(华能伊敏发电厂检修部热工专业机控一班 内蒙古自治区呼伦贝尔市伊敏河镇 021130)
摘要：阐述了汽轮机数字电液控制系统技术的发展，分析了各种电调系统的差异，比较了其适应性及各自的应用范围和前景，并简述了电调系统在伊敏发电厂的应用现状。
关键词：数字电液控制；发展；应用
概述
从20世纪初开始，汽轮机发电机组配备的机械液压式控制系统，一直沿用至今。随着机组容量的增大和蒸汽参数的提高，使汽轮机的结构越趋复杂，电网容量的增大和电网对自动化要求的提高，传统的机械液压式控制系统已难以适应，因此，需要有性能更好，功能更强的新型汽轮机控制系统。
电液控制的汽轮机于20世纪中进入火电厂，在60年代出现了把电子技术和液压技术相结合的模拟电子控制系统，到了70年代出现了数字式电液控制系统（DEH），80年代DEH发展到了较高的阶段，已普遍应用于大型汽轮发电机组上。早期的DEH系统多以小型计算机为核心构成，而随着计算机技术的飞速发展，电子元器件性能和可靠性的极大提高，90年代后的DEH系统均以微机为基础。
1 国外电调控制系统技术的发展
近几十年来，我国相继从美、日、英、法、瑞士等西方国家引进了数10台与汽轮发电机组配套的电调系统，它们既反映了现代汽轮机组控制的领先水平，又分别展示了不同公司根据实际机组型式和运行要求，以及技术条件设计的不同类型、不同系列的电调系列的特点。
在我国火电厂中不仅有国际上主要汽轮机厂设计生产的电调系统，而且在部分汽轮机厂生产的电调系统中除了原型系统外，还有改进后的升级系统。总体而言，这些电调系统都将计算机技术应用于DEH之中，都具有系统集散化，功能模块化的特点。同时也体现了这些公司对电调系统的研究和改进情况。现存的不同类别的DEH系统各具不同特点，从完善提高的角度看，它们可根据实际机组的运行要求和条件相互借鉴，这对用软件来实现控制功能的系统是极为方便的。就发展我国的DEH系统而言，掌握和合理运用这些特点，对系统的设计、分析、整定，提高DEH的水平都是十分必要的。
2 我国电调控制系统技术的发展和应用
我国汽轮机电调系统的技术开发工作基本和欧美各国同步，但由于国内生产的电子元气件性能和可靠性当时还较低，再加上电力系统内部传统观念的影响，阻碍了电调控制系统的发展。直到90年代初，在国外成套进口机组多数配备电调控制系统和引进300 MW、600 MW火电机组技术形势下，由原国务院重大技术装备办公室主持，原机械部、水电部配合，上海新华公司成功地开发出与引进型汽轮机配套的电调控制系统，此后 ，电调控制系统才在国内大容量机组上得到广泛的应用。
目前，我国汽轮机组配套的电调控制系统主要有：电液并存式控制系统、模拟电路构成的电调系统、专用型数字式控制系统和通用型数字式控制系统。
2.1 电液并存式控制系统
汽轮机的电液并存式控制系统，多用于对原机械液压式调节系统进行改造的机组。DEH的控制信号通过电液转换器，变换成液压控制信号，取代液压调节系统中的脉冲油压信号去控制油动机。原液压控制系统可以作为备用，使电调和液调之间能相互无扰动切换，相互跟踪。
在国内配置电液并存式控制系统的机组上，只有一小部分试用过电调系统，部分系统早已处于废弃状态 ，能较长时间投运电调系统的极为少见。造成这一状况的原因，除了由于当时电子元器件性能较差而影响系统可靠外，很重要的一个原因还是受传统习惯的影响。
电厂中专业的细分，使汽轮机运行人员对于传统的机械液调系统极为熟悉，而对电气方面则显得陌生，也尽量避免使用，而且即使使用，一旦发现调节系统有不稳定情况出现，为减少风险，大都简单地切除电调而退至液调控制。
在为机组配备电液并存式控制系统时，其指导思想是一方面承认电调系统的控制功能和技术特性优于机械液压调节系统，而另一方面又怀凝其电气系统的可靠性。因此，以液调作为电调的后备。这在当时电子元器件技术水平低，其组成的电气系统可靠性尚不够高的情况下是可以理解的。但随着近十几年电子行业元器件技术的飞速发展，纯电调控制系统已完全能适应汽机运行的要求。
2.2通用型数字式控制系统
通用型数字式控制系统采用分散型控制系统（DCS）组成，工程师站和操作员站采用WINDOWS为平台；控制软件采用组态方式，通讯方式由原来普遍采用的串行通讯改进为以太网通讯。其发展的主要特点是软件和硬件都广泛采用标准化产品。
从以上四种电调系统的总体使用情况来看，模拟式电调和通用型数字式控制系统的使用情况最好，绝大部分功能都能投入运行。而做到这一点的主要原因是模拟式电调电路结构直观；通用型数字式电调的软件透明、直观，硬件通用性强，使运行人员及维护人员对系统的结构能较深入的了解，以便于熟练地查找问题、解决问题。
电液并存式控制系统是一种机械液压式到电调系统的过渡产品，主要用于对老机组的自动化改造，新建电厂现已很少采用。而随着技术的不断发展，尤其是电子计算机技术的日新月异，模拟电路组成的电调系统现已不再生产，故通用型数字式控制系统具有相当广泛的应用前景。
机械液压式控制系统是汽轮机本体的一个部分，传统上一直把汽轮机控制系统作为汽轮机本体的附件，由汽轮机厂负责。但在采用电调系统后，我国目前已发展到由电调系统制造厂专业生产。汽轮机厂对于电调系统只能负配套供货责任，难以承担技术上的责任，电调系统的调试和故障处理只能由电调系统的制造厂负责。但电调装置的功能应根据汽轮机运行手册确定，汽轮机与电调系统的接口部件应由汽轮机厂提供，而电调系统的工作情况的好坏在很大程度上又取决于汽轮机机械部份的配合情况。如因阀门和执行器连接不好会造成阀门动作不灵；由于与汽轮机的特性不协调，电调系统的部分功能就无法发挥，如负荷变化率、应力计算、中压缸启动及汽门快控等问题。电调系统的功能应根据主、辅机特性决定，才能真正体现二次（自动化 ）为一次（主、辅机）服务的原则。
3 电调控制系统在伊敏电厂DEH中的应用
伊敏发电厂装机总容量3500MW，4台600 MW及2台550MW机组,这些机组都配置了DEH控制系统。提高了机组的自动化程度，减轻了电厂运行人员的工作强度，也提升了整个电网的可靠性和安全性。
上述控制系统的运行，总体情况较好，但尚存不足之处，尤其是对系统内部可能存在的影响机组安全稳定的因素，需相关技术人员作进一步的研究和完善。
4 结论和建议
从实际使用情况看，各种类型的电调控制系统都能满足大容量汽轮机安全运行的要求，采用分散控制系统也越来越普遍。尽管电调系统的硬件已由模拟电路发展为数字电路，直至分散控制系统，然而电调系统控制功能的发挥仍不够理想。不仅原设计功能未全部实现，还有相当大的潜力可开辟更多、更高级的功能。
参考文献
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