汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化的研究

1、    汽輪機(jī)deh系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化的研究    劉海風(fēng)【摘要】deh系統(tǒng)是汽輪機(jī)的重要組成部分，本文針對(duì)汽輪機(jī)電子式電液調(diào)速系統(tǒng)，結(jié)合deh調(diào)速控制方法以及原理，分析了deh系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，還對(duì)deh系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，希望對(duì)相關(guān)工作人員有所幫助，為汽輪機(jī)deh系統(tǒng)調(diào)速控制與完善提供一定借鑒的經(jīng)驗(yàn)?！娟P(guān)鍵詞】汽輪機(jī)；deh系統(tǒng)；參數(shù)優(yōu)化汽輪機(jī)是電廠中一種常用的熱工設(shè)備，為了提高電廠的生產(chǎn)效率，必須加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)deh系統(tǒng)的調(diào)速控制，這也是電廠電力系統(tǒng)部門(mén)需要研究的重點(diǎn)問(wèn)題。汽輪機(jī)在不斷改進(jìn)與優(yōu)化的過(guò)程中，應(yīng)用的技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)，從傳統(tǒng)機(jī)械離心技術(shù)到

2、液壓技術(shù)，在到現(xiàn)如今電力技術(shù)，說(shuō)明在科技不斷進(jìn)步的影響下，汽輪機(jī)各個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用的技術(shù)在不斷進(jìn)步。deh系統(tǒng)是汽輪機(jī)電液調(diào)速系統(tǒng)的重要組成部分，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，deh系統(tǒng)具有控制線(xiàn)性化、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)，而且?guī)ж?fù)載能力較強(qiáng)。一、汽輪機(jī)deh系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)組成下文結(jié)合數(shù)字式電液調(diào)速系統(tǒng)中deh系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，提出了參數(shù)優(yōu)化的思想，對(duì)deh系統(tǒng)的基本機(jī)構(gòu)組成進(jìn)行了分析，這對(duì)提高電廠熱工循環(huán)的效率以及控制水平有著一定幫助，還對(duì)優(yōu)化汽輪機(jī)deh系統(tǒng)參數(shù)有著促進(jìn)作用。下面筆者對(duì)數(shù)字式電液調(diào)速系統(tǒng)deh的重要組成部分進(jìn)行了分析，以供參考。1、電子控制器電子控制器屬于具有微機(jī)功能的控制系統(tǒng)，其體型比較小

3、，但是包括的元件比較多，比如i/o接口、控制輸出模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道以及電源模塊等等。電子控制器的功能比較多，其中最重要的是接收汽輪機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，將信號(hào)轉(zhuǎn)換為特殊格式規(guī)范的信號(hào)，這樣可以方便對(duì)汽輪機(jī)氣閥調(diào)節(jié)裝置的控制，有利于提高汽輪機(jī)控制閥門(mén)的能力。2、操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)在汽輪機(jī)中的主要功能是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，該系統(tǒng)是由操作盤(pán)、顯示器、鍵盤(pán)等硬件構(gòu)成的。操作系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話(huà)，具有多項(xiàng)控制與操作的功能，而且可以實(shí)現(xiàn)deh系統(tǒng)的通信功能，在優(yōu)化汽輪機(jī)deh系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，需要以提高系統(tǒng)操作能力原則。3、油系統(tǒng)汽輪機(jī)油系統(tǒng)主要是由兩部分構(gòu)成，分別是高壓油控制系統(tǒng)與潤(rùn)滑油系統(tǒng)，這兩個(gè)組

4、成部門(mén)是具有獨(dú)立性，相互之間的干擾比較少。高壓油控制系統(tǒng)可以為汽輪機(jī)提供較強(qiáng)的動(dòng)力，這一系統(tǒng)接收到的信號(hào)主要是由電子控制器發(fā)出的，利用這一系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)對(duì)供油動(dòng)力壓力的調(diào)節(jié)。潤(rùn)滑油系統(tǒng)具有潤(rùn)滑的作用，其通過(guò)提供透平油，可以幫助汽輪機(jī)更好的運(yùn)轉(zhuǎn)。4、執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以接收到操作盤(pán)以及電子控制器發(fā)出的信號(hào)指令，而且可以將這些控制指令轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)指令，通過(guò)傳輸?shù)津?qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，從而完成指令中要求完成的動(dòng)作。執(zhí)行結(jié)構(gòu)是由電液伺服閥、放大器以及油動(dòng)機(jī)組構(gòu)成的，可以完成對(duì)高壓以及中壓調(diào)節(jié)氣閥的驅(qū)動(dòng)控制。5、保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)deh系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的保護(hù)，這包括電路保護(hù)、油路保護(hù)等。保護(hù)系

