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DEH系统培训
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不要用自己的需求去衡量别人的给予，否则永远是抱怨。
DEH系统培训
华能榆社发电有限责任公司
2.3DEH系统的功能
OVATION电调系统功能完善，能方便灵活地控制汽轮机的运行。
2.3.1挂闸
挂闸是使汽轮机的保护系统处于警戒状态的过程。
当有“停机”和“所有阀关”信号时，操作员按下“挂闸”按钮，可使汽轮机挂闸。
2.3.2
转速控制
在操作员自动方式下，由操作员给出目标转速、升速率，电调系统通过计算给出每个周期的给定值，并与实际转速求偏差进行PI运算，通过调节系统使实际转速与给定转速相等。
电调系统可以判断机组转速是否处于临界转速区，若在临界转速区，自动提高升速率，实现快速过临界。
根据机组的启动要求，可实现定速暖机。
升速到额定转速时，可投入同期，使机组并网。
2.3.3
负荷控制
机组升速到额定转速后，同期并网，进入带负荷阶段，负荷控制是电调系统最主要、最基本的功能。
在负荷控制方式下，电调系统可实现如下功能：
·并网带初负荷
·升负荷，暖机
·定—滑—定升负荷
·调节级压力反馈控制
·负荷反馈控制
·一次调频
·CCS控制
·高负荷限制
·低负荷限制
·阀位限制
·主汽压力限制
·快卸负荷
2.3.4
单阀/顺序阀转换
为了提高机组运行的热经济性和减小机组的热应力，本机组采用阀门管理方法。
电调系统根据运行人员的指令及机组运行状态选择单阀或顺序阀运行方式，并在相互切换时，尽量减小负荷的波动。
2.3.5
超速保护和负荷不平衡保护
电调系统实时采集机组的转速，中压排汽压力及主开关状态；当发生103%超速时，则迅速动作超速限制电磁阀，关闭所有调节阀及碟阀，使机组的转速尽快稳定在额定转速；当发生110%超速时，发出跳闸汽轮机信号，使机组跳闸；当发生负荷不平衡工况时发出中调阀快关指令，使机组的机械功率与电功率尽快趋于一致。
2.3.6
在线试验
为了保证保护系统、控制装置动作的可靠性，设置在线试验功能。
包括：
高压遮断电磁阀试验、阀门活动试验，以及电超速保护试验，机械超速保护试验等。
2.3.7ATC应力控制
汽轮机自启动ATC控制的核心是应力控制，原则上讲，自启动功能实现机组从盘车状态到冲转、同期、并网、带负荷的全部操作，无需运行人员干预。
汽轮机自启动ATR程序有两种运行方式：
控制方式、监视方式，在控制方式下，ATR将承担选择设定点，选择加速率等任务，这是在无运行人员的干预下进行的，所有的状态信息将显示在CRT上并由打印机打出。
在监视方式下，ATR仅限于监视变化的参数并打印相关的报警信息，给运行人员的操作提供参考，汽轮机的冲转、同期等则要求运行人员的干预。
2.3.8
控制方式切换
DEH有三种控制方式：
手动、半自动、全自动。
由低级向高级控制方式切换时必须有运行人员的干预；而由高级向低级方式切换时，可自动实现，不一定必须有运行人员干预。
DEH刚上电时，首先进入紧急手动方式，自检后无故障则进入手动方式。
在手动方式下，与自动控制有关的许多功能均不能投入。
若条件允许，操作员发指令后可切换到自动方式，在自动方式下可以切换到ATC方式。
机组运行中一般选择自动方式。
2.4操作员接口站OIS主要控制画面和操作说明
