专题7_maxDNA的汽轮机控制系统.pdf

maxDNA分散控制系统的专题介绍 maxDNA分散控制系统的汽轮机控制和保护系统 DEH/MEH DEH/MEH （DDEEHH//MMEEHH专题说明） 1. 概述 汽轮机控制系统是一个发电厂中最重要的控制系统之一，因为它监视和控制的是 发电厂中最基本的也是最昂贵的设备。 美卓自动化（Metso Automation）是专业的控制系统供应商，在大型化石燃料电 厂中提供汽机-锅炉协调控制系统已有80多年的历史（从其前身—美国利诺公司开 始）。在上世纪的50年代后期，利诺公司开发了第一代D-E-B直接能量平衡协调控 制系统。该协调控制系统能够平行地控制锅炉和汽轮机，获得期望的发电量。但协调 控制系统并不直接控制汽轮机，而只是在AGC方式或远方自动方式下将阀位指令发送 到由汽轮机制造商提供的汽机控制系统。在美卓自动化早期完成的汽轮机控制系统中 较多地采用了这种方式，即操作员采用DCS提供的统一的人-机界面，控制指令则通 过接口传送到由汽轮机制造商提供的汽机控制系统。 发电机并网并达到一定的负荷以后，AGC方式是必须的。控制系统应设置以 MW 数表示的机组指令和负荷变化率，然后自动控制蒸汽进入的阀门来线性地复制对机组 的要求。控制系统还必须允许机组参与频率校正。机组的负荷指令可以由操作员设 置，或由调度中心通过 RTU。 美卓自动化开发了独特的负荷控制方式，不同于大部分竞争对手，尤其是汽轮机 制造商提供的汽机控制系统。通常，大家都会采用相同的参数（例如冲动压力），允 许操作员投入控制回路。但很少有人实际采用发电量、压力和频率的串级回路。这种 控制回路已经在多年的实践中证明不论在协调或非协调方式下都能够提供最佳的发电 控制。它能够最大限度地利用锅炉的蓄能并线性化汽机调门开度。图1显示了采用美 卓自动化D-E-B400机-炉协调控制系统对改进机组响应和负荷控制的效果。 3:24pm Stop 2:31pm Start Down Stop 11:00am Start 10:42am 50 100 150 200 250 MEGAWATTS Stop 10:15am Start 9:23am 未采用DEB/400控制策略时 采用DEB/400控制策略后 负荷控制响应曲线 负荷控制响应曲线 图1. maxDNA的D-E-B协调控制改善机组负荷响应特性 1of12 maxDNA分散控制系统的专题介绍 maxDNA的汽机控制系统是基于DPU4F的高速处理能力（10ms,比前一代的DPU4E 处理能力20ms有很大的提高）开发的，同时maxPAC的汽轮机控制模块更能够以5 ms的周期执行逻辑控制，可以提供对汽轮机阀门的直接控制，从而能够更好地发挥 maxDNA的D-E-B400机-炉协调控制策略的优越性。 2. maxPAC的汽轮机控制模块 maxPAC 汽机控制模块是maxPAC 智能化模件系列的成员，它可为重要的特殊应 用提供所需的输入、输出、局部数据库、特殊的控制算法以及通常由DPU完成的内部 处理功能。maxPAC智能模件与I/O总线上的DPU4F协同工作，但即使将关联的 DPU 拆除，maxPAC智能模件也能独立于DPU工作并控制过程。 maxDNA分散控制系统提供三种形式的maxPAC汽机控制模块： 2.1 IOP341 2.1 IOP341 22..11 IIOOPP334411汽机阀门位置调节器模件 汽机阀门位置调节器 (TVP) 模件及其相关端子块包括了控制汽机上安装的电液 伺服阀执行机构所需要的输入、输出和算法。TVP 可与GE、西屋