现时是与
9、 液压调节 系 统同时 并存 于 一 台 机 组 上 , 互 为备 用 的 , 到 5 O年 代 中期 , 才 出现 了不依 靠机 械液压 式 词 节 系统的纯 电调 系统 。此后 , 随着 数 字计 算 技术 的发 展 及 其 在 过 程 自动控 制领 域 的 应 用 , 尤其是计算 机容 量 、 速度和可靠 性的飞速 发展 。出现了 以数 字计算 机作为 主要 控制装 置 , 以模拟式 电气系统作 为手操 后备 , 采用液 压执行机 构的第 四代 汽轮机控制 系统 简 称 D E H系统( D i g i t a l E l e c t roH y d r a u l i c C o n
10、t r o l 8 t ) , 早 期的 D E H系统是 小型计 算机 为基 础 的 , 目前多 以微处理 计算机 为基础 。 本文从工 作原理 、 主要功 能、 静 态和 动态 特 性几个方 面对 汽轮机液 压调节 系统与数 字 电液控制 系统 进行 了分析 比较 。供 有关 人员 参 考。 2 液压 调节 系统 与 D E H系统 工 作原理 的 比较 2 1液压 调节 系统 的工 作原 理 汽轮机液压 调节 系统 由 4部 分 组 成 , 即 转速感应 机构 、 传 动放大机构 、 配 汽机构和调 节对 象。它们 之 间的关 系如图 1所示 。 当有外界功 率扰 动 时 , 电网 频率
11、 发生 变 化, 汽轮发 电机组 的转速 n变化 , 转速感受 机构 的输 出信号 =变 化 , 传 递放大 机构 的 输 出信 号油动机 位移 m 变化 , 使执行 机构 即汽 轮机调 门开度 f 改 变 , 调节 对 象 的进汽 量 和 功率改变 , 直至与 外界功率平衡 , 调节过 程结 图 1汽 轮 机 酲压 嗣节 系 坑 框 圈 束。 显然 , 液压 调 节 系统 仅靠 转 速信 号进 行 一 次调频 , 用 同步器进 行二次 调频 。 2 2 D E H系统 的工作原理 D E H控 制 系统 的 工作 原理 如 图 2所 示 , 从 图中看 出 , 整 个 系统 为 3个 被控
12、对象 的 串 级复 合调 节系 统 , 它 可 以按 4种不 同方 式 运 行 。 1 申级 P I ( 比例 、 积 分 ) 控制 系 统 此 时 系统具有调 节 级 汽室 压力 、 发 电机 功率 和 转 速 3个反馈 信号 , P b为内控 制 回路 , P I l 为外 控制 回路 。 2 第 一 种单 组 H 控 制 系 统 。这 种 情 况 相当于开关 切 向旁路 , 功 率 回路 被切 除 , 系统 只接 收调节级 汽室压力 和转 速两 种反馈 信号 。 3 第 二 种 单组 P I 控 制 系 统。 这 种情 况 相 当于开关 K 2 切 向旁路 , 词节 级汽 室压 力控 制
13、 回路被切 除 , 系 统 只接收 发 电机 功 率 和转 速 两种反馈信号 。 4 纯转速控 制系统 。当切 除调 节级 汽室 压力和功 率 反馈信 号 后 , 系统处 于 纯转 速控 制状态 , 与一般 液压调 节 系统相 同。 对复 合 串级 的 G V控 制 系统 , 当调 节级 汽室压 力和 发 电机功 率 回路 投入 运行 时 , 系 图 2 D E H控 村 系统 原理 圈 维普资讯 http:/ 汽轮机技术 第 4 2卷 统 的动态 品质最好 , 这也 是主要 的控制 方式 。 由于 调节级 汽 室压 力信号 比发 电机功率信 号 反 应要 快 , 所 以单 级 P I 运行
