电厂机组DEHV功能介绍

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 man vpcvpc vpcvpc vpcvpc vpcvpc vpcvpc sdpemu dpudpu #1#2 电源分配箱电源分配箱 v p c v p c s d p 5v5v #2#1 24v 24v #2#1 b c v p c v p c s d p b c b c v p c v p c b c b c v p c v p c v p c v p c a i s d p a i a i b c ai di do ai aiai di

2、aiai do do dpudpu #1#2 电源分配箱电源分配箱 5v5v #2#1 24v 24v #2#1 d i d i b c b c b c b c a i a i a i a i a i a i d o d o d o 操作员站工程师站 基本控制atc控制 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 v p c v p c s d p a i v p c c p v a o s d p a i v p c v p c v p c v p c s d p a i b c b c b c b c b c b c dpudpu

3、engopu 100mb/s 10mb/s 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dpu q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，即转速控制、负荷控制及超速保 护功能。护功能。 dpudpu #1#2 电源分配箱电源分配箱 v p c v p c s d p 5v5v #2#1 24v 24v #2#1 b c v p c v p c s

4、d p b c b c v p c v p c b c b c v p c v p c v p c v p c a i s d p a i a i b c deh控制柜控制柜 deh control cabinet 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。 man vpcvpc vpcvpc vpcvpc vpcvpc vpcvp

5、c sdpemu deh端子柜端子柜 deh terminate cabinet 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 deh principles 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 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、中速暖的经验启动曲线，自动完成冲转、低速暖机、自动过临界、中速暖 机、机、3000r/min定速。定速。 2.2. 操作员自动方式操作员自动方式 并网前，由操作员设定目标转速

6、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，实现机组进行等，实现机组 的冲转、暖机、自动过临界、同期等功能。并网时自动带初负荷，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，进行升降负荷控制。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。 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、自动同期系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

7、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

8、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根据转速给定值和实际转速的偏差，按照根据转速给定值和实际转速的偏差，按照pid规律来控制机组规律来控制机组 的转速

9、。实际转速由安装在汽轮机轴上的测速探头产生，经过的转速。实际转速由安装在汽轮机轴上的测速探头产生，经过“3选选 2”表决后得到，转速给定值根据启动方式不同，分别由表决后得到，转速给定值根据启动方式不同，分别由atc应力计应力计 算、经验曲线或者操作员给出。算、经验曲线或者操作员给出。 转速控制转速控制 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 st st k

10、d i 1 1 1 1 + - ws ref ws fdem 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。 3.3. 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 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

11、速，按100100r/minr/min的升速率，将的升速率，将 汽机转速升到汽机转速升到500500r/minr/min，停留两分钟，然后关闭调门，使汽机惰走停留两分钟，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，运行人员可中，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。断摩擦检查功能，直接进行升速。 5.5. 同期同期 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接收同期装置接收同期装置 增减信号控制转速，实现自动同期。增减信号控制转速，实现自

12、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

13、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. 目标负荷设定。目标负荷设定。 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系统来的负荷指系统来的负荷指 令。令。 4.4. 变负

14、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 st st k d i 2 2 2 1 + - ref1 mw ref2 mwi? n y 前馈 新华

15、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 ref2 st st k d i 3 3 3 1 + - imp fdem impi? n y kmw 新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司 抽

16、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，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，

17、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逐次开启。 在机组启动时，采用单阀，可以使喷嘴组全周进汽，有利于机组金在机组启动时，采用单阀，可以使喷嘴组全周进汽，有利于机组金 属部件均匀加热，减小热应力；机组并网后，采用顺序阀，可以使属部件均匀加热，减小热应力；机组并网后，采用顺序阀，可以使 多个调节汽门中只有一个阀门处于节流状态，有利于减小节流损失多个调节汽门中只有一个阀门处于节流状态，有利于减小节流损失 ，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

18、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 governor valve management 新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司 gv1-4 gv1-234 （单阀控制） （多阀控制） 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. va

19、lve transfer 新华控制工程有限公司新华控制工程有限公司 3% 差差热 耗 5090807060100 单 阀 多 阀 阀 门 管 理 最小热应力 最高效率 负荷百分比 阀门管理的效益阀门管理的效益 benefit of valve management q 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

20、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 m k stm1 1 - + lvdt opc tup tdown gvspogvpz deh deh系统根据计算得到阀门控制指令，通过控制油动机和阀门的开度来调节系统根据计算得到阀门控制指令，通过控制油动机和阀门的开度来调节 进入汽轮机的蒸汽流量。进入汽轮机的蒸汽流量。dehdeh输出的指令信号与阀门的位置反馈信号相比较输出的指令信号与阀门的位置反馈信号相比较 ，差值经过放大器放大后形成电流信号，驱动电

21、液伺服阀，控制油动机的进，差值经过放大器放大后形成电流信号，驱动电液伺服阀，控制油动机的进 油量。油量。 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 ccsref x1 refdmdmw + + + - fdem ccsdmd：ccs功率给定 refdmd：deh功率给定 refdmdmw：deh功率给定参考 fdem：deh流量参考 x1：一次调频量 mw：实际电功率 n：机组转速 pid x1 dn refdmd 频率给定 探头 3000 + - n mw + + ccs侧侧 deh侧侧 负荷给定 负荷参考 调频量 +

22、- x1 机炉协调控制机炉协调控制 ccs control interface 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

23、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 ，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，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 转速的转速的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判断判断 机组必将严重超速，为此，在机组转速还没有达到机组必将严重超速

24、，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）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（转速调节的动态过程。这一功能称为甩负荷超速预测（lda）。）。其其 中汽轮机的功率一般采用中压缸排汽压力（中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用调节级压力（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

25、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 iep and h 30% n br q q set clr s r one shot td on and h ws 103% lda or n opc opc active 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 以硬接线方式设置三路以硬接线方式设置三路rbrb保护接口，对应三个快减速率和快减极保护接口，对应三个快减速率和快减极 限限。 三

26、个速率分别为三个速率分别为50/min、 100 /min 、 200 /min 的快速降负的快速降负 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 dehdeh提供提供103103、110110和机械超速试验，以判断超速保护系统功能是和机械超速试验，以判断超速保护系统功能是 否正常。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。

27、 3.3. 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 5.5. 遮断电磁阀试验遮断电磁阀试验 在机组

28、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，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 150 +n0 rpm mwx +nk xk -n0 -150nn 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