操作员接口站OIS是控制系统的主要人机接口，主要有驱动单元、监视器、操作键盘三部分组成，为Ovation的过程控制单元提供了完整的操作接口、数据采集和记录报告、越限报警等功能，通过各种灵活的动态选择彩色画面，OIS可对整个过程进行监视和控制，这些画面能迅速准确地反映出设备状态和整个过程状态，通过显示和键盘操作，操作员可以控制现场设备和获得数据，同时也提供了一个过程中断和新的状态响应。
操作员接口站OIS上DEH的控制画面主要分为过程控制画面，过程监视画面，趋势画面，报警指示画面，每种画面的功能和要求是有差别的。
2.4.1
机组总貌画面的功能
通常，DEH以“自动（AUTO）”方式启动。
在自动方式下，由操作员设定目标转速及升速率，DEH控制2个高压主汽阀和6个高压调节阀及2个中压调节阀的开度，使汽轮机维持一定的转速或功率。
图2-5是DEH的机组总貌（DEHUNITOVERVIEW）画面。
所有基本系统图像将机组运行的重要资料提供给运行人员。
屏幕分成不同的区域，包括一般信息，页面特定信息。
1.一般信息
1）控制方式——用来表示机组目前所有的控制方式。
这些方式分操作员自动、汽轮机自动控制、遥控、以及手动同步和自动同步。
2）旁路方式——DEH提供一个旁路接口，可以调节再热调节汽阀，以便与外部的旁路控制器相配。
运行人员可根据实际情况选择带旁路运行方式和不带旁路运行方式。
3）控制设定——主要显示实际值、设定值、目标值和速率。
实际值、机组的实际转速或负荷将被显示，数据被调整为整数。
设定值显示在系统目标变化过程中当前所要达到的目标值。
速率显示设定值向目标值变化的快慢。
目标值显示转速或负荷变化最终要求的目标。
当设定值向目标值变化时，为了指示变化在运行中，HOLD（保持）将变成GO（运行）。
当设定值等于目标值时，设定值旁边将没有信号。
4）反馈状态——表示机组反馈回路的投切状态。
例：
功率反馈回路在使用，则显示MEGAWATTLOOPIN（功率回路投入），如功率回路没有投入，将显示MEGAWATT
LOOP
OUT（功率回路切除）。
5）阀门方式——说明机组正在运行的阀门方式。
如主汽阀控制（THROTTLE
VALVE）或高压调节阀控制（GOVERNER
VALVE）或再热调节阀控制（INTERCEPT
VALVE）。
还显示主汽阀——调节汽阀转换的状态（TV—GV
XFER
IN
PROGRESS）、阀门试验状态（VALVE
TEST
IN
PROCESS）、再热调节汽阀切换到主汽阀和中压调节阀联合控制。
另外，提供单阀/顺序阀切换功能。
6）限制设定——显示当前各限制器投入状态和限制值。
在限制的页面上，任一限制所起作用时，相应的报警信息将在屏幕上出现。
包括阀门位置限制、高负荷限制、低负荷限制和运行人员可调整的主蒸汽压力限制等。
7）运行数据——实际的汽机转速、功率、主蒸汽压力、升速率和升负荷率、阀位控制方式、阀门实际开度等显示在屏幕上。
图2-5机组总貌画面
2．页面特定信息。
信息——除了屏幕信息外，各种不同的信息在一定条件下也会在主屏幕显示，这些信息是：
机组遮断（TURBINETRIP）；
机组挂闸（TURBINELATCH）；
机组并网（BRAKERCLOSED）；
机组解列（BRAKEROPENED）；
快速减负荷（RUNBACK）；在运行中，每当三个快速减负荷接点中一个闭合，RUNBACKINPROGRESS（快速减负荷在运行中）信息将出现在屏幕中央。
保持系统动作——电超速保护（103%）；
快关或甩负荷预测功率任一种动作时，PROTECTIONSYSOPER（保护系统动作）将在屏幕中央显示。
2.4.2画面操作说明
机组总貌画面使操作人员得到下面任一个控制图像,方法是用鼠标点击要进入的子菜单功能键，弹开小窗口。
1）
控制方式（CONTROLMODE）
2）
旁路方式（BYPASSMODE）
