-第3章__数字式电液调节系统(DEH).ppt

模拟电调——连续控制数字电调——离散控制(采样控制) 　　图3-1为数字电液调节系统的方框图，它也是一种功率频率调节系统，与模拟电调相比较，其给定、综合比较部分和PID(或n)的运算部分，都是在数字计算机内进行的。 由于计算机控制系统是在一定的采样时刻进行控制的。所以，两者的控制方式完全不同，模拟电调属于连续控制，而数字电调则属于离散控制，也称采样控制。 　　系统中： 外扰R——负荷变化； 内扰p——是蒸汽压力变化； λn——转速给定值; λp——功率给定值。 两给定值彼此间受静态关系的约束。 机组启停或甩负荷时：　用转速回路控制， 并网运行(分两种情况)： 1)不参与调频时：　用功率回路控制； 2)　参与调频时：　用功率—频率回路控制。 三个变量的系统响应 　　当系统受到外扰时，调节级汽室压力首先变化，该压力正比于汽轮机的功率，能准确地代表汽轮机功率的大小，可使系统较快作出响应。(响应迅速) 　　发电机功率的变化，既受自身惯性的影响，又受中间再热容积的影响，其系统响应较慢。(精度高) 　　并网机组的转速，受电网频率的影响，但对于一台机组而言，影响相对较小，在系统图中用虚线连接，以示影响较弱。因此，这三个变量的系统响应是不同的。 　当机组处于调频方式运行时，若电网的负荷增加，有两种情况： 1)是功率给定值λp随之增加，直到该给定值与电网要求本机增加的负荷相适应，电网频率回升，系统的调节偏差为零，系统才能保持转速的给定值，也即频率不变。 2)是功率给定值λp仍保持不变，电网的频率必然降低，于是转速的偏差就代表了功率的增加部分，该情况表明系统的功率给定值及其所保持的负荷值是不一样的，而被转速偏差修正后的负荷给定值，才是调节系统所保持的负荷值。 当机组处于非调频方式运行时： 　　转速偏差信号就不应进入系统，或者是将该偏差乘以较小的百分数，使机组对外界电网负荷的变化不敏感，只按系统本身的负荷给定值λp来控制机组。 同理，如果在机组的额定负荷附近设置转速的不灵敏区，则机组就处于带基本负荷运行状态。 粗调作用和细调作用 外回路(PI1)调节规律 　　外回路的比例积分调节规律应这样设定，比例—积分输出的平衡位置是正负1，当输入的偏差为正时，输出向正1的方向积分；当输A的偏差为负时，输出向负1的方向积分。　　 内外回路相互配合 　　为了避免输出太强，导致系统的不稳定，应对输出设置上下限值，使它在1的附近波动。内回路的PI参数与外回路互为制约，只有把内回路的快速性与外回路调节参数相互配合，才能获得最佳的调节参数。 外回路 　　DEH系统存串级调节下，外回路PI1为主调节器，当系统处于非调频方式运行时，它保证系统输出的功率严格等于负荷的给定值；在调频方式运行时，被转速修正后的负荷给定值，才是调节系统所应保持的负荷值。　　 内回路 　　内回路不仅反映在负荷外扰下系统响应的快速性，而且在蒸汽压力内扰下，也能很快地调整汽阀的开度，迅速消除内扰的影响。 　　因而，串级调节系统对于克服再热环节功率的滞后，提高机组对外界负荷的适应性，有很大的作用。 　　由于其动态特性最好。因此，应作为DEH系统的基本运行方式。 　　相反，当系统处于单级PI调节方式运行时，系统的动态品质将有所下降，但由于还可继续运行，仍不失为一种重要的冗余控制手段。 (冗(rǒng)余：通常指通过多重备份来增加系统的可靠性。)　　 　　从发展观点看，再热机组调节系统 1)液压调节系统； 2)功频模拟电液系统； 3)数字式电液调节系统。 是从低一级向高一级的调节系统发展，一般而言，后一种系统优于前一种系统。 液压执行机构 　　无论是模拟电调或数字电调系统，目前都还没有电气元件取代推力大、动作迅速的液压执行机构，都得继续保留使用，因而都有把电信号转换成液压信号的电液转换装置，所不同的是对液压机构进行了许多重大的改进。 　　例如采用高压抗燃油的液压伺服机构，把油压从过去的(0.98～1.96)MPa提高到(12.42～14.49)MPa，提高了十倍之多，使结构紧凑，推力大，动作更加迅速。 数字电调的特点(4点) 　　数字电调和模拟电调比较，可以说模拟电调与液压调节系统比较的那些优点，数字电调系统也都具备，由于实施计算机控制，还增加了许多新的特点： (1)用计算机取代模拟电调中的电子硬件，特别是采用微处理机和使功能分散到各处理单元后，显著提高了可靠性。 (2)计算机的运算、逻辑判断与处理功能特别强，除控制手段外，在数据处理、系统监控、可靠性分析、性能诊断和运行管理(参数与指标显示、制表打印、报警、事故追忆和人机对话)等方面，都可以得到充分的发挥。 多功能性 (3)调节品质高，系统的静态和动态特性良好。例如，在蒸汽参数稳定的条件下，300MW机组数字电调的调节精度：对功率调节在±2MW，对转