摘要：针对邯钢150MWCCPP发电机组的DEH系统，介绍了HOLLiAS-MACS控制系统的总体功能，以实现机组调速系统及相关配套设备的数据采集和自动控制。通过实践检验证明，该控制系统控制灵活，可靠性高。具有广泛的推广价值。
关键词：CCPP; DEH; ETS; MACS; 自动控制
一、引言
邯钢150MW发电项目为燃气蒸汽联合循环（CCPP）与常规火力发电系统相比，具有能源转化效率高、占地小、效益好等特点，实现了钢铁企业高炉煤气、转炉煤气以及焦炉煤气等能源产品的梯级利用，适用于大型钢铁联合企业，对降低产品成本、提升企业自供电率、节能降耗等方面能起到显著作用。
邯钢150MWCCPP发电机组汽轮机采用补汽凝汽式汽轮机，505E 已经不能满足机组自动化过程控制系统的要求，和利时MACS控制系统就是在这种形势下开发的过程控制系统，是一个全集成的、结构功能完善的控制系统。
二、系统概述
DEH是一种电子液压联合控制装置，英文全称为：Digital Electro-Hydrolic control system.DEH电液控制装置取了电和液两种控制装置的优点。
电子装置的优点---信号测量方便、灵敏、线性、灵活、动态响应快、适合各种复杂的运算等。
液压控制装置优点---线性、体积小、动作速度快、推力大。
本文主要介绍汽轮机组DEH调速系统的控制方案，控制系统采用的是和利时MACS系统，以实现机组运行的自动控制，集中操作和数据采集等功能。该系统人机界面的友好、可维护性强、数据具有可分析、可管理性，与机组其他系统之间的横向数据交换、系统与管理层和现场仪表级的数据交换准确、高速、大量的数据交换得以实现全集成、一体化的解决方案。
该控制系统基于MACS控制系统平台，以汽轮机转速、调速气门阀位、抽气门阀位、补汽门阀位，机组负荷等为反馈信号，利用计算机闭环控制系统的原理控制机组的调速气门、抽气气门、补汽气门的开度，从而控制流入机组汽缸的蒸汽流量，进而控制汽轮机转速和负荷，实现汽轮机的启动、升速、定速、并网、带负荷、协调控制等过程，最终达到汽轮机运行操作的全过程自动控制。
三、和利时DEH系统特点
1、系统结构及控制器特点
1) 分布与分散
分布：运算逻辑分布，减小风险；分散：安装地域分散，节省成本。
2) 智能化与小型化
智能模块，并且支持现场总线；超低功耗，小模块结构。
3) 可靠性
控制系统控制周期：≤125ms。8MB程序存储（Flash）、1MB掉电保持SRAM、全隔离网络接口、MTBF：20万小时
4) 通讯接口功能
冗余的工业以太网接口、内置冗余PROFIBUS-DP主站接口，可直接集成第三方系统、OPC Server接口软件，可从控制器层连第三方软件。
2、IO设备接口模块的特点
支持热插拔，实现各回路隔离、低密度设计、与现场完全电气隔离、免跳线，热电偶模块抗干扰性能、热电阻的线阻匹配适应回路、专用伺服模块。
四、 DEH系统的控制功能
1、自动调节控制功能
自动升速、自动同期、并网带负荷、升降负荷、阀控方式、功控方式、压控方式等功能。
1)升速控制
转速控制范围：盘车转速—3600r/min。转速控制精度：＜±1r/min。转速控制周期：≤50ms。最大升速率下的超调量：小于0.10%额定转速。
根据机组冷、热状态，可控制机组自动按照机组的升速曲线完成升速率设置、暖机、过临界转速区，直到3000r/min定速。操作员可通过修改目标转速、升速率或按保持按钮，对升速过程进行手动干预。
2) 同期并网
DEH可与自动准同期装置配合，将机组转速调整到与电网同步的转速，以便迅速完成并网操作。