14、时 , 调 节级 汽室 压力 回路 比发 电机 功率反 馈 回路 的控制 品质 好 。 该系 统 的外 回路 P I 为 主调 节 器 , 在 基 本 负荷运行 方 式下 , 它 保证 系 统输 出功率 的 给定值 与机组 实 际输 出功率相 等 ; 在 调频运 行 方式 下 , 被 转速偏差 修正后 的负荷给定值 才是控 制系统所 应保持 的负荷 值 。内回路能 考虑系统 中汽 压 内扰 的作 用 , 并 尽快 调整 调 节汽 门的开度 , 消除 内扰 的影 响 , 因而 , 充分 反映 了串级 调节系统具 有 良好 的动态品质的 特点 , 对于克服再 热环 节功 率滞 后 , 提 高机组
15、对外界负荷 的适应 性 , 起 了很大 作用 。 除 了速度反 馈外 , 压 力 信号 和 功率 信 号 中任 一路发生故 障 , 系统仍然 照常工作 , 从 而 在整 体上提高 了系统的可霏 性。 3 液 压 调 节 系 统 与 D E H 系 统 的 主要 功 能 3 1 液压调节 系统的主 要功能 在 汽轮机启 动过程 中液压 调节 系统 可 以 通 过操作 同步 器加 速 、 并 网和 接带 负荷 。在 机组 并 网运行 时 , 随电网频率 的变化 , 调 节系 统使 汽轮 机 的蒸 汽流量 变 化 , 改 变 机组 的功 率 , 也可 以通 过 同步 器 平移 静态 特 性 曲线来
16、改 变机组 的功率 。 液压 调节 系 统具 有 保护 系统 , 其 功 能是 在电网或 汽轮机 本 身发 生 故 障时 , 将 汽轮 机 退 出工作 以避 免 故 障的 扩 大或设 备 的 损坏 。 中间再热式机组 的汽轮机液 压调节 系统 中多 具有 防止超速 的微分器和弥 补 中低压缸 功率 延迟 的动态校正器 。 3 2 D E H 系统的主 要功能 3 2 1 调节 系统 的功 能 D E H系统 调 节 的基 本 功能 是 对机 组 的 转速和负荷进 行 调节 , 对于 特定 的机 组 还 可 以包 括 其 它参 数 的 调 节 , 如 主 汽 压 力 调节 ( T I CT h
17、r o t t l e P l “e S S t l l C o n t r o 1 ) 。在主 汽压力 控制 功能投入 运 行 的情 况 下 , 如果 主 汽 压力 低 于某一给 定值 时 , 只要 这 时调 节 阀 门开 度 大 于全量程 的某 一值 , D E H系 统就会 按 规定 的速 率去 降低 负 荷设 定 值 , 使 负荷 控 制 系统 去关 小调 节 阀 门 , 直 至 主 汽 门压力 上 升 至等 于给定 筐或调 节阀门被美小 至全量 程的某一 开度 为止。主 汽压 力 控制 是 一项 保 护 功 能 , 只要这项 功能 是投 入 运行 的 设 定 系统 总 是 优先按它
18、的要 求来 设置 设 定 值 另外 , 当出 现外 部 设 定 值 返 回 ( E x t e rna l R e f e r e n c e R u n b a c k ) 要求时 , D E ll 系统将 根据 预定 的速率 或 外部选 定 的速率 降低 设 定 值 , 直 至负 荷 达 到 规定的负荷 为止 。 3 2 2保 护 系统 的 功 能 保护系统也称保 安 系统或事故跳 闸系统 ( A u t o s t o p t r i p或 E m e r g e n c y p s y s t e m) , 简 称 A S T或 E T S D E H系统 中 的 E T S的 功能
19、比液 压调节 系统 的保护 系 统更 完 善 , 它 根 据 机组 跳 闸后 的运 行方式 自动选择 主汽 门 、 调节 阎、 再热进 汽门 、 抽汽 逆止 门的动作方式 , 以达到 机组 的保 安 目的 。D E H 系统 还 设 有 超 速 保 护 控 制 器 ( O v e r s p e e d P r o t e c t i o n C o n t m l l e r ) , 简 称 O P C 。 为 了提高 保护 系统 的可 靠 性 , 通常 采 用 跳闸 回路 和重 要 的跳 闸条 件 冗余 设 置 、 跳 闸 电路处 于经常导通 状态 。 电磁阀 的故 障只可 能引起保 护系