3）
控制设定值（CONTROLSETPOINT）
4）
反馈状态选择（LOOPMODE）
5）
阀门方式（VALVEMODE）
6）
设定限制器（LIMITER）
1.控制方式——该窗口允许运行人员改变机组的运行控制方式，如图2—6所示。
为了投入或切除一个运行方式，运行人员必须将鼠标移到所要求的按钮，点击进行确认，然后按INSERVICE把该方式投入，或者按OUTSERVICE把此方式切除。
图2—6
控制方式画面
提供给运行人员的基本方式是：
1）OPERAUTO（操作人员自动）
OPERAUTO是运行人员对汽轮发电机组的主要控制方式。
在OPERAUTO中，运行人员可得到DEH控制器所有的功能，这些功能是：
a
在大范围速度控制区域，建立汽轮发电机组的加速度和目标转速；
b
实行从再热调节汽阀到主汽阀/再热调节汽阀转换和主汽阀到调节汽阀的转换；
c
在机组同步并网后，建立负荷变化率和目标负荷；
d
投入或切除压力反馈回路和功率反馈回路；
e
确定在线运行的极限。
如果运行人员在子菜单上选择手动方式（即退出操作员自动方式），或者是其它种种原因，系统转到手动方式，则OPERAUTO被自动切除，但是若选择ATC、遥控、自动同期等时则不退出操作员自动方式，只是更改指令来源。
2）ATC（自动汽机控制）
ATC控制方式将不用操作员操作，自动地将机组从盘车转速带到同步转速，由操作员完成并网；并网后，操作员给出目标负荷，系统自动增、减负荷。
ATC不仅可以作为一个控制器而且可作为操作指导。
即使操作员不选择ATC，所有的保护逻辑仍在运行，以提供有关的监视信息及建议。
3）REMOTE（遥控）
在REMOTE（遥控）这一控制方式下，DEH的TARGET（目标值）和SETPOINT（设定值）由遥控系统输入信号来调整，这些输入信号是从高速公路上接收而来。
选择遥控方式，必须满足下述条件：
a
必须在操作员自动方式；
b
发电机必须是并网带负荷；
c
遥控信号必须有效；
d
遥控允许接点必须闭合；
e
操作人员选择进入该方式。
REMOTE（遥控）方式运行期间，不允许运行人员输入TARGET或RATE。
运行人员可以选择把遥控切换到操作员自动方式。
如果控制系统已转到TURBINEMANUAL时，遥控方式将自动被切除。
当发电机开关主断路器打开，或遥控信号无效时，控制器也回复到OPERAUTO。
4）AUTOSYNC（自动同步）
AUTOSYNC是一种遥控控制方式，在这种方式中遥控自动同步器用升高和下降接点输入的方法调整设定值，使汽轮发电机机组达到同步转速，以便机组并网。
为了选择遥控方式，必须满足下面条件。
a
控制系统必须是在操作员自动或ATC方式下；
b
汽轮机转速必须受调节汽阀控制；
c
发电机油开关必须打开（机组在转速控制状态）；
d
遥控自动同步器允许接点必须闭合；
e
操作人员选择进入该方式。
AUTOSYNC方式运行人员不能改变目标值或速率值。
如果控制系统被转换到手动，或遥控自动同步许可的接点打开，发电机油开关闭合，则AUTOSYNC方式被切除。
在后述两种情况中，控制器回复到OPERAUTO方式。
5）MANUALSYNC（手动同步）
条件和自动同步一样，只是操作人员直接按RAISE或LOWER键来改变目标值。
2.旁路方式——操作人员可以选择不带旁路运行方式或带旁路运行方式，如图2—7所示。
为了投入或切除旁路，运行人员必须将鼠标移到“BYPASSINTERFACE”按钮，点击进行确认，然后按INSERVICE把该回路投入，或者按DUTSERVICE把此回路切除。
1）不带旁路运行方式
即BYPASSOFF运行方式，这是最为常用的一种运行方式。
