汽輪機(jī)負(fù)荷控制

汽輪機(jī)負(fù)荷控制第一頁，共十三頁，2022年，8月28日

機(jī)組處于機(jī)調(diào)壓（TCP）運(yùn)行方式時(shí)，由機(jī)調(diào)壓控制器根據(jù)主蒸汽壓力變化設(shè)定的負(fù)荷變化率；當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，由快速減負(fù)荷保護(hù)裝置或主蒸汽壓力低保護(hù)裝置根據(jù)機(jī)組狀態(tài)輸出RUNBACK速率或TPL速率。負(fù)荷變化率處理單元的工作原理如下圖所示：第二頁，共十三頁，2022年，8月28日6.3負(fù)荷給定值處理單元

在負(fù)荷給定值處理單元中也采用將負(fù)荷變化率與負(fù)荷給定值在給定值運(yùn)算模塊中相加，并經(jīng)過相應(yīng)模塊處理后再次返回給定值運(yùn)算模塊的“循環(huán)增量法”對(duì)負(fù)荷給定值進(jìn)行處理，使其逐漸接近并等于設(shè)定的負(fù)荷目標(biāo)值，其處理流程如下圖所示：負(fù)荷給定值處理流程

給定值運(yùn)算模塊第三頁，共十三頁，2022年，8月28日

給定值切換模塊給定值切換模塊，可以根據(jù)機(jī)組運(yùn)行的不同狀態(tài)或汽輪機(jī)負(fù)荷控制系統(tǒng)投入或切除不同的控制回路（如轉(zhuǎn)速回路、功率回路或調(diào)壓回路）時(shí)對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行切換，其原理如下圖所示：

第四頁，共十三頁，2022年，8月28日

給定值限制模塊給定值限制模塊根據(jù)機(jī)組運(yùn)行過程中設(shè)定的負(fù)荷高限與負(fù)荷低限對(duì)負(fù)荷給定中間值REFTMP15信號(hào)進(jìn)行限制，使最終輸出的負(fù)荷給定值（REFDMD）處于機(jī)組負(fù)荷限定范圍以內(nèi)，其工作原理如下圖所示：

第五頁，共十三頁，2022年，8月28日6.4DEH負(fù)荷控制單元

汽輪機(jī)DEH負(fù)荷控制單元，由功率調(diào)節(jié)回路和調(diào)節(jié)級(jí)壓力調(diào)節(jié)回路組成，其工作原理如下圖所示：

第六頁，共十三頁，2022年，8月28日

一次調(diào)頻功率值的計(jì)算汽輪發(fā)電機(jī)組的輸出功率除滿足電網(wǎng)對(duì)負(fù)荷的要求外，當(dāng)負(fù)荷變化引起電網(wǎng)的頻率變化時(shí)，各機(jī)組應(yīng)改變其輸出功率以維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定——并網(wǎng)機(jī)組應(yīng)參與電網(wǎng)的一次調(diào)頻。一次調(diào)頻計(jì)算單元的工作原理如下圖所示：

DEH控制系統(tǒng)的靜態(tài)特性

當(dāng)機(jī)組處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，電功率調(diào)節(jié)回路的PID調(diào)節(jié)器輸入信號(hào)為零，即滿足如下關(guān)系：第七頁，共十三頁，2022年，8月28日根據(jù)上式可得DEH控制系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線：DEH控制系統(tǒng)采用了轉(zhuǎn)速和電功率信號(hào)作為被調(diào)量，具有功頻

電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性（圖中曲線1）。

第八頁，共十三頁，2022年，8月28日改變負(fù)荷給定值REFDMD，可以使曲線平移（圖中曲線2）而

實(shí)現(xiàn)二次調(diào)頻。改變頻率校正裝置的放大系數(shù)

K，可以改變曲線的斜率及縱切

距（圖中曲線3），以滿足機(jī)組在不同工況下的要求。切除轉(zhuǎn)速反饋回路，機(jī)組不參與電網(wǎng)的一次調(diào)頻，其出力只隨

負(fù)荷給定值而變（圖中曲線4），動(dòng)態(tài)特性變差。6.5快速減負(fù)荷RUNBACK保護(hù)功能

當(dāng)機(jī)組的輔機(jī)出現(xiàn)故障使機(jī)組出力受到限制時(shí)，為使機(jī)組可以在允許的較低負(fù)荷下繼續(xù)運(yùn)行，在汽輪機(jī)DEH負(fù)荷控制系統(tǒng)中設(shè)有快速減負(fù)荷（RUNBACK）保護(hù)裝置，根據(jù)機(jī)組不同的故障程度設(shè)置了3級(jí)保護(hù)，分別為：

RUNBACK速率1——50MW/minRUNBACK極限1——150MW

RUNBACK速率2——150MW/minRUNBACK極限2——80MW

RUNBACK速率3——300MW/minRUNBACK極限3——70MW

快速減負(fù)荷（RUNBACK）保護(hù)功能單元，可以根據(jù)機(jī)組不同的故障程度，產(chǎn)生相應(yīng)級(jí)別的快速減負(fù)荷（RUNBACK）運(yùn)第九頁，共十三頁，2022年，8月28日行指令以及相應(yīng)的快速減負(fù)荷（RUNBACK）速率，其工作原理如下圖所示：第十頁，共十三頁，2022年，8月28日6.6主蒸汽壓力低（TPL）保護(hù)功能

主蒸汽壓力突然下降很多對(duì)汽輪機(jī)的末級(jí)葉片運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生不利影響，為防止在機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)主蒸汽壓力的突降，在汽輪機(jī)DEH控制系統(tǒng)中加入了主蒸汽壓力低（TPL）保護(hù)裝置。

主蒸汽壓力低（TPL）保護(hù)投切控制模塊

主蒸汽壓力低（TPL）保護(hù)投切控制模塊功能為根據(jù)運(yùn)行人員設(shè)置的主蒸汽壓力限制值和機(jī)組運(yùn)行狀況對(duì)TPL保護(hù)功能的投切進(jìn)行控制，其工作原理如下圖所示：

第十一頁，共十三頁，2022年，8月28日

TPL減負(fù)荷速率計(jì)算模塊

TPL減負(fù)荷速率計(jì)算模塊功能為在主蒸汽壓力低（TPL）保護(hù)投