MACSV數(shù)字電液調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)在小型發(fā)電機(jī)組上的應(yīng)用_secret

1、第 PAGE 8 頁(yè) 共 NUMPAGES 8 頁(yè)MACSV數(shù)字電液調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)在小型發(fā)電機(jī)組上的應(yīng)用摘 要本文結(jié)合*公司*10萬(wàn)噸甲醇工程項(xiàng)目,介紹了此工程項(xiàng)目配套熱電廠2X15MW汽輪發(fā)電機(jī)組使用的MACSV汽輪發(fā)電機(jī)組數(shù)字電液調(diào)節(jié)控制系統(tǒng),并闡述了此控制系統(tǒng)的組成、控制方式、性能等特點(diǎn)。通過(guò)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在小型發(fā)電機(jī)組上的應(yīng)用提高了電廠控制水平。關(guān)鍵詞小型發(fā)電機(jī)組 電液調(diào)節(jié) MACSV 應(yīng)用 MACSV numeral battery solution regulating control system on small power set applicationYan ore gro

2、up Yanzhou coal industry Shanxi can melt the companyLuo Yi ZhongAbstract This article unifies yan ore group Yanzhou coal industry Shanxi to be able to melt the company day vast chemical industry 100,000 ton methyl alcohol engineering project, introduced this engineering project necessary thermal pow

3、er plant 2X15MW steamship power set uses the MACSV steamship power set numeral battery solution regulating control system, and elaborated this characteristics and so on control system composition, control mode, performance.Raised the power plant control level through the digital battery solution gov

4、erning system on small power set application.Key word small-scale electric power generation set Electro-Hydraulic Control MACSV use前 言：隨著我公司10萬(wàn)噸甲醇工程項(xiàng)目配套熱電廠2X15MW汽輪發(fā)電機(jī)組的投入使用，針對(duì)電力系統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)對(duì)供電品質(zhì)的更高要求，對(duì)于提高發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)水平顯得更加重要。目前運(yùn)行的小型發(fā)電機(jī)組，絕大部分是采用液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其電負(fù)荷和熱負(fù)荷的調(diào)節(jié)只能依靠同步器來(lái)完成，沒(méi)有負(fù)荷指令的傳輸接口，無(wú)法實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組協(xié)調(diào)控制、自動(dòng)負(fù)荷控制等功能。隨著

5、自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)電機(jī)組電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，效益顯著。發(fā)電機(jī)組電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)以其控制性能好、控制精度高、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)逐漸取代傳統(tǒng)的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)。傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)介：1、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)方式有直接調(diào)節(jié)和間接調(diào)節(jié)兩種。由感應(yīng)機(jī)構(gòu)(調(diào)速器)、傳動(dòng)或傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)（如直接調(diào)節(jié)中的杠桿，間接調(diào)節(jié)中的錯(cuò)油門(mén)、油動(dòng)機(jī)及反饋裝置）、配汽機(jī)構(gòu)（調(diào)節(jié)汽閥）等部分所組成。若以上某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，直接影響機(jī)組穩(wěn)定。2、整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)分為調(diào)速和調(diào)壓兩個(gè)部分：調(diào)速部分是以彈性調(diào)速器作為轉(zhuǎn)速敏感元件，調(diào)速器將汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械位移信號(hào)，并通過(guò)液壓機(jī)械的傳遞，帶動(dòng)調(diào)速器滑閥，使其再變成液壓信號(hào)，然后輸入到

6、綜合滑閥。調(diào)壓部分是以抽汽調(diào)壓器作為壓力敏感元件, 用以反映抽汽壓力的變化調(diào)壓器由波紋管、碟閥、滑閥等零部件組成，機(jī)組運(yùn)行中，當(dāng)抽汽壓力發(fā)生變化時(shí)，調(diào)壓器中的波紋管感受這個(gè)壓力變化信號(hào)并發(fā)生相應(yīng)變形，通過(guò)調(diào)壓器杠桿使調(diào)壓器碟閥的開(kāi)度間隙發(fā)生相應(yīng)變化，導(dǎo)致碟閥下油壓亦產(chǎn)生變化，從而引起調(diào)壓器滑閥移動(dòng)，使得壓力變化信號(hào)由此轉(zhuǎn)換為液壓信號(hào)，最終，這個(gè)工業(yè)抽汽壓力的變化信號(hào)所引起的相應(yīng)的液壓變化信號(hào)再輸入到綜合滑閥。3、液壓調(diào)節(jié)不能實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)功率、主蒸汽壓力等的閉環(huán)控制及自動(dòng)發(fā)電的AGC控制。液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)大，特別是雙抽機(jī)組根本無(wú)法保證抽汽壓力的穩(wěn)定。DEH（Digital Electro-Hy

7、draulic control system）數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)方案我公司DEH數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)方案采用和利時(shí)公司MACS系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用雙冗余CPU及通信方案，兩路電源供電，同時(shí)提供一個(gè)后備的硬手操盤(pán)，以及重要的信號(hào)如轉(zhuǎn)速信號(hào)為三取二冗余，抽汽壓力信號(hào)、功率信號(hào)、主蒸氣壓力信號(hào)、油動(dòng)機(jī)位移信號(hào)等采用雙冗余，這樣就有效的降低了機(jī)組的事故停機(jī)率。控制系統(tǒng)中提供工程師站，以供專業(yè)人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。同時(shí)提供操作員站以供現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員操作。系統(tǒng)的顯示軟件為全中文操作系統(tǒng)，通過(guò)顯示器完成人機(jī)對(duì)話，具有良好的人機(jī)交互界面。而且DEH作為電廠DCS系統(tǒng)網(wǎng)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，可以與DCS方便地進(jìn)行數(shù)字通訊，達(dá)到電

