系統(tǒng)概述
隨著電站自動化過程控制理論和計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，對電站自動化過程控制系統(tǒng)的可靠性、復(fù)雜性、功能的完善性、系統(tǒng)的可維護(hù)性、人機(jī)界面的友好性、數(shù)據(jù)的可分析可管理性等各個方面都提出了愈來愈高的要求，系統(tǒng)之間的橫向數(shù)據(jù)交換、系統(tǒng)與管理層和現(xiàn)場儀表級的數(shù)據(jù)交換日益增加，現(xiàn)場總線的應(yīng)用越來越廣泛，不同系統(tǒng)之間的準(zhǔn)確、高速、大量的數(shù)據(jù)交換得以實現(xiàn)全集成、一體化的解決方案。
因此，傳統(tǒng)的DEH系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代電站自動化過程控制系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和要求，HOLLiAS-MACS控制系統(tǒng)就是在這種形勢下開發(fā)的新一代過程控制系統(tǒng)，它是一個全集成的、結(jié)構(gòu)完整、功能完善、面向整個電站生產(chǎn)過程的過程控制系統(tǒng)。HOLLiAS-MACS是和利時公司結(jié)合最先進(jìn)的計算機(jī)軟、硬件技術(shù)，面向電站過程控制應(yīng)用場合的先進(jìn)過程控制系統(tǒng)。
HOLLiAS DEH控制系統(tǒng)基于HOLLiAS-MACS控制系統(tǒng)平臺，集成BTC （Basic Turbine Control） 及 ATC （Automatic Turbine Control）系統(tǒng)，以汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等為反饋信號，利用計算機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)的原理控制機(jī)組的高、中壓調(diào)節(jié)閥的開度，從而控制流入機(jī)組高、中壓汽缸的蒸汽流量，進(jìn)而控制汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，實現(xiàn)汽輪機(jī)的啟動、升速、定速、并網(wǎng)、帶負(fù)荷、協(xié)調(diào)控制等過程，最終達(dá)到汽輪機(jī)運行操作的全過程自動控制。和利時公司聯(lián)合華北電力大學(xué)專門開發(fā)出汽輪機(jī)熱應(yīng)力計算監(jiān)測系統(tǒng)，用于機(jī)組的壽命計算及安全保護(hù)控制功能，是大型汽輪機(jī)自動運行不可缺少的系統(tǒng)。
系統(tǒng)主要功能
l 調(diào)節(jié)系統(tǒng)功能
汽輪機(jī)通常采用定－滑－定啟動模式。汽輪機(jī)啟動階段，鍋爐燃燒率維持不變。汽輪機(jī)所需的啟動蒸汽壓力由旁路系統(tǒng)控制，維持不變。蒸汽溫度由鍋爐溫控系統(tǒng)控制，維持不變。機(jī)組并網(wǎng)帶負(fù)荷且旁路閥全關(guān)后，逐漸增加鍋爐燃燒率，蒸汽升溫、升壓，滑參數(shù)加負(fù)荷。正常運行時，可由汽機(jī)或鍋爐維持蒸汽壓力不變，鍋爐溫控系統(tǒng)維持蒸汽溫度不變，通過改變汽機(jī)的調(diào)門、鍋爐燃燒率和給水量，以滿足電網(wǎng)對發(fā)電機(jī)功率的要求。
在ATC方式下，若機(jī)組的某些主要運行參數(shù)超出正常范圍，系統(tǒng)將發(fā)出報警信號及保持指令。若熱應(yīng)力計算有效，系統(tǒng)將給出建議的負(fù)荷率。
1) 升速控制
根據(jù)機(jī)組熱狀態(tài)，可控制機(jī)組全自動按經(jīng)驗曲線完成升速率設(shè)置、暖機(jī)、過臨界轉(zhuǎn)速區(qū)，直到3000r/min定速。操作員可通過修改目標(biāo)轉(zhuǎn)速、升速率或按保持按鈕，對升速過程進(jìn)行手動控制。在ATC方式下，系統(tǒng)根據(jù)機(jī)組熱應(yīng)力及機(jī)組運行參數(shù)，可自動給出保持指令，以控制啟動過程。
2) 同期并網(wǎng)
DEH可與自動準(zhǔn)同期裝置配合，將機(jī)組轉(zhuǎn)速調(diào)整到與電網(wǎng)同步的轉(zhuǎn)速，以便迅速完成并網(wǎng)操作。并網(wǎng)時，發(fā)電機(jī)自動帶上初負(fù)荷。
3) 負(fù)荷控制
機(jī)組并網(wǎng)后，系統(tǒng)可在閥控、功控、壓控及CCS方式間無擾切換。
在閥控方式下，可設(shè)置目標(biāo)閥位和閥位變化率，改變汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥的開度，從而調(diào)整機(jī)組負(fù)荷。
