數(shù)字電液控制系統(tǒng)
沈陽電力高等專科學(xué)校
楊慶柏
刊載于《遼寧電機(jī)工程科普》1996年第 年第4 刊載于 《遼寧電機(jī)工程科普》 1996年第 4期
Electro數(shù) 字 電 液 控 制 系 統(tǒng) （ Digital Electro - Hydraulic Control System ， 簡 稱 DEH 或 電 調(diào) ） 是 汽 輪 機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) 的 神 經(jīng) 中 樞 ， 也 是 大 型 火 力 發(fā) 電 機(jī) 組 的 重 要 組 成 部 分 。 下 面 將 DEH的 DEH 的 知識做一簡要的介紹。 基 本 知識做一簡要的介紹。 DEH的 一 、 大 型 火電 機(jī) 組 采 用 DEH 的 必然性 早 期 的 汽 輪 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 是 由 離 心 飛 錘 、杠 桿 、凸 輪 等 機(jī) 械 部 件 和 錯(cuò) 油 門 、油 動(dòng) 機(jī) 等 液 壓 部 件 構(gòu) 成 的 ，稱 為 機(jī) 械 液 壓 控 制系統(tǒng)，簡稱液調(diào)。由于它的可靠性高，且能滿足帶固定負(fù) 荷 的 要 求 ， 所 以 至 今 仍 在 200MW 及 其 以 下 火 電 機(jī) 組 中 使 用 。 隨著汽輪機(jī)單機(jī)容量的增大， 須進(jìn)一步提高汽輪機(jī)控制系統(tǒng) 必 的 控 制 能 力 ，改 善 系 統(tǒng) 的 動(dòng) 態(tài) 響 應(yīng) ，增 強(qiáng) 汽 輪 發(fā) 電 機(jī) 組 控 制 的 靈活性，才能適應(yīng)電網(wǎng)對機(jī)組啟停頻 繁 、 調(diào)峰 調(diào) 頻 以 及 優(yōu) 化 運(yùn) 行 的 要 求 。而 液 調(diào) 存 在 許 多 難 以 解 決 的 問 題 ，如卡澀現(xiàn)象 、 同 步器行程 短 、 問 隙大 、 遲 緩率大 、 死行程 、 不能 消除內(nèi)擾 以 及靜態(tài)特性不可調(diào)等，這些液調(diào) 固有 的 弊 端 嚴(yán) 重 影 響 了 機(jī) 組 DEH 參 加 電 網(wǎng) 的 調(diào) 峰 調(diào) 頻 。因 此 ，采 用 DE H 代 替 液 調(diào) 是 汽 輪 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 發(fā) 展 的 必 然 結(jié) 果。 DEH的構(gòu)成原理 二 、 DEH 的構(gòu)成原理 DEH 主 要 由 運(yùn) 算 部 件 和 執(zhí) 行 部 件 組 成 。 運(yùn) 算 部 件 一 般 采
機(jī)或分散控制系統(tǒng)(DCS) 運(yùn)算部件把 (DCS)， 用 控 制 計(jì) 算 機(jī)或分散控制系統(tǒng) (DCS) ，運(yùn)算部件 把 轉(zhuǎn) 速 、功 率 和 汽壓等傳感器來的信號與設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)過運(yùn)算后輸出 控制信號給執(zhí)行部件，使汽輪機(jī)進(jìn)汽閥開度改變，從而實(shí)現(xiàn) DEH的 了 汽 輪 發(fā) 電 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 速 、 功 率 和 汽 壓 的 自 動(dòng) 控 制 。 目 前 ， DEH 的 執(zhí)行部件仍采用液調(diào)的油動(dòng)機(jī)—液壓執(zhí)行器，這是因?yàn)橐簤?執(zhí) 行 器 的 響 應(yīng) 速 度 快 ，輸 出 推 力 大 ，是 其 他 類 型 執(zhí) 行 器 所 無 法 取 代 的。 DEH的功能特點(diǎn) 三 、 DEH 的功能特點(diǎn) DEH一般具有轉(zhuǎn)速控制 、 負(fù)荷 控 制 、 監(jiān) 視 和 保 護(hù) 等 功 能 。 