机电一体化论文

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1、【机电一体化论文】300MW机组汽轮机电液调节系统的控制与调试【摘要】：为保证电力系统的安全运行，国内的大型机组均使用电液调节系统进行控制，实现转速控制、同步并网、负荷控制等功能。本文以电厂300MW机组使用的上海汽轮机有限责任公司生产的汽轮机为例，介绍其系统机构、调试要点和实现功能。【关键词】：300MW机组；电液调节系统；控制；调试近年来，300MW机纟II在我国得到了广泛的应用。为保证电力系统的安全运行，国A的大型机组均使用电液调节系统进行控制，实现转速控制、同步并网、负荷控制等能。改变了系统

2、的适应性和灵活性，提高了控制能力和控制效果，大大提高了发电机组的自动化水平［1］。本文以电厂300MW机组使用的上海汽轮机有限责任公司生产的汽轮机为例，介绍其系统机构、调试要点和实现功能。1、系统简介该电厂的机组热控系统采用上海新华控制工程有限公司提供的Symphony系统，是一套集计算机、自动控制技术、数据库和网络为一体的产品，具有独立的分散控制系统、监控技术及数据采集系统、控制系统，能够满足各个生产领域对信息管理和过程控制的需求。系统采用合理的软、硬件功能配置和模块化设讣，具有易于扩展的能力，将

3、离线和在线调试集中于一体，便于调试及修改，设备的各个控制相对对立。由高速数据网、DPU以及连接在网上的人机接口站组成，采用开放式的系统结构，设计了冗余TCP/IP网络结点在不同类型的站。其屮，汽轮机系统的功能模件组成了一个过程控制单元，，包括汽机基本控制、超速保护和汽机自启停3个功能，并分别由3个冗余的功能控制器和相应的功能子模件完成。其硬件配置图如下：图一汽轮机硬件配置机组的汽轮机电液调节系统操作员站是基于WindowsNT(2000＞环境下的人机系统，具有界面友好、操作方便的特点。共设置了包括总

4、貌、趋势、棒图、操作面板、报警信息等11幅画面，为运行人员提供了方便的操作手段，通过监控画面实施检测汽轮机的运行。2、控制功能汽轮机电液调节系统的控制功能由3对冗余的BRCI00控制器实现，主要控制汽轮机的转速和功率，通过GV、TV、RSV和IV实现，同时还具备防止汽机超速的保护逻辑。主要功能包拈超速保护、基本控制和自启停，3部分之间既相互独立，又通过对总线的控制交换控制信2.1超速保护这部分的作用主要是超保护逻辑、DEH跳闸逻辑及超速试验选择逻辑、提供有开关状态及汽机自动停机挂闸状态三选二、转速三

5、选二，控制着OPC电磁阀，，并汇总DEH跳闸信号通过接线将其送到ETS［2］。能够有效防止汽轮机的转速飞快上升，维持转速在3000r/mino超速实验必须在大于2950r/min的定速3000r/min、油开关未合闸的情况下进行。2.2基本控制部分基本控制部分是汽轮机电液调节系统的核心，它提供与转速及合相关的控制逻辑、调节M路，通过一对冗余的BRC100实现所有伺服阀接门和闭环控制的PID调节器。此外，还包括自动控制的其他功能，如限制设定、阀门管理、阀门设定、阀门试验、阀门切换、设定值/变化率发生器

6、等。2.2.1转速控制该电厂使川的汽轮机包括高压缸启动和高中压缸启动两种启动方式。由TV控制冲转高压缸启动，当汽机挂闸后，阀门未处于校验状态，运行人员可以发出用户RUN命令，这时TV保持关闭，GV、IV全开。这个命令相当于开机指令，它的发出意味着冲转开始，汽机运行期间始终保持RUN命令，当汽机重新跳闸才能将其清除掉。根据DEH的画面，运行人员可以设定升速率和目标转速，当转速给定等于目标值时，程序会自动进入HOLD状态，等待运行人员重新发出新的目标值。在汽轮机升速的过程中，除了临界区外，运行人员可以随

7、时发出HOLD命令，这个时候，转速给定与实际转速相等，汽机会停止继续升速，持当前转速［3］。为保证汽机安全通过临界区，转速在920〜2000r/min、2120~2820r/min吋，进入临界区，自动设置升速率为500r/min。工程师站可在线修改转速的临界区范围。2.2.2负荷控制包括开环和闭环两种负荷控制的方式。开环方式需要运行人员随时注意实际负荷的变化，当前前蒸汽参数和V阀门流量曲线决定丫目标负荷和实际负荷的近似程度；闭环是指控制过程中引入发电机调节级压力反馈或有功功率反馈，这时的汽机GV受调

8、解级压力PID或负荷PID的控制调节。刚投入发电功率闭环，为保证功率闭环投时无其他顾虑，应采用负荷给定和目标负荷跟踪当前实际负荷，可根据需要设定升负荷率和符合目标值。待锅炉自动燃烧后，汽轮机电液调节系统可转入锅炉自动方式。负荷控制的主要功能包括主蒸汽压力限制或保护、负荷限制、阀位限制、频率校正、单阀/顺序阀切换、阀门试验和阀门校验等功能。主蒸汽的压力限制功能指当机前压力降低至保护限值以下时，GV将以0.1%/s的速率关闭，直到机前压力恢S到限值之上◦.07MPa;气压