350MW火電廠DEH控制系統的優化

張紅霞

天津軍糧城發電有限公司

350MW火電廠DEH控制系統的優化

張紅霞

天津軍糧城發電有限公司

伴隨供電量的持續增長，火電廠機組規模不斷擴大，作為一種高效靈活的控制方式，DEH系統自誕生以來得到了廣泛應用，現代發電機組結構日趨復雜，運行狀態呈現多樣化，DEH系統也必須與時俱進，不斷優化，方能滿足機組控制需求。本文從DEH控制系統特點入手分析，以某350MW火電廠機組為例闡述DEH控制系統優化方案，望可供參考。

DEH控制系統；火力發電；系統優化

自十九世紀七十年代誕生以來，電力為人們生活帶來了翻天覆地的變化，二十世紀初大規模電力系統的出現，被譽為是人類工程史上最重要的成就之一，光明走進千家萬戶，工廠污染得以控制。隨著現代城市化腳步的不斷加快，供電需求持續上漲，火力發電廠機組規模不斷擴大，其可靠性與安全性的控制也愈加困難，借助于計算機技術的飛速發展，數字式電液調節系統（DEH控制系統）應運而生，具有高度的靈活性與適應性，有助于降低機組能耗，探究其應用與優化過程具有重要實踐意義。

一、DEH控制系統的特點與指標

1、DEH控制系統的特點

傳統液壓控制系統精度低、響應慢、可靠性不足，自動化程度低，已經不適應火電廠機組的擴大化發展，DEH控制系統作為電力技術與計算機技術融合的產物，可規避此類缺陷，提高機組運行安全性與可靠性，具體特點如下：①監控系統與計算機對接，各項參數更為直觀，且精度更高，便于人員操作，同時配備聲光報警設備，若系統故障可及時予以提醒；②與自動化技術相結合，DEH系統控制完善、具有強大的過載保護與自診斷功能，可在一定程度上保證發電機組的可靠與穩定運行；③系統具有自動暖機、自動同期、自動帶初負荷的功能，可有效避免誤操作，提高系統安全性，降低事故發生風險；④系統設置手動操作盤，在顯示屏無法正常使用或是通訊故障等情況下，系統可轉為緊急手動控制；⑤DEH控制系統采用冗余技術，可避免系統停運，爭取時間排查故障，充分發揮了液壓執行元件工作能力強、迅速平穩的優勢；⑥隨著技術的不斷更新，現代DEH控制系統極大地解放了人力操作，許多操作甚至無需親臨現場，大大提高了電廠整體工作效率。

2、DEH控制系統的指標

DEH控制系統的主要控制裝置為計算機，手操后備為模擬式電氣系統，系統整體要求響應快、精度高、抗干擾能力強，指標如下所示：

負荷調節靈敏度：0.1MW；

負荷控制范圍：0~120%（以額定負荷為基準）；

轉速調節范圍：3~3390r/min；

轉速控制回路精度≤1.0 r/min；

調節系統延遲≤0.06%；

此外，除了負荷控制、轉速控制等常規功能，DEH控制系統還應承擔起機組功能試驗、閥門試驗、超速試驗等多項任務。

二、350MW火電廠DEH控制系統的優化

下面本文將以我廠350MW機組DEH控制系統為例闡述其優化方案，該控制系統所處機組概況如下：

表一軍電350MW機組DEH控制系統概況

這一組合為目前較為通用的火電機組控制系統形式，但在實際應用中也會存在一些問題，本文將對其進行針對性優化。

1、OPC優化

在發電機組工作中，若汽輪機運轉超速則會減少其使用壽命，甚至導致事故，為此，DEH控制系統內設超速防止功能，可將轉速控制在3000r/min，但在實際應用中，轉速仍有超過此標準的情形，給系統安全運行帶來了潛在風險。經過測試與分析可知，此現象產生原因為DEH系統總閥位指令滯后于系統轉速變化，因調門指令與總閥位指令同處于一個MFP，數據輸出與數據掃描順序很有可能發生混亂，導致掃描周期延長，進而出現滯后現象，基于此分析，優化方案從調整自動站MFP程序入手，將對滯后時間要求較高的信號如總閥位指令等相對提前，調整掃描順序，在掃描周期初始階段就對獲得的地址數據進行處理，可消除滯后性。經過試驗，得到如下結果：轉速控制為3000±2r/min，符合控制精度要求，進一步保障了機組運行安全性。

2、一次調頻優化

在機組并網運行的條件下，供電品質將會受到一定影響，需要經過調頻工作進行調整，但上述DEH系統僅在電網頻率超出設定范圍的情況下才開啟一次調頻功能，與此同時，自動解除AGC，容易對系統正常運行造成干擾，進而無法發揮一次調頻的正常功效。為此，優化方案重新設計一次調頻功能，將DEH與CCS相結合作為控制方式。首先，需對DEH系統進行一次調頻邏輯優化，調頻死區設置為±2或±6r/min，同時增加轉速差值信號（額定轉速為3000r/min），以4~20mA送至CCS，在此過程中，限定最大負荷量為23MW，避免機組出現故障，當頻率升高時，可能會出現空載狀態，即負荷降低至0，但一次調頻回路始終處于投入狀態中。同時，需在CCS內進行一次調頻補償邏輯優化，調頻動作發生后，DEH系統將傳送轉差信號，經由死區處理和因子（K=-2.22MW/r/ min）相乘后，可以得到一次調頻負荷，所得值可直接疊加至回路主調節器作為補償，減弱汽輪機變化對鍋爐造成的影響。經測試發現，此方案下仍可能出現調頻相應速度較慢的狀況，將動作后DEH側負荷作為補償量饋入功率控制器可解決這一問題。

技術在不斷發展，系統優化不可能一勞永逸，而應與時俱進，需要相關技術人員鞏固理論知識，并在機組運行中不斷總結經驗，提高專業技能，以高度的責任感投入到工作中，對國家財產安全負責，為社會發展做出屬于自己的貢獻。

[1]王睿,王春玲,鄭明欣.350MW機組DEH控制系統的優化[J].自動化博覽.2014(09).

[2]梁靜,畢勝紅.試論火電廠DEH控制系統的故障處理[J].科技風.2011(03).

張紅霞（1983-），女，天津人，工程師，本科，主要從事火電廠熱工自動控制系統的維護及檢修工作。