在功控方式下，可設(shè)置目標(biāo)功率和負(fù)荷率，自動控制機(jī)組負(fù)荷。在熱應(yīng)力控制投入下，熱應(yīng)力計算程序分別給出建議升負(fù)荷率、降負(fù)荷率。
在壓控方式下，可設(shè)置目標(biāo)壓力和壓變率，自動控制機(jī)前主汽壓力。在鍋爐輔機(jī)系統(tǒng)發(fā)生故障，發(fā)出快卸信號時，可自動投入壓控方式，由汽機(jī)維持主汽壓力。
DEH收到CCS主控器發(fā)來的CCS請求信號后，可轉(zhuǎn)為CCS方式。在CCS方式下，系統(tǒng)接收CCS的給定指令控制機(jī)組負(fù)荷。
4) 一次調(diào)頻
一次調(diào)頻可根據(jù)實際轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)速的偏差，自動調(diào)節(jié)油動機(jī)的開度，形成轉(zhuǎn)速比例調(diào)節(jié)，從而穩(wěn)定網(wǎng)頻。
l 限制保護(hù)功能
1) 超速限制
在油開關(guān)跳閘期間，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3090r/min時，快速關(guān)調(diào)門。當(dāng)轉(zhuǎn)速小于3060r/min時，控制系統(tǒng)恢復(fù)到轉(zhuǎn)速控制方式運行，調(diào)門開度受轉(zhuǎn)速PID控制。
在負(fù)荷大于10%期間，發(fā)生油開關(guān)跳閘時，快速關(guān)調(diào)門，同時控制系統(tǒng)切換到轉(zhuǎn)速PID方式，轉(zhuǎn)速目標(biāo)給定3000r/min。2秒后控制恢復(fù)到轉(zhuǎn)速PID方式，將機(jī)組轉(zhuǎn)速維持到3000r/min。
在負(fù)荷大于30%期間，若遠(yuǎn)方線路開關(guān)跳閘甩負(fù)荷，當(dāng)加速度超過預(yù)定值時，快關(guān)調(diào)門。當(dāng)加速度小于零時，控制系統(tǒng)恢復(fù)控制，由一次調(diào)頻轉(zhuǎn)速反饋維持機(jī)組轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。
2) 閥位限制
當(dāng)閥位給定大于閥位限制值時，閥位限制動作，關(guān)小閥位。
3) 高負(fù)荷限制
高負(fù)荷限制功能投入期間，當(dāng)實際負(fù)荷大于限制值時，高負(fù)荷限制動作，閥位給定以設(shè)定速率下降，調(diào)節(jié)閥油動機(jī)隨之關(guān)小。
4) 低負(fù)荷限制
低負(fù)荷限制功能投入期間，當(dāng)實際負(fù)荷小于限制值時，低負(fù)荷限制動作，閥位給定以設(shè)定速率增加，調(diào)節(jié)閥油動機(jī)隨之開大。
5) 主汽壓力低限制
主汽壓力限制功能投入期間，當(dāng)實際主汽壓力大于限制值時，主汽壓力限制動作，總閥位給定以設(shè)定速率下降，調(diào)節(jié)閥油動機(jī)隨之關(guān)小。
6) 快卸負(fù)荷
快卸負(fù)荷功能投入期間，當(dāng)快卸負(fù)荷剛動作，DEH 自動投入壓控，以維持主汽壓力。若快卸負(fù)荷動作時不能投入汽機(jī)壓控，則汽機(jī)總閥位給定以設(shè)定相應(yīng)速率下降。
7) 真空低限制
真空限制功能投入期間，當(dāng)實際真空對應(yīng)的負(fù)荷限制值小于實際負(fù)荷時，真空低限制動作，閥位給定以設(shè)定速率下降。
8) 超速保護(hù)
機(jī)械飛錘，整定到3300~3360r/min。
TSI系統(tǒng)3取2超速保護(hù)，動作轉(zhuǎn)速3300 r/min。
DEH 3取2測速板硬件超速保護(hù)，動作轉(zhuǎn)速3300 r/min。
DEH軟件組態(tài)3取2超速保護(hù)，動作轉(zhuǎn)速3300 r/min。
l 試驗系統(tǒng)功能
1) 103%超速限制試驗
用于檢驗103%超速限制的動作轉(zhuǎn)速。
2) 超速保護(hù)試驗
用于檢驗各超速保護(hù)的動作轉(zhuǎn)速。
3) 嚴(yán)密性試驗
用于檢測主汽門、調(diào)節(jié)汽門嚴(yán)密性。
4) 噴油試驗
用于定期在線進(jìn)行噴油試驗，活動危急遮斷器。
5) 閥門活動試驗
用于定期在線對油動機(jī)進(jìn)行全行程活動試驗。
6) 高壓遮斷模塊試驗
用于在線進(jìn)行高壓遮斷模塊試驗，檢驗高壓遮斷模塊動作是否靈活。
l 輔助系統(tǒng)功能
1) 自動判斷熱狀態(tài)
根據(jù)機(jī)組沖轉(zhuǎn)前高壓內(nèi)缸上半內(nèi)壁溫度<span s