在这种方式下，转速及负荷由主汽门（阀切换前）或高调门（阀切换后及带负荷阶段）控制；IV在挂闸后保持全开，不参与控制，只在保护时动作。
2）带旁路运行方式
即BYPASSON运行方式，这是一种在热态时可选的运行方式，这种方式下IV参与转速及负荷的控制，并在大约35%--40%时全开。
两种运行方式的切换必须在跳机状态下或中调门全开后才可以进行。
3.CONTROLSETPOINT（控制设定值）——运行人员输入要求的转速或负荷目标值，以及设定值变化率。
在OPRAUTO时，任何时候运行人员都能够进行输入，其画面如图2—8所示。
图2—7
旁路接口画面
图2—8
控制设定值画面
输入目标值和速率的步骤如下：
1）把光标置于目标值上面的输入区上；
2）在标准键盘上用数字键输入要求的目标值；
3）如果在目标值区输入的数字是对的，按ENTER按钮进行确认，一旦数值被确认，它就从输入区转到下部的目标值显示区上；
4）如果在步骤3）中看到的数字不满足要求，运行人员可以返回到开始输入区上，输入一个新值；
5）如果运行人员不想改变当时的目标值，那么运行人员就可以采取关闭子窗口或调用其它图像的方法，从屏幕上移去控制设定值图像。
下一次调用控制设定值图像时，就没有数字保留在目标或速率的输入区上，只要不点ENTER，这是一种不要原来输入值的方法；
6）当点了“ENTER”按钮后，如果新的目标与目前的设定值不同时，HOLD信息告诉运行人员，系统已准备好，从目前设定值以显示的变化率到新的目标值；
7）如果在步骤6）中观察到的速率不是要求的变化率，则可以输入一个新值。
不管机组是在运行还是在保持，在任何时候均可以输入新的变化率。
一个新的变化率是在运行期间被输入，则将继续，不会中断，它是以一个新的变化率变化的；
8）用数字键输入要求的变化率，通常中有效数字开头，在主屏幕上的RATE显示区只显示整数；
9）如果输入的RATE为要求的值，按ENTER键，在输入区下侧的RATE区会显示进入到系统的数字；
10）只要“ENTER”键没有按，同步骤4）和5）那样改变或取消输入速率，同样有效。
11）运行人员现在可以按“GO”键启动设定值运算，逐渐达到目标；并且允许运行人员通过“GO”功能键来实现启动，或者“HOLD”功能键来实现保持；
12）启动后，在SETPOINT旁边的HOLD信息会变成GO，这GO将一直出现在设定值等于目标值，或者由运行人员或一些外部的系统建立HOLD为止；输入一个变化就绪时，系统不接受正负号。
系统根据目标值与设定值之间的差值自动调整是加速还是减速。
系统软件设置成限制最大速率和负荷的变化率——最大转速变化率为800rpm/min，最大负荷变化率是400MW/min。
13）可输入的最大转速是3450rpm,最大负荷是325MW，输入的目标转速在任何一个叶片共振范围内时，该输入将不会被接受，同时INVALID
ENTRY（无效输入）信息将出现在屏幕上闪烁。
输入不被接受信息一直保持，直到有一个有效的输入或操作人员选择了另一个图像页面。
14）当控制设定图像被调出，并且光标在该子画面上时，运行人员可以在任何时候，通过按“HOLD”来保持。
在保持汽机转速之前，要检查该转速不应落入本台机组的转速共振区里。
我们推荐运行人员应了解和应用HOLD功能，HOLD主要用于汽轮发电机在加速或加载时候，可能要求设定值停在目前的数值上，或者在某些情况下，要求减速和减载。
在任何一种情况下，运行人员都应该用HOLD功能，使设定值立即停止。
在这个图像的左上角显示ATC变化率，供运行人员参考。
如果是ATC控制，则是ATC要选择的变化率。
4.