20、 统误 动 作 , 而 不 会 引起 系统 的 拒动作 。重 要 的跳 闸条 件 采用 多 个 变 送器 , 并将测量 的结果通过 三取二 表决电路 重要 的跳闸条件 和冗 余 的跳闸 回路都 考虑 了在线 试 验 的 手 段 。 O P c一般 是 由 中压 调 节 阀 门快 关 作 用 C ( qDs E 肌 Ef 卜 一 C E P I DR V A L V E) 、 负 荷 下跌 预测 功能 L D A( L O A D D R O P A N T I C I P A T o R) 和超速 控制功 能 3部 分组 成 , 中压 调节阀 门快关作 用是在 电力系统故 障 , 出现部分 甩
21、 负荷 时为 了保护 电力 系统稳 维普资讯 http:/ 第 4期 葛晓霞 等 : 汽轮机液压 调节 系统与数字 电液控制 系统的分 析 比较 定所 采取 的保 护措 施 。在 部 分甩 负荷 时 , 同 步发 电机 由于输 入输 出功率的不平 衡引起失 步使 功角加大 , 过 大 功 角 会使 电机失 去稳 定 造成 与电网解 列 , 因此在 部 分 甩负 荷 的瞬 间 应暂 时减低 汽机 的输 入 功率 , 汽机 的 中、 低压 缸约带 7 0 负 荷 , 用 瞬 间快 速关 中压调 节 阀 门。0 3 s l s 后再 开启 。这样 可在 部分甩 负 荷的瞬间保 护 电力 系统 的稳定
22、 。 负 荷下 跌预测 功能是 在发 电机主 开关跳 闸而汽机 仍 带 有 3 0 以上 的负 荷 时及 时 关 闭高 、 中压调 节阀 门以 防止 汽机 过分 超 速而 引起危急 保安 器 动 作 当 汽机 转 速 1 0 3 额定转 速 时 , 发 电机 跳 闸 5秒 ( 11 0秒 ) 钟 后 L D A功能复位 , 此 时控制 系统 已 由负 荷控 制改 变 为转 速 控 制 。如 果 D E H处 于 自动 状 态 , 则 由调节 阀 门来控 制转速 , 使机 组维 持在 额定 转速附近空 载运行 。一旦 引起 电机 跳 闸 的故 障消除 , 机组 就 能 很 快实 现再 同步和 并
23、 网 。 超速 控 制 功 能是 当机 组 在 非 O P C测 试 情况 下 出 现 转 速 高 于 1 0 3 额 定 转 速 时 将 高 、 中压 调节 阀门关闭 , 并将负 荷控制改 变为 转 速控制 , 由高压 调节 阀 门来控 制汽 机转 速 , 同时 , 根据转 速来“ 调整 ” 中压调 节阀 门 , 逐步 将积 聚在再热器 中的蒸汽排 出。 3 2 3 监 视 系统 的功 能 汽轮 机监 视 系统 ( T u r b i n e S u p e r v i s o r , I n s t n e n e n t s 或 T u r b i n e S u p e r v is
24、o r y E q u i p m e n t ) , 简 称 T S I 或 rI S E。它的 测 量结 果 送往 调 节系 统 作 为工况限制 、 送 往保护 系统 作为跳 闸条件 、 送往顺 控 系统 作 为控 制条 件 。“ P S I 充分 利 用 计算机 具 有 对 大 量 信 息进 行 扫 描 、 运 算 、 处 理 、 储 存 、 显 示 等 能 力 , 通 过 C R T可 连 续 显 示 、 报警及预 测 汽轮 机 运 行过 程 中的重 要 机 械参 数 。 包 括转 速 、 轴 振 动 、 轴 位 移 、 偏 心 度 等 。 3 2 4汽轮机 自启停控制 功 能 汽轮
