350MW火电厂DEH控制系统的优化

张红霞

天津军粮城发电有限公司

350MW火电厂DEH控制系统的优化

张红霞

天津军粮城发电有限公司

伴随供电量的持续增长，火电厂机组规模不断扩大，作为一种高效灵活的控制方式，DEH系统自诞生以来得到了广泛应用，现代发电机组结构日趋复杂，运行状态呈现多样化，DEH系统也必须与时俱进，不断优化，方能满足机组控制需求。本文从DEH控制系统特点入手分析，以某350MW火电厂机组为例阐述DEH控制系统优化方案，望可供参考。

DEH控制系统；火力发电；系统优化

自十九世纪七十年代诞生以来，电力为人们生活带来了翻天覆地的变化，二十世纪初大规模电力系统的出现，被誉为是人类工程史上最重要的成就之一，光明走进千家万户，工厂污染得以控制。随着现代城市化脚步的不断加快，供电需求持续上涨，火力发电厂机组规模不断扩大，其可靠性与安全性的控制也愈加困难，借助于计算机技术的飞速发展，数字式电液调节系统（DEH控制系统）应运而生，具有高度的灵活性与适应性，有助于降低机组能耗，探究其应用与优化过程具有重要实践意义。

一、DEH控制系统的特点与指标

1、DEH控制系统的特点

传统液压控制系统精度低、响应慢、可靠性不足，自动化程度低，已经不适应火电厂机组的扩大化发展，DEH控制系统作为电力技术与计算机技术融合的产物，可规避此类缺陷，提高机组运行安全性与可靠性，具体特点如下：①监控系统与计算机对接，各项参数更为直观，且精度更高，便于人员操作，同时配备声光报警设备，若系统故障可及时予以提醒；②与自动化技术相结合，DEH系统控制完善、具有强大的过载保护与自诊断功能，可在一定程度上保证发电机组的可靠与稳定运行；③系统具有自动暖机、自动同期、自动带初负荷的功能，可有效避免误操作，提高系统安全性，降低事故发生风险；④系统设置手动操作盘，在显示屏无法正常使用或是通讯故障等情况下，系统可转为紧急手动控制；⑤DEH控制系统采用冗余技术，可避免系统停运，争取时间排查故障，充分发挥了液压执行元件工作能力强、迅速平稳的优势；⑥随着技术的不断更新，现代DEH控制系统极大地解放了人力操作，许多操作甚至无需亲临现场，大大提高了电厂整体工作效率。

2、DEH控制系统的指标

DEH控制系统的主要控制装置为计算机，手操后备为模拟式电气系统，系统整体要求响应快、精度高、抗干扰能力强，指标如下所示：

负荷调节灵敏度：0.1MW；

负荷控制范围：0~120%（以额定负荷为基准）；

转速调节范围：3~3390r/min；

转速控制回路精度≤1.0 r/min；

调节系统延迟≤0.06%；

此外，除了负荷控制、转速控制等常规功能，DEH控制系统还应承担起机组功能试验、阀门试验、超速试验等多项任务。

二、350MW火电厂DEH控制系统的优化

下面本文将以我厂350MW机组DEH控制系统为例阐述其优化方案，该控制系统所处机组概况如下：

表一军电350MW机组DEH控制系统概况

这一组合为目前较为通用的火电机组控制系统形式，但在实际应用中也会存在一些问题，本文将对其进行针对性优化。

1、OPC优化

在发电机组工作中，若汽轮机运转超速则会减少其使用寿命，甚至导致事故，为此，DEH控制系统内设超速防止功能，可将转速控制在3000r/min，但在实际应用中，转速仍有超过此标准的情形，给系统安全运行带来了潜在风险。经过测试与分析可知，此现象产生原因为DEH系统总阀位指令滞后于系统转速变化，因调门指令与总阀位指令同处于一个MFP，数据输出与数据扫描顺序很有可能发生混乱，导致扫描周期延长，进而出现滞后现象，基于此分析，优化方案从调整自动站MFP程序入手，将对滞后时间要求较高的信号如总阀位指令等相对提前，调整扫描顺序，在扫描周期初始阶段就对获得的地址数据进行处理，可消除滞后性。经过试验，得到如下结果：转速控制为3000±2r/min，符合控制精度要求，进一步保障了机组运行安全性。

2、一次调频优化

在机组并网运行的条件下，供电品质将会受到一定影响，需要经过调频工作进行调整，但上述DEH系统仅在电网频率超出设定范围的情况下才开启一次调频功能，与此同时，自动解除AGC，容易对系统正常运行造成干扰，进而无法发挥一次调频的正常功效。为此，优化方案重新设计一次调频功能，将DEH与CCS相结合作为控制方式。首先，需对DEH系统进行一次调频逻辑优化，调频死区设置为±2或±6r/min，同时增加转速差值信号（额定转速为3000r/min），以4~20mA送至CCS，在此过程中，限定最大负荷量为23MW，避免机组出现故障，当频率升高时，可能会出现空载状态，即负荷降低至0，但一次调频回路始终处于投入状态中。同时，需在CCS内进行一次调频补偿逻辑优化，调频动作发生后，DEH系统将传送转差信号，经由死区处理和因子（K=-2.22MW/r/ min）相乘后，可以得到一次调频负荷，所得值可直接叠加至回路主调节器作为补偿，减弱汽轮机变化对锅炉造成的影响。经测试发现，此方案下仍可能出现调频相应速度较慢的状况，将动作后DEH侧负荷作为补偿量馈入功率控制器可解决这一问题。

技术在不断发展，系统优化不可能一劳永逸，而应与时俱进，需要相关技术人员巩固理论知识，并在机组运行中不断总结经验，提高专业技能，以高度的责任感投入到工作中，对国家财产安全负责，为社会发展做出属于自己的贡献。

[1]王睿,王春玲,郑明欣.350MW机组DEH控制系统的优化[J].自动化博览.2014(09).

[2]梁静,毕胜红.试论火电厂DEH控制系统的故障处理[J].科技风.2011(03).

张红霞（1983-），女，天津人，工程师，本科，主要从事火电厂热工自动控制系统的维护及检修工作。