DEH 一般具有轉(zhuǎn)速控制 轉(zhuǎn) 速 控 制 是 一 個(gè) 轉(zhuǎn) 速 反 饋 的 閉 環(huán) 控 制 ，它 能 自 動(dòng) 完 成 機(jī) 組 啟 停 過 程 中 的 轉(zhuǎn) 速 攆 制。 荷控制是用閉環(huán)或開環(huán)控制方式 去 負(fù) 改 變 或 維 持 汽 輪 發(fā) 電 機(jī) 組 的 復(fù) 荷 ，具 有 目 標(biāo) 負(fù) 荷 設(shè) 置 、升 負(fù) 計(jì)算、 一次調(diào)頻、 功率調(diào)節(jié)、 荷 速 率 計(jì)算 、 一次調(diào)頻 、 功率調(diào)節(jié) 、 負(fù)荷數(shù)字電液控制系統(tǒng)
限制 等 功 能 ， 它 能 完 成機(jī)組從并網(wǎng)到帶額定負(fù)荷以及正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷控制。監(jiān)視 和 保 護(hù) 功 能 是 對 汽 輪 發(fā) 電 機(jī) 組 的 轉(zhuǎn) 子應(yīng)力 、 金屬溫 度 、 偏心 度 、 軸振 、 軸向位移 、 轉(zhuǎn)速高 、 真空低 、 控制油壓 低 、 潤 滑 油 并提供報(bào)警、 壓 低 等 進(jìn) 行 全 面 連 續(xù) 的 監(jiān) 測 ， 并提供報(bào)警 、 保持 、 限制和跳機(jī) 保護(hù)措施。 等 保護(hù)措施 。 DEH能帶 DEH 能帶 負(fù) 荷時(shí) 從 噴 嘴 調(diào) 節(jié) 轉(zhuǎn) 換 成 節(jié) 流 調(diào) 節(jié) ， 自 動(dòng) 啟 動(dòng) 、 能 自 動(dòng) 監(jiān) 視 和 自 動(dòng) 加 負(fù) 荷 ， 算 機(jī) ( 或 微 處 理 器 ) 間 可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳 計(jì) DEH很容 輸 。 DEH 很容 易 實(shí) 現(xiàn) 信 號 的 綜 合 處 理 ， 控 制 精 度 高 ， 能 適 應(yīng) 復(fù) 雜的運(yùn)行工況，具有易于改進(jìn)控制策略的靈活性，而且操作、 調(diào) 整 和 修 改 都 比 較 方 便 ， 靜 態(tài) 特 性 可 變 。 遲緩率小 ， 參數(shù)自 動(dòng)顯示和記錄， 動(dòng)顯示和記錄 ， 這 些 都 是 液 調(diào) 所 無 法 比 擬 的 。 DEH 四 、 DE H 的應(yīng)用展望
電 機(jī) 組 中 的 應(yīng) 用 有 電 液 并 存 和 純 電 調(diào) 兩 種 形 式 ，一 般 把 無液調(diào)做后備的電調(diào)稱為純電調(diào)。純電調(diào)現(xiàn)有兩種類型，一 MICRO和 種 是 專 用 型 ， 主 要 產(chǎn) 品 有 ， MICRO 和 D E H - Ⅲ ， 這 種 系 統(tǒng) 屬 于 計(jì) 算 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) ，用 高 級 語 言 和 匯 編 語 言 編 程 ，軟 件 不 透 明 ， 一般不易學(xué)習(xí)和掌握，但目前在國內(nèi)使用最多，如鐵 嶺 發(fā) 電 DEH廠 已 投 運(yùn) 三 臺 3 0 0 M W 機(jī) 組 ， - Ⅲ 已成為汽輪機(jī)唯一的控 制 手 DEH WDPF 段 。 另 一 種 是 通 用 型 ， 主 要 產(chǎn) 品 有 WD PF 和 INFI - 9 0 ， 這 種 系 統(tǒng) 屬 于分散控制系統(tǒng)。控制策略由功能模塊（子程序）相互 連 接 實(shí) 現(xiàn) ， 軟 件 透 明 ， 一 般 易 學(xué) 習(xí) 和 掌 握 。 因 此 。 采 用 DCS實(shí) DCS 實(shí) DEH功 統(tǒng)的發(fā)展趨勢。 現(xiàn) DEH 功 能 是 汽 輪 機(jī) 控 制 系 統(tǒng)的發(fā)展趨勢 。