25、机 自启 停 控 制 系 统 ( A u t o m e a i e T u r b l u e C o n t r o l S y s t e m 或T u r b i n e Au t c a mt i c C o n t mI ) , 简称 A T C或 T AC 。其 功 能 随设 计 不 同 而有较大 的差 异 , 通 常 可 以包括 汽 轮机 运 行 工况的数据 采集 、 汽 轮 机控 制系 统 内各 个 子 系统功能 的协调 以及热应 力计算 功 能等 。 A T C是按转 子应力控 制汽轮机 的启停 速 度的 , 高压缸 调节 级 和 中压缸 第 一级 处 的汽 缸和转 子都
26、是 汽轮 机 热应 力 较大 的部 分 , 而 这 些部 位 的 转 子 热 应 力 又 是 虽 危 险 的 。 因 此 , 在汽轮 机运行过 程 中 , 只要监 视和控制 住 高压 缸调节 级和 中压缸第 一级处 的转子热 应 力 , 其余部件 自然 不会 出现 应 力超 过 容 许 值 的情况 。转 子 是高 速 旋转 的部 件 , 通 常 是 利 用汽轮 机转 子传热 的数 学模 型 , 通 过 计算 的 方法求得 实 时应 力 , 有 的汽 轮 机采 用 物理模 型 的方 法 求 得 应 力 。 为 了监 视和 控制 应 力 时 的方 便 , 引用 了 一 个 应力 裕 度 系 数 k
27、值 来 衡 量 实 际应 力 的 相对值 。应力 裕度 系数 : k= ( 一a ) a 式 中 材料在 使用温 度时 的许 用应 力 实 际 应 力 应力 裕度 系数 k表 明 在 许 用 应 力 范 围 内还有 多少余量 可供使 用。应 力裕 度系数 k :1时表 示 实 际应 力 为 零 , 这 种情 况 只在 汽 轮机停止且 已充分 冷却后才会 出现 。汽轮机 运 行时 , 即使役 有 热应 力 , 也存 在 机 械 应力 当 k:0时 , 表 示 实 际 应 力 已经 等 于 许 用 应 力 。也就是 说 实 际应 力 已 经 达 到 最大 允 许 值 。而 k0时 , 则 表 示
28、实 际 应 力 已经 超 过 许 用 应 力 监 视 了汽轮机转子 的应力或应 力裕度 系 数 k后 , 就 可 以使 汽 轮 机 在 最 佳 状 态 下 运 行 , 亦 即可以使 转 子实 际应 力 不超 过 许 用应 力的情况 下 以最 快 的 速度 升 速或 者 变 负荷 。 具体 的做法应是 控制转 子 的应 力裕 度 系数 k 尽量 接近零 , 而不得 小 于零 。 另外 , A T C中还要 考 虑影 响汽 轮机 启停 安全性的其他 因素, 例如: 差胀、 振动、 偏心、 凝汽器 真 空 、 轴 承 油 温等 等。 目前 , D E H 系 维普资讯 http:/ 汽轮机技术 第
29、4 2卷 统 中的 A T C系统 还有待进 一步完善 。 3 2 5 阀 门管理 系统 的功能 D E H系统 通 过调 节 阀 门开度 、 改 变进 汽 流量 、 达到速 度 和负 荷 控制 的 目的 。D E H系 统对 高 压 调节 阀 门 的控 制 有 “ 单 阀 ( 节 流 调 节 ) ” 和“ 顺序 阀( 喷嘴调 节 ) ” 两种 形式。 常规汽轮机 调 节 中 , 考虑 到 机组 运 行 的 经济性 , 汽机 调节 阿 一般 采 用顺 序 阿开 启 方 式 以减少蒸 汽流量在调 节阀上 的节 流损 失 。 所谓 顺序阀方式是 调节阀按 某一程序依 次逐 个根据 负荷变 化 启