FEEDBACKSTATUS（反馈状态显示）——该页面允许行动人员投入或切除各个反馈回路，如图2—9示。
为了投入或切除一个回路，运行人员必须将鼠标移到所要求的按钮，点击进行确认，然后按IN把该回路投入，或者按OUT把此回路切除。
图2—9回路投切画面
回路的投入或切除是一个无扰动切换过程，在转换的瞬间重新计算设定值，从而保持实际的值不变，来实现无扰动切换。
这就是为什么当运行人员把MW回路投入或切除时，发现SETPOIUT（设定值）会变化的原因。
如果升、降正在进行中，则回路投入或切除也同样会导致HOLD（保持），此时，运行人员可以重新输入要求的目标值，并再次启动（见控制方式画面）。
负荷控制中，IMP和MW反馈回路切除后，实际只投一个频率反馈回路，在这种运行方式下，该回路是一个有差调节回路。
因此，实际MW和TARGET有一定的偏差，进口压力偏离额定压力越多，则偏差也越大。
IMP回路是快速动作回路；MW回路是相对缓慢动作的回路，但是一个无差回路，因此，实际MW和TARGET值是一致的。
5.VALVEMODE（阀门方式）
图2—10
阀门方式画面
该画面使运行人员可以选择机组运行控制阀方式，运行人员可以选择从主汽阀向调节汽阀切换，可以进行单阀/顺序阀切换，阀门状态在该画面区显示，如图2—10所示。
1）主汽阀－调节汽阀的转换是一个单方向的转换，机组从主汽阀切换到调节汽阀后，运行人员就不能再切换到主汽阀控制。
2）当机组达到推荐的转换转速时，运行人员进行了主汽阀/调节汽阀切换操作，切换在进行中信息“TV-GVXFERINPROGRESS”将在所有图像区域出现，TV/GV进行切换时，调节汽阀从全开移向全关位置，调节汽阀将在短时间内保持关闭，直到汽机转速有所下降，说明调节汽阀已在控制转速，同时主汽阀向全开位置移动，由调节汽阀控制转速在设定值。
6.LIMITERSETPOINT（限制器设定）——运行人员投入或切除限制器以及显示和改变限制值的页面，限制器器仅当机组不在手动方式运行时有效。
画面如图2—11所示，此画面控
制的限制器是：
图2—11限制器画面
1）阀门位置限制（VPL）——VPL是调节汽阀阀位的限制，以满行程的百分比来表示，每次机组遮断时VPL被复置到零位，因此，机组挂闸后，应选VALVEPOSITION按钮，再按IN键，使其从OUT变为IN，则阀位就开始上升直到100%。
2）高负荷限制（HLL）——HLL用来限制负荷的最大设定值。
在HIGH
LOAD键右侧的输入框中输入限制值，按ENTER键，运行人员可以改变限制值，按HIGHLOAD键后，再按IN按钮，使OUT变为IN，则高负荷限制功能变投入使用。
机组在负荷控制时，才能投高负荷限制。
当负荷增加时，设定值将增加，一直到达HLL值（HLL已投入），这时增加被停止，并出现限制器限制的信息，如果限制器被切除，则信息将消失。
增加将不再继续，要继续增加负荷，运行人员可以按“GO”键，运行人员不能输入一个比预先确定的最大值还要高的HLL值（约为120%额定负荷值）。
最小值是零或是低负荷限制值（低负荷限制的投入时），不满足这些条件将产生一个闪烁的INVALIDENTRY信息，如果当时的设定值比投入的HLL值大，则INVALIDENTRY信息也将出现。
3）低负荷限制（LLL）——LLL是用来限制最小设定值，LLL的送入，选择和投入，切除同HLL。
4）可调整的主蒸汽压力限制（TPL）－TPL是用来限制最低主蒸汽压力的。
投主蒸汽压力限制器应满足下列条件：
a
汽机在负荷控制，DEH在自动方式下运行；
b
实际主蒸汽压力，要大于运行人员设定的限制压力；
c
主蒸汽压力传感器没有故障；
d
遥控主蒸汽压力限制器未投入。
控制方式转换（自动切到手动）将引起TPL退出。
TPL设定后投入，任何原因使主蒸汽压力降到低于设定值时，将引起基准值降低，从而使负荷降低直到主蒸汽压力恢复到设定点以上为止，调节阀最多降到20%流量的位置。
主蒸汽压力传感器的故障，将使所有蒸汽压力控制器退出，并且阻止TPL重新投入系统，任何限制器当时的状态（投入、退出或限制）无论何时都在本画面的STATUS内显示，LMT是用来说明此时回路正在起限制作用。
7.进汽阀门试验——汽轮机所有进汽阀门的活动试验只有在机组带负荷（负荷稳定），单阀控制和高压旁路阀、低压旁路阀都关闭时进行。
两侧阀门不能同时试验。
1）主汽阀试验
