汽轮机控制讲义资料重点
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汽轮机组DEH控制逻辑分析
目录
概述 DEH控制逻辑分析 EH油系统及执行机构分析 小结
第一节 概述
随着高参数、大容量、中间再热机组的 广泛使用，要求进一步提高再热机组的 功率动态响应性能，抗蒸汽参数扰动的 能力及自动化水平，以满足电网调频、 集中控制和综合自动化的需要。在这种 情况下，人们一方面继续改进和完善传 统的仅具有频率（转速）反馈的机械— 液压式汽轮机调节系统，同时又研制出 了具有功率、频率两种反馈，采用电子 调节器和液压执行机构的汽轮机数字功 率—频率电液调节系统（DIGITAL
汽轮机的负荷信号用功率信号代替，电 功率信号和汽轮机速度级压力信号的处 理与汽轮机转速信号的处理一样，都是 采用了三取二的处理方式，其目的是为 了提高控制系统的可靠性。
的值；当有遮断或超速保护动作信号时，其 值为0%。RUN BACK逻辑可在机组部分辅机
故障或电网甩部分负荷时，使阀位指令以每 秒1%的速率减小。负荷减小的最终值根据故 障程度分为3档。RUN BACK动作时，手动输 入值跟踪DEMAND，以保障RUN BACK结束 时控制切换无扰动。
阀位指令根据操作员选择的阀控方式控 制各阀开度实现负荷控制。
Biblioteka Baidu 它的形成除了受到变化率的限制外，还 受到以下因素的影响：
汽轮机刚复位运行，给定值被强制等于 实际转速。
负荷反馈刚投入，设定值被强制等于相 应的负荷反馈值。
速度级压力反馈刚投入，设定值被强制 等于相应的速度级压力反馈值。
发电机组刚并网，强制带一定的初始负 荷，初始负荷考虑阀位给定值、主汽压 力和最小负荷等因素。
转速给定值处理逻辑
转速的目标值一般由机组的运行人 员在操作员站上给出。它设定了机组的 摩擦检查转速、暖机转速、阀门切换转 速和额定转速（3000RPM）。目标值经 速率限制后经过给定值处理逻辑处理得 到给定值。
负荷给定值处理逻辑
在操作员自动（OA）方式下，运行 人员给出负荷的目标值，经符合变化率 限制后得到给定值1，再经过负荷给定 值逻辑修正后得到给定值2。
第二节 DEH逻辑分析
给定值处理逻辑 转速控制逻辑 负荷控制逻辑 单阀/顺阀控制逻辑 一次调频原理 超速保护逻辑
给定值处理逻辑
DEH首先确定控制目标值，目标值可以 为操作人员输入值、自启动逻辑确定值 和炉控制（方式）输入值等。目标值根 据机组运行状态和变化率要求确定控制 给定值SETPOINT，最后由控制逻辑完 成控制目标。
在汽轮机手动控制时，给定值跟踪实际 阀位。
转速控制逻辑
汽轮机从冷态启动到额定转速是通过控制主 汽门升速到2900RPM，然后进行TV/GV转换， 由高压调节门GV升速到3000RPM来实现的。 讲述示例
在发电机主断路器断开的时候，系统处于转 速控制方式。转速给定值与机组转素反馈信 号的比较偏差送入转速控制器，经运算输出 相应的控制指令，即DEMAND，当判断转速 信号系统故障时，逻辑将使机组遮断（在负 荷控制方式时逻辑将发出超速保护OSP指令， 关闭所有调节汽门）。
转速控制器
转速控制器出来的控制指令SPEED SIGNAL在形成对TV、GV控制的阀位 指令REFERENCE前还要经过阀位限制 和RUN BACK逻辑，再由阀位指令 REFERENCE对TV、GV控制实现转速 控制。
负荷控制逻辑
主断路器的闭合信号使DEH主逻辑切换 成负荷控制方式。负荷控制有两种负荷 反馈信号，即代表汽轮机即时功率的调 节级压力信号和代表发电机实发功率的 发电机功率信号。
定值求和得到DEMAND；当两反馈回 路均未投入时，DEMAND即为给定值。
控制指令DEMAND在形成阀位指令 REFERENCE前还要经过阀位限制、自动/手 动REF和RUN BACK逻辑。阀位限制值可由
操作员设定，目的是在炉控等方式时防止汽 轮机超过允许负荷。自动/手动REF的输出值 在系统自动方式时为DEMAND；手动方式时 操作员手动输出以每秒0.56%的变化 率限制