3) 负荷控制
机组并网后，系统可在阀控、功控、压控及CCS方式间无扰切换。负荷控制精度：±0.5%。
4) 一次调频
根据实际转速与给定转速的偏差，自动调节油动机的开度，形成转速比例调节，从而稳定网频。
2、限制控制功能
高负荷及阀位限制、主汽压力低限制、低真空限制、快卸负荷、OPC限制超速控制等功能。
1)超速限制
测速模块采用三冗余方式，提高了机组运行的可靠性，本系统的超速103%、超速110%均采用三选二的信号选择方式，转速采取三取中的信号选择方式。
在跳闸期间，当转速超过3090r/min时，快速关调门。当转速小于3060r/min时，控制系统恢复到转速控制方式运行，调门开度受转速PID控制。
在负荷大于10%期间，发生跳闸时，快速关调门，同时控制系统切换到转速PID方式，转速目标给定3000r/min。2秒后控制恢复到转速PID方式，将机组转速维持到3000r/min。
甩负荷下转速最高飞升量：小于8%额定转速。
2) 阀位限制
当阀位给定大于阀位限制值时，阀位限制动作，关小阀位。
3) 高负荷限制
高负荷限制功能投入期间，当实际负荷大于限制值时，高负荷限制动作，阀位给定以设定速率下降，调节阀随之关小。
4) 低负荷限制
低负荷限制功能投入期间，当实际负荷小于限制值时，低负荷限制动作，阀位给定以设定速率增加，调节阀随之开大。
5) 主汽压力低限制
主汽压力限制功能投入期间，当实际主汽压力大于限制值时，主汽压力限制动作，总阀位给定以设定速率下降，调节阀随之关小。
6) 快卸负荷
当快卸负荷刚动作，DEH自动投入压控，以维持主汽压力。
7) 真空低限制
当实际真空对应的负荷限制值小于实际负荷时，真空低限制动作，阀位给定以设定速率下降。
8) 超速保护
TSI系统3取2超速保护，动作转速3300 r/min。
DEH 3取2测速板硬件超速保护，动作转速3300 r/min。
3、试验控制功能
能够完成假并网试验、超速试验、阀门严密性试验、阀门活动试验、仿真试验、摩擦检查等功能。
1) 103%超速限制试验：检验103%超速限制的动作转速。
2) 超速保护试验：检验各超速保护的动作转速。
3) 严密性试验：检测主汽门、调节汽门严密性。
4) 喷油试验：在线进行喷油试验，活动危急遮断器。
5) 阀门活动试验：在线对油动机进行全行程活动试验。
6) 高压遮断模块试验：在线进行高压遮断模块试验，检验灵活度。
4、保护控制功能
系统状态监视、超速遮断保护阀门、DEH装置故障保护、紧急手动停机等功能。
1) 自动判断热状态
根据机组冲转前高压内缸上半内壁温度值，将机组划分为冷、温、热、极热四种热状态，设置相应的初始升速率。
2) 阀门管理
有单阀、顺序阀两种，可兼顾热经济性及寿命损耗。
3) 自动阀门整定
整定模式下，DEH输出信号，使油动机全行程动作，自动记录油动机全关、全开位置对应的LVDT电压值，并使阀位给定值0%、100%的给定电压值等于对应的全关、全开位置LVDT电压值，即可使阀位给定值与油动机行程对应，无须频繁手动调节。
5、数据记录故障分析功能
具有自动报表功能、长趋势历史数据查询、SOE记录等功能。
五、结束语
该控制系统自2013年投运以来，系统稳定，控制效果良好，各项工艺技术指标均正常，发电量稳定，为邯钢带来了很好的经济效益和社会效益。
参考文献：
和利时DEH在型钢50MW发电机中的应用 王娟 自动化应用 2014年04期
汽轮机电液调节系统与液压调节系统的对比分析 李红旗：徐兴明 科技视野 2013年21期