试验时负荷一般设在60%左右额定负荷。
单击“TV1”窗口，调出TV1VALVETEST子画面，如图2—12所示，再单击TEST功能键，TV1一侧的GV1、GV3、GV5慢慢关下，而另一侧GV2、GV4、GV6慢慢增加（使负荷维持基本不变）。
GV1和GV3、GV5关到底后，延迟2秒，TV1迅速关闭，马上全开，再单击CANCEL功能键GV1和GV3、GV5慢慢恢复到原来开度，GV2和GV4、GV6也慢慢恢复到原来开度，TV2试验和TV1相同。
2）调节汽阀试验
图2—12
TV1试验画面图2—13
GV1试验画面
单击GV1～GV6中任一个，调出对应的子画面，调节汽阀试验画面如图2—13所示，单击TEST功能键，对应的GV就关下，单击CANCEL功能键，阀门GV就打开。
3）再热主汽门和再热调门试验
单击再热主汽门RSV1调出对应的子画面，单击TEST功能键，则IV1先关下，然后RSV1关下，延迟2秒后，RSV1再打开，再单击CANCEL功能键，IV1打开，RSV2和IV2试验方法和RSV1和IV1试验方法相同。
在大多数电调系统中，设定值形成回路的核心模块是限速模块，通过限速模块，把一个阶跃变化量变为斜坡变化量。
在OVATION电调系统中，设定值形成回路的核心模块是加法模块，通过加法模块进行迭代运算，把一个阶跃变化量变为斜坡变化量。
转速设定值形成逻辑和负荷设定值形成逻辑是一个，如图4-17示。
从图中可以看出，并网前，由设定值形成逻辑形成的设定值就是转速设定值；并网后，由设定值形成逻辑形成的设定值就是负荷设定值。
在设定值形成逻辑中，除加法模块外，还有多个切换器，当机组的运行工况或运行状态发生变化时，使设定值也作相应的调整。
如当DEMDTRK=1时，转速设定值也处于跟踪状态，和转速目标值的跟踪值一样，也为DEH1—X158。
图4－16设定值形成原理
图4－17设定值形成逻辑
结合图4－17所示的设定值形成逻辑，对转速设定值形成可得出以下结论。
（1）当DEMDTRK=1时，设定值也处于跟踪状态，跟踪值为DEH1—X158。
在转速控制期间，有以下四种情况会使设定值跟踪信号置位，即DEMDTRK=1。
·主开关刚断开，跟踪值为额定转速3000RPM；
·汽轮机跳闸，跟踪值为0RPM；
·控制系统处于手动方式时，转速设定值跟踪汽轮机实际转速；
·汽轮机刚挂闸且调节阀全开时，跟踪值为汽轮机实际转速即盘车转速。
（2）当DEH1—GO=0时，即进行标志等于零时，DEH1—GO逻辑标志控制的切换器选择转速设定值作为输出，使转速设定值保持不变；
（3）当DEH1—GO=1时，即有进行标志时，DEH1—GO逻辑标志控制的切换器选择加法器的输出作为输出，而加法器的输出由转速设定值和增量（DELT）的和形成，这样转速设定值通过迭代运算得到，若目标值大于设定值，加法器上加一个正的增量（DELT），使设定值不断增加，向目标值逼近；若目标值小于设定值，加法器上加一个负的增量（-DELT），使设定值不断减小。
增量（DELT）的大小反映了升速率（升负荷率）的大小，和升速率（升负荷率）成正比。
增量（DELT）的形成原理如图4－18示。
因转速设定值和负荷设定值形成逻辑是一个，所以并网前，变化率为升速率；并网后，变化率为升负荷率。
图中有三个小选模块，分别用来对设定值接近目标值、设定值接近负荷高限、设定值接近负荷低限时进行处理。
在转速控制期间，负荷高限、负荷低限不会起作用，右边两个小选模块的一路输入是3500，始终不会通过小选模块输出，也即这两个小选模块的输出为左边小选模块的输出，增量（DELT）就由左边的小选模块的输出确定。
在设定值接近目标值时，（目标值—设定值）的绝对值通过左边的小选模块输出，作用到设定值形成逻辑，经过一个控制周期后使设定值和目标值相等；在设定值和目标值的差值较大时，（目标值—设定值）的绝对值不会通过左边的小选模块输出，而是由上面切换器的输出起作用。
增益偏置模块K用来量纲变换。
因操作员输入的升速率单位是RPM/min，而计算机内部要求的单位是RPM/s，所以乘以0.016，进行量纲转换，在自动方式或自启动方式下，若汽机转速在临界转速区（DEH1—RES=1），升速率设定为400RPM/min，自动提高升速率，实现快速过临界转速区。
若控制系统运行在ATC
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