30、闭。在变 动 负荷 时 , 为 了 使汽机 转子在允许 热应 力范 围内获得最大 的 负荷 变化量 , 采 用全周进 汽的单 阀方 式运行 。 单阀 运行 时 , 所 有调 节 阀依 同一 开度 进 行 启 闭 机组 在启动 升速 , 并网和 升负荷时进行 热 应力控制 阶段 也用 单阀方式运行 。这两种运 行方式切 换和调整是通 过计算机 的专用 阀门 管理程 序软件实现 的。 3 2 6液 压 伺 服 系统 的 功 能 液压伺 服 系统包 括油源 以及 液压执行 机 构两大部 分。 油源是用来 向液压 执行 机构 提 供压力油的, 它具有稳压、 过滤、 冷却等功能。 液压执行 机构 的功
31、能是 响应 从 D E l l 调 节器 来 的指令信 号 , 调 节各进汽 阀的开度 , 从 而调 节通过汽轮 机的蒸 汽流量 。液压 执行 机构 由 电液伺服 阀、 油 动 机 、 位 移传 感 器 、 定位 反馈 机构 、 危急遮 断控制 及 电磁 阀等 部件组成 。 4 液 压 调 节 系 统 与 DE H 系 统 的 静 态 特 性 4 1 液压调节 系统的静态特性 液压调 节系统 的静态特性 方程为 : n = 一 k N + b 式 中n 汽轮机转速 电功率 调 节系统 静态特性 曲线的 截距 调 节系统静态特 性曲线 的斜率 调 节系统 速度 变动率 8与 调节 系统 静态 特
32、性 曲线的斜率有关 , 斜 率越大 , 调 节系统速 度变 动率越 大 , 速 度 变动 率 不 仅是 影 响机 组 安全性能 的指标 , 更 是影 响机组 负荷 适 应性 的重要指 标。速度 变率对于 并网 运行 的大 功 率机组 有两种相互 矛盾 的要 求。一 种是为 了 保证机组能 有 效地 参 加一 次调 频 , 此 时 需 要 机组有 小的速 度变 动 率 ; 另 一 方面 是从 经 济 运行 的角度 考 虑 , 对 于大 容 量 的高教 机 组 仍 然希望 它在最大连 续出力点 ( 即经 济负荷 点) 能稳定 运行 , 而减少受 电网频率 的影响 , 此时 需要机组 有大 的速度
33、变动率 。在机械液压 式 控制系 统中 , 控 制 系统 的静 态 特性 取决 于 组 成系 统各机 构 的特性 , 即调速器 特性 、 调速器 到油动机 的传 动放大 机 构 特 性 、 以及 调 节 阀 门开度 与蒸汽流量 、 汽轮 机功率之 间的特性 。 这些机构的 特 性在 设 计过 程 中就 确定 了 , 是 不能 随时改 变 的。 因此整个控制 系统 的静 态 特性是 不可能在运行 过程 中进 行调整和修 改 的, 汽轮机速度 变动率也是 固定不 变的 , 一般 情 况下 , 速度 变 动率 在 3 一6 之 间。而 汽 轮机只能适应设 计 过程 中所 预先确定 的运行 工 况 。
34、 液压调 节系统 的机组 参加二 次调频是通 过同步器来 实现 的 。一般 的马 达式同步器均 有一个死 区范 围 , 这 将 影 响 发 电设 备 对 调度 信号的功率 响应 , 而 这又 是 一个 影响 中央调 度 系统成败 的关 键 。 另外 , 液压调 节 系统 静 态 特性 曲线 的形 状 不易调 整 , 如 果 调节 系 统静 态特 性 曲线 的 形状 不合 理 ( 如局 部 过平 ) , 将会 造成 机 组在 某 些负荷 下 不能 稳定 运行 即负 荷摆 动现 象。 液 压调节系统郝套 卡涩等 原 因会使机组 在参 加二 次调频时产生 负荷突增 突减 问题 。因而 严重 地影响机
35、组 正常运行 。 4 2 D E H系统的静态 特性 D E H系统 的静态特性方 程 为 : n = ( 一l k ) + ( n n+ y k ) 式 中n 汽轮 机转速 电 功 率 维普资讯 http:/ 第 4期 葛 晓霞等 : 汽轮机液压调 节系统与数 字电液控制 系统 的分析 比较 2 0 7 n 0 额定转 速 y 一功率设 定值 转速 回路 系数设 定单元值 显然 , k值 越 太调 节 系统 速 度 变 动率 越 小 。对 于 D E H系统 , 速 度变动率 可 以根据 汽 轮机 运行工况 的要 求在 一个 相 当宽的范 围 内 灵活变 动 , 这 对 于汽 轮机 适 应不