8、廠內(nèi)部信息資源共享。1、DEH由三大部分組成：硬件(DEH I/O站，操作員站，工程師站)：MACS系統(tǒng)；軟件:系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件；液壓伺服系統(tǒng)：電液轉(zhuǎn)換器、OPC電磁閥、LVDT閥位反饋、測(cè)速裝。2、MACA系統(tǒng)是DCS與FCS相結(jié)合的控制系統(tǒng)，采用ProfibusDP現(xiàn)場(chǎng)總線，能夠方便地將第三方ProfibusDP設(shè)備(如PLC、智能儀表等)集成到系統(tǒng)中。吸取了MACS系統(tǒng)和Smartpro系統(tǒng)兩者的優(yōu)勢(shì)，繼承了MACS系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、日志和管理功能、完善而豐府的離線組態(tài)功能和Smartpro系統(tǒng)控制器軟件的高執(zhí)行效率。MACA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)由上到下分為監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)層次，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)

9、實(shí)現(xiàn)工程師站、操作員站的互連，控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制站與過(guò)程I/O模塊的通訊。MACA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用可靠性高的雙冗余結(jié)構(gòu)，應(yīng)用時(shí)保證在單條網(wǎng)絡(luò)失效的情況下而不影響系統(tǒng)通信。整個(gè)MACS 系統(tǒng)電源接線如圖所示。3、操作控制系統(tǒng)主要功能：、基本操作控制功能：a、操作員自動(dòng)方式：運(yùn)行人員根據(jù)機(jī)組狀態(tài)設(shè)定升速率或加減負(fù)荷率、目標(biāo)轉(zhuǎn)速或目標(biāo)負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)機(jī)組轉(zhuǎn)速和功率閉環(huán)控制；b、手動(dòng)操作控制：運(yùn)行人員手動(dòng)操作直接控制調(diào)節(jié)汽門(mén)開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)功率開(kāi)環(huán)控制，為后備操作控制方式，或稱閥控。、主要功能：a、轉(zhuǎn)速控制：實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的大范圍控制功能，從機(jī)組啟動(dòng)到3000r/min定轉(zhuǎn)速，到110%超速試驗(yàn)，在并網(wǎng)之前為轉(zhuǎn)速PID回

10、路控制，其目標(biāo)轉(zhuǎn)速及升速率可在DEH畫(huà)面設(shè)定。b、功率控制：并網(wǎng)后可實(shí)現(xiàn)功率PID回路控制，其目標(biāo)功率及負(fù)荷率可在DEH畫(huà)面設(shè)定。c、閥位控制：并網(wǎng)后可實(shí)現(xiàn)閥位控制，操作員可通過(guò)閥位控制的增、減按鈕來(lái)改變調(diào)門(mén)開(kāi)度。d、抽汽閥控：在抽閥控方式下，司機(jī)通過(guò)主控畫(huà)面按增、減按鈕改變抽閥位指令（單位為%），來(lái)調(diào)整抽壓力。e、抽汽壓控：在抽壓控方式下，司機(jī)通過(guò)主控畫(huà)面可設(shè)置目標(biāo)壓力和壓變率，由PID調(diào)節(jié)器自動(dòng)調(diào)節(jié)抽壓力。f、低汽壓限制：當(dāng)主汽壓力對(duì)應(yīng)的負(fù)荷限制值小于實(shí)際負(fù)荷時(shí)，主汽壓力低限制動(dòng)作，逐漸關(guān)小高壓調(diào)門(mén)恢復(fù)汽壓。g、閥門(mén)嚴(yán)密性試驗(yàn)：可分別對(duì)主汽門(mén)、高壓調(diào)門(mén)進(jìn)行試驗(yàn)，并自動(dòng)記錄試驗(yàn)時(shí)間。h、運(yùn)行

11、參數(shù)監(jiān)視：包括DEH控制參數(shù)及汽缸溫度等。I、OPC超速限制和超速保護(hù)：OPC超速限制的功能是當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，將直接通過(guò)油動(dòng)機(jī)上的快關(guān)電磁閥，瞬時(shí)關(guān)閉高、中、低壓調(diào)節(jié)閥，防止汽輪發(fā)電機(jī)組超速。若汽機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)110%額定轉(zhuǎn)速，OPC超速保護(hù)直接打閘停機(jī)。J、緊急手動(dòng)：伺服單元在通訊故障后，轉(zhuǎn)為緊急手動(dòng)方式。操作員可通過(guò)手操盤(pán)的增、減按鈕分別控制高、中、低壓油動(dòng)機(jī)。K、解耦控制：在投入解耦控制時(shí)，可以使單獨(dú)調(diào)整電負(fù)荷、工業(yè)抽汽、采暖抽汽時(shí)，其他各負(fù)荷均能保證基本穩(wěn)定。四、兩種系統(tǒng)方式的比較：五、結(jié)束語(yǔ)：小型發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)是汽輪發(fā)電機(jī)組重要的輔助設(shè)備之一，它承擔(dān)著轉(zhuǎn)速和電力負(fù)荷調(diào)節(jié)及工況控制的任務(wù)，直接影響著機(jī)組運(yùn)行的安全性，可靠性，經(jīng)濟(jì)性以及自動(dòng)化程度。DEH是以計(jì)算機(jī)為主控單元，將數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)等融合在一起，它將汽輪機(jī)的傳統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)數(shù)字化后儲(chǔ)存