ELECTRO—HYDRAULIC CONTROL SYSTEM）。
它结合了电子元件的对信号测量、运算 和校正准确方便的优点和液压元件作为
执行机构具有的功率大、速度快的优点。 使得汽轮机的控制达到了极高的水平。
以DCS为基础的DEH系统具有对汽轮机组的 启动、升速、并网、负荷增/减进行监视、操作、 控制、保护等功能，以及数字处理和CRT显示功能。 基于DCS的DEH系统有如下特点：
机组转速反馈信号是汽轮机控制的一个 重要信号。在DEH中常采用三取而或三 取中的方法。如果一路测量信号故障， 则机组照常在自动方式下运行。如果两 路测量信号故障，机组则改为手动运行 方式。从而提高了转速信号的可靠性。 正常情况下，汽轮机转速信号TURBINE SPEED与设定值SET POINT进行比较， 产生的差值乘以正确的增益作为控制器 的输出。有时（汽轮机在自动方式下运 行且超速保护投入或者在自动方式下运 行且主断路器闭合）控制器的输出跟踪 阀位指令REFERENCE或强制等于零。
用操作员站CRT和打印机来监视机组各种参 数及其变化趋势。
具有转速控制、功率控制功能。
主蒸汽压力控制（TPC）、超速保护控制、阀 门快关控制等。
阀门管理功能。
按热应力升速和加载的功能。
软件的模块化和硬件的积木式结构使系统的 组态有极高的灵活性，事故追忆打印功能有 利于对事故的实时分析。
汽轮机基本控制器
发电机组刚解列且汽轮机未跳闸，设定 值等于额定转速3000RPM。主要目的是 为主机尽快并网提供条件。
在负荷反馈和速度级压力反馈回路刚切 除时，设定值等于实际阀位。
在发电机解列或汽轮机转速大于103%额 定转速时，给定值等于汽轮机额定转速。
在汽轮机跳闸或转速大于110%额定转速 时，给定值等于汽轮机额定转速。
这两个反馈回路不能同时投入，当调节
级压力反馈回路投入时，负荷给定值和
调节级压力反馈值均为与额定负荷时调
节级压力之百分比，它们两者比较的偏
差送入调节级压力控制器运算，结果即 为控制指令DEMAND；当发电机功率 反馈回路投入时，发电机功率与给定值 单位均为MW，它们间的偏差送入发电 机功率控制器运算，输出 值与负荷给
目录
概述 DEH控制逻辑分析 EH油系统及执行机构分析 小结
第一节 概述
随着高参数、大容量、中间再热机组的 广泛使用，要求进一步提高再热机组的 功率动态响应性能，抗蒸汽参数扰动的 能力及自动化水平，以满足电网调频、 集中控制和综合自动化的需要。在这种 情况下，人们一方面继续改进和完善传 统的仅具有频率（转速）反馈的机械— 液压式汽轮机调节系统，同时又研制出 了具有功率、频率两种反馈，采用电子 调节器和液压执行机构的汽轮机数字功 率—频率电液调节系统（DIGITAL
汽轮机的负荷信号用功率信号代替，电 功率信号和汽轮机速度级压力信号的处 理与汽轮机转速信号的处理一样，都是 采用了三取二的处理方式，其目的是为 了提高控制系统的可靠性。
的值；当有遮断或超速保护动作信号时，其 值为0%。RUN BACK逻辑可在机组部分辅机
故障或电网甩部分负荷时，使阀位指令以每 秒1%的速率减小。负荷减小的最终值根据故 障程度分为3档。RUN BACK动作时，手动输 入值跟踪DEMAND，以保障RUN BACK结束 时控制切换无扰动。
阀位指令根据操作员选择的阀控方式控 制各阀开度实现负荷控制。
Biblioteka Baidu 它的形成除了受到变化率的限制外，还 受到以下因素的影响：
汽轮机刚复位运行，给定值被强制等于 实际转速。
负荷反馈刚投入，设定值被强制等于相 应的负荷反馈值。
速度级压力反馈刚投入，设定值被强制 等于相应的速度级压力反馈值。
发电机组刚并网，强制带一定的初始负 荷，初始负荷考虑阀位给定值、主汽压 力和最小负荷等因素。
转速给定值处理逻辑
转速的目标值一般由机组的运行人 员在操作员站上给出。它设定了机组的 摩擦检查转速、暖机转速、阀门切换转 速和额定转速（3000RPM）。目标值经 速率限制后经过给定值处理逻辑处理得 到给定值。
负荷给定值处理逻辑
在操作员自动（OA）方式下，运行 人员给出负荷的目标值，经符合变化率 限制后得到给定值1，再经过负荷给定 值逻辑修正后得到给定值2。