36、 同运 行 工况 是十分 有 利 的 。例 如 英 国 G E C公 司 的 电调 系统静 态特 性 的 速 度 变 动 率 可 以在 2 1 0 范 围 内 整 定 , 而 额 定 频 率 - 4-( 0 if 7 5 0 2 5 ) r U范 围 内( 电功率 - 4 - ( 4 55 o ) M W) 的 速 度变 动率又 可 以在 1 2 0 0 0 0 范 围 内 整定 , 此外空 负 荷运 行 工况 的速度 变 动 率又 可以在 2 2 5 范 围内整定 。而在 D E H 系 统中, 改变速度变动率的手段又相当简单 , 只 需改 变系数设定单 元 k的数 值 。 二次调频则 可
37、以考虑 将调 度脉 冲直接输 入控制 系统 , 即改 变给定值 Y , 而不必 经过一 般 的马达武 同步 器 , 这将 从 根本 上 消除 同步 器死 区的影 响。大大提 高二次调频 的速度和 精 度 。 5 液 压 调 节 系 统 与 DE H 系 统 的 动态特 性 采用 液压 调 节 系 统 的机 组 在 甩 全 负 荷 时 , 最 高飞 升转 速 选 额 定转 速 的 1 0 81 0 9 倍, 新的稳定转 速是( I + j n 。 , 式 中, 为调 节系统速度变 动率 , n o为额 定转 速 。而 采 用 D E H系统 的机 组在 甩 全 负荷 时 , 控制 系 统将 负荷
38、设定 值 Y置 为零 , 相 当于 将调 节 系统 的 静 态特性 向下平 移 到空 负 荷位 置 , 最高 飞 升 转 速只有额定转 速 的 1 0 31 0 4 倍 。新 的稳 定转 速就是 额 定 转 速 n o , 另 外 , D E H系 统 般 配有仿 真 器 , 可 以方 便 地对 控 制 回路 进行 仿 真测试和选取 最佳控制 器参数 。 6 结 束 语 总之 , 与 液 压 调 节 系统 相 比 , D E H 系 统 的特点在 于 : 能 实现 从 冲转 到额 定 负 荷 的全 自动控制 ; 可在线 修改速度 变动率 , 参 予电网 调频 或带 固定 负 荷 运行 ; 可
39、以实 现更 优 良的 动态品质和更 高的控制精度; 可以方便地切 换到 侨调 运行 或 调 压运 行等 各 种方 式 ; 可 以 与调度 中心 计算 机 直接 联 系 , 实 现 在线 控制 或离线控制 ; 在 电力 系统 故障 时 可 以有 效地 改善 电力系统 的动 态稳定 性。 另一方 面 , D E H 系统 中太 多采 用 高压抗 燃 油作 为液 压执行机 构 的传 动液。这种 系统 有独立 的高压 供油 系统 , 因而 显著 地提 高 了 调节 系统的动态响应 能力和稳 态精度 汽轮机 D E H系 统 在 国 内是 门较 新 的 拄术 , 几年前 仅 在 进 口机 组 和 引进技 术 生 产 的大 功率机组 中采用 , 近几年 来 , 随着 电网峰 谷差 的增加及 核 电站 和水 电站 的 增多 , 小火 电厂 的相 继关 闭 , 火 电站 中大 机组 的调 峰任 务艰 巨 , 采 用液 压调 节 系统 难 以满 足调 峰要 求 , 因此 , D E H 控制 系统 在 国 产机 组 的 技 术 改造 中得到 了广泛 的应 用 。 维普资讯 http:/
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