5、統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)需要利用電磁閥這一裝置，其可以對(duì)deh系統(tǒng)電流、電壓以及油壓參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)到的信息做出保護(hù)動(dòng)作，從而保證汽輪機(jī)更加的運(yùn)轉(zhuǎn)。二、汽輪機(jī)deh系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化的研究1、deh系統(tǒng)關(guān)鍵控制參數(shù)我國(guó)汽輪機(jī)大多數(shù)都是利用串級(jí)pid控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電液調(diào)速的，為了提高汽輪機(jī)deh系統(tǒng)優(yōu)化的質(zhì)量，必須以提高系統(tǒng)實(shí)用性為原則，下面筆者結(jié)合串聯(lián)pid控制系統(tǒng)，對(duì)汽輪機(jī)deh系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的探討。串級(jí)pid控制系統(tǒng)的控制參數(shù)主要包括：比例系數(shù)p、積分系數(shù)i、微分系數(shù)d，對(duì)這三個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整，可以提高汽輪機(jī)對(duì)deh系統(tǒng)的控制能力。下面筆者對(duì)pid系統(tǒng)參數(shù)的主要作用進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析：1.1

6、參數(shù)p。參數(shù)p的主要作用是比例調(diào)節(jié)，設(shè)計(jì)人員通過(guò)設(shè)置準(zhǔn)確的比例參數(shù)，可以檢測(cè)系統(tǒng)是否存在偏差，如果檢測(cè)出偏差，參數(shù)p則會(huì)發(fā)揮調(diào)節(jié)的作用，縮小偏差范圍；增強(qiáng)參數(shù)比例的作用，還可以提高調(diào)節(jié)的效率，有助于減少誤差，但是如果比例作用過(guò)大，也會(huì)降低系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。1.2參數(shù)i。參數(shù)i具有積分調(diào)節(jié)的作用，可以消除系統(tǒng)存在的誤差。在deh系統(tǒng)中，有時(shí)會(huì)存在設(shè)計(jì)誤差，利用參數(shù)i積分調(diào)節(jié)的功能，可以減少誤差出現(xiàn)的概率，只有消除系統(tǒng)全部誤差后，積分調(diào)節(jié)才會(huì)自動(dòng)停止。所以，參數(shù)i具有提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。如果參數(shù)i積分調(diào)節(jié)的設(shè)置存在失誤，則會(huì)影響動(dòng)態(tài)響應(yīng)的速度，將積分作用與pi調(diào)節(jié)器以及pid調(diào)節(jié)器結(jié)合在一起，可

7、以有效的提高積分調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性。1.3參數(shù)d。參數(shù)d具有微分調(diào)節(jié)作用，微分作用反映系統(tǒng)偏差信號(hào)的變化率，具有預(yù)見(jiàn)性，能預(yù)見(jiàn)偏差變化的趨勢(shì)，因此能產(chǎn)生超前的控制作用，在偏差還沒(méi)有形成之前，已被微分調(diào)節(jié)作用消除。因此，微分調(diào)節(jié)可以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。2、優(yōu)化方案設(shè)計(jì)2.1基本原理優(yōu)化之后的調(diào)速控制系統(tǒng)，不僅僅實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)速度偏差e的變化，同時(shí)還監(jiān)測(cè)速度偏差e的變化ec，通過(guò)對(duì)速度偏差e和速度偏差的變化ec的監(jiān)測(cè)，依據(jù)相應(yīng)的模糊控制法則給出pid參數(shù)的自整定，從而優(yōu)化了速度調(diào)節(jié)的控制模式。優(yōu)化之后的基于模糊控制實(shí)現(xiàn)的pid參數(shù)自整定控制方法，不僅能夠避免傳統(tǒng)的由于只監(jiān)測(cè)速度偏差e所帶來(lái)的速度調(diào)節(jié)控制的滯后

8、性，更重要的是通過(guò)模糊調(diào)速法則，能夠在很大程度上優(yōu)化控制系統(tǒng)由于pid整定過(guò)程所帶來(lái)的干擾。2.2優(yōu)化步驟具體的優(yōu)化實(shí)時(shí)步驟需要按照一定步驟執(zhí)行：首先，給出初步整定的pid參數(shù)；其次，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)速度偏差e和速度偏差的變化ec；再次，設(shè)計(jì)完善的模糊控制法則庫(kù)；最后，依據(jù)相應(yīng)的模糊法則優(yōu)化參數(shù)pid的整定；另外，還要利用反饋給執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成調(diào)速過(guò)程。三、結(jié)語(yǔ)汽輪機(jī)在火力或者水力發(fā)電廠中有著廣泛的應(yīng)用，其屬于一種熱工設(shè)備，而且影響著熱工循環(huán)控制的效率，也影響著控制系統(tǒng)的可靠性。為了提高發(fā)電廠的生產(chǎn)效率以及汽輪機(jī)deh系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，必須對(duì)deh系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。在優(yōu)化的過(guò)程中，需要在串級(jí)pid控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，筆者結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)，提出了汽輪機(jī)deh系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化方案，通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)，可以提高控制系統(tǒng)熱工循環(huán)效率，還可以提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具有較強(qiáng)的借鑒以及指導(dǎo)意義。參考文獻(xiàn)1李平，彭道剛，楊寧.國(guó)產(chǎn)數(shù)字電液控制