汽轮机组甩负荷及岛运行控制技术研究

摘要

汽轮机控制系统是发电厂最重要的控制系统之一，转速控制又是汽轮机控制系统中一个非常重要的功能。转速控制包括两方面内容：一方面要控制汽轮机转速；另一方面就是汽轮机超速后如何进行保护。随着机组容量的不断增大，汽轮机超速问题日益显著，因此汽轮机组的超速保护问题以及汽轮机组甩负荷后如何顺利进入岛运行状态的问题越来越引起人们的重视。
　　本文通过分析汽轮机组的控制理论并结合数字电液调节系统（DEH）的工作原理，找到导致汽轮机转速难控制的关键原因所在。采用超速预知的技术提前动作，达到抑制汽轮机超速的结果。同时考虑用户用电质量，充分发挥一次调频作用，在小岛运行时提高超速保护控制（OPC）动作点，并增加二次调频控制回路，以稳定网频。
　　鉴于汽轮机是高温、高压、高速旋转的大型动力设备，对其转速控制必须做到万无一失，故而对控制装置的可靠性及稳定性和快速性要求很高。由于微电子技术的发展，大规模的可编程逻辑器件（CPLD）的应用已相当普及，并具备较高的可靠性稳定性及快速性。研究电超速保护控制系统的结构原理，选取恰当的CPLD加以实现。

目录

Qu Xiao-feng

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英文封面

中文文摘

英文文摘

绪论

1.1 课题来源及研究的目的和意义

1.1.1课题来源及目的

1.1.2研究的背景和意义

1.2 国内外汽轮机控制系统研究现状及分析

1.2.1 国内外汽轮机调节系统发展历史与现状

1.2.2 国内外在汽轮机甩负荷及岛运行方面研究现状

1.3 汽轮机组甩负荷及岛运行技术所面临的问题

1.4 本文主要研究内容

第2章 汽轮机数字电液控制系统（DEH）的原理

2.1 汽轮机调节系统的构成

2.1.1 引言

2.1.2 液压系统控制汽轮机的实现方式

2.1.3 现有控制系统基本功能

2.1.4 小岛运行时控制角度分析

2.2 本章小结

第3章 汽轮发电机组调节原理及其建模

3.1 汽轮机调节系统静特性及迟缓率

3.2 一次调频功能对汽轮机甩负荷小岛运行的影响

3.2.1 单机运行

3.2.2 并网运行

3.3 汽轮机蒸汽室容积特性及变化趋势

3.4汽轮机转子运动特性及变化趋势

3.5汽轮机系统模型及甩负荷稳定性分析

3.6本章小结

第4章 汽轮机组甩负荷及岛运行控制方案

4.1 概述

4.2 汽轮机甩负荷及小岛运行软件控制方案

4.3 汽轮机超速保护装置设计方案

4.4 本章小结

第5章 超速保护装置研制及整体方案仿真测试

5.1 硬件总体方案的确定

5.2 技术规范

5.3 工作原理

5.3.1 概述

5.3.2 转速的采集判断

5.3.3 加速度控制实现

5.3.4 功率负荷不平衡控制功能的实现

5.3.5 远程控制部分的设计与实现

5.3.6 判断板卡设计的具体实现

5.3.7 冗余设计及可靠性讨论

5.4 整体方案仿真测试

5.5 本章小结

结 论

参考文献

附录1 OPC板卡部分电路图

附录2超速保护卡的I/O控制清单：

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