第二节 DEH逻辑分析
给定值处理逻辑 转速控制逻辑 负荷控制逻辑 单阀/顺阀控制逻辑 一次调频原理 超速保护逻辑
给定值处理逻辑
DEH首先确定控制目标值，目标值可以 为操作人员输入值、自启动逻辑确定值 和炉控制（方式）输入值等。目标值根 据机组运行状态和变化率要求确定控制 给定值SETPOINT，最后由控制逻辑完 成控制目标。
在汽轮机手动控制时，给定值跟踪实际 阀位。
转速控制逻辑
汽轮机从冷态启动到额定转速是通过控制主 汽门升速到2900RPM，然后进行TV/GV转换， 由高压调节门GV升速到3000RPM来实现的。 讲述示例
在发电机主断路器断开的时候，系统处于转 速控制方式。转速给定值与机组转素反馈信 号的比较偏差送入转速控制器，经运算输出 相应的控制指令，即DEMAND，当判断转速 信号系统故障时，逻辑将使机组遮断（在负 荷控制方式时逻辑将发出超速保护OSP指令， 关闭所有调节汽门）。
转速控制器
转速控制器出来的控制指令SPEED SIGNAL在形成对TV、GV控制的阀位 指令REFERENCE前还要经过阀位限制 和RUN BACK逻辑，再由阀位指令 REFERENCE对TV、GV控制实现转速 控制。
负荷控制逻辑
主断路器的闭合信号使DEH主逻辑切换 成负荷控制方式。负荷控制有两种负荷 反馈信号，即代表汽轮机即时功率的调 节级压力信号和代表发电机实发功率的 发电机功率信号。
定值求和得到DEMAND；当两反馈回 路均未投入时，DEMAND即为给定值。
控制指令DEMAND在形成阀位指令 REFERENCE前还要经过阀位限制、自动/手 动REF和RUN BACK逻辑。阀位限制值可由
操作员设定，目的是在炉控等方式时防止汽 轮机超过允许负荷。自动/手动REF的输出值 在系统自动方式时为DEMAND；手动方式时 操作员手动输出以每秒0.56%的变化 率限制
ELECTRO—HYDRAULIC CONTROL SYSTEM）。
它结合了电子元件的对信号测量、运算 和校正准确方便的优点和液压元件作为
执行机构具有的功率大、速度快的优点。 使得汽轮机的控制达到了极高的水平。
以DCS为基础的DEH系统具有对汽轮机组的 启动、升速、并网、负荷增/减进行监视、操作、 控制、保护等功能，以及数字处理和CRT显示功能。 基于DCS的DEH系统有如下特点：
机组转速反馈信号是汽轮机控制的一个 重要信号。在DEH中常采用三取而或三 取中的方法。如果一路测量信号故障， 则机组照常在自动方式下运行。如果两 路测量信号故障，机组则改为手动运行 方式。从而提高了转速信号的可靠性。 正常情况下，汽轮机转速信号TURBINE SPEED与设定值SET POINT进行比较， 产生的差值乘以正确的增益作为控制器 的输出。有时（汽轮机在自动方式下运 行且超速保护投入或者在自动方式下运 行且主断路器闭合）控制器的输出跟踪 阀位指令REFERENCE或强制等于零。
用操作员站CRT和打印机来监视机组各种参 数及其变化趋势。
具有转速控制、功率控制功能。
主蒸汽压力控制（TPC）、超速保护控制、阀 门快关控制等。
阀门管理功能。
按热应力升速和加载的功能。
软件的模块化和硬件的积木式结构使系统的 组态有极高的灵活性，事故追忆打印功能有 利于对事故的实时分析。
汽轮机基本控制器
发电机组刚解列且汽轮机未跳闸，设定 值等于额定转速3000RPM。主要目的是 为主机尽快并网提供条件。
在负荷反馈和速度级压力反馈回路刚切 除时，设定值等于实际阀位。
在发电机解列或汽轮机转速大于103%额 定转速时，给定值等于汽轮机额定转速。
在汽轮机跳闸或转速大于110%额定转速 时，给定值等于汽轮机额定转速。
这两个反馈回路不能同时投入，当调节
级压力反馈回路投入时，负荷给定值和
调节级压力反馈值均为与额定负荷时调
节级压力之百分比，它们两者比较的偏
差送入调节级压力控制器运算，结果即 为控制指令DEMAND；当发电机功率 反馈回路投入时，发电机功率与给定值 单位均为MW，它们间的偏差送入发电 机功率控制器运算，输出 值与负荷给