摘要：汽轮机数字电液控制系统(即DEH系统)的一般功能及硬件、软件的结构。本文主要对汽轮机数字电液控制系统介绍、主要功能方面进行的简述，如有不足之处，恳请同行指正。
关键词:DEH 汽轮机 转速控制
1.汽轮机数字电液控制系统介绍
作为数字电液控制器的DEH，它实际上主要由两部分构成，一是具有微处理器的控制器，二是控制对象的执行机构。其中控制器又分为硬件和软件，硬件应该说是控制系统的基础，软件是控制系统的灵魂。DEH的硬件是由带微处理器的主机、接口电路及外部有关设备构成，其典型配置为控制机柜（包括CPU、I/O板件、手操盘、专用电缆等）、操作员站、工程师站、网络服务器、打印机和网络电缆等，具体硬件配置一般是根据系统设计要求确定。软件分为系统软件和应用软件组成，系统软件是用来使用和管理微机本身的程序，应用软件是用于完成控制系统要求需要开发的程序，它分为过程监视程序，过程控制程序，公共程序等等。用不同的软硬件构成的系统，它的设计特点也各不相同，但其所要完成的功能是大同小异的。
2.汽轮机数字电液控制系统主要功能
新型的DEH系统，除了能够完成负荷控制、转速控制等常规控制功能外，一般还具有各种汽轮机功能试验、阀门试验和超速试验等许多附属功能。以DEH—IIIA型系统为例，新型DEH系统常具备以下功能。
摩擦检查
机组在操作员自动状态，挂闸，操作员投入摩擦检查功能，自动设置某一转速目标值及升速率，转速升到后，目标值置零，调门关下，进行摩擦检查。再按摩擦检查按钮，退出摩擦检查方式。
升速
1）自动方式
投操作员自动、挂闸，选择控制方式，操作员设定转速目标值、转速升速率，汽轮机逐步打开调节门，自动提升转速。在此过程中，当目标值通过临界转速区时，系统自动设置升速率为最大值。此时设置其它转速目标值无效，保证汽轮机以最快的速度通过临界转速区。
2）程控方式
汽轮机挂闸启动后，如选择程控启动方式，系统会根据机组热力、应力特性要求，自动设定转速目标值，各阶段暖机的转速及时间，实现启动冲转过程的全程自动。另外，由于考虑了机组本身热力特性，对延长机组本体使用寿命，提高热效率也有很大帮助。
3）自动同期
机组升速到同期转速区，电气专业投入同期装置后，向DEH发出“同期允许”信号，DEH系统接收此信号并投入“自动同期”功能，并将此“投入”信号返回电气控制系统。同期装置根据机组转速与网频的差距，向DEH发送“同期增减”信号以调整机组转速与网频同步，准备机组并网。此时DEH处于一种“遥控”状态。
并网带负荷
?机组并网成功后，控制系统将功率目标值设定为额定功率的2%～5%，目标值和给定值为相应功率的阀位开度。投入功率回路后，操作员可设定负荷目标值及升降负荷率，机组功率值将以此速率向目标值变化。投/切功率回路瞬间，给定值、目标值应该自动跟踪机组功率值，实现回路投切过程无扰动。
参与一次调频
DEH系统均设计有一次调频回路，其工作原理是：机组转速以3000 r/min为目标值，频差以一定的函数对应为负荷指令叠加到目标值上。
参与协调控制
大型机组的协调控制是机组必备的功能之一。实现CCS与DCS一体化后，在控制系统内部实现汽轮机与锅炉的协调控制会更加方便、安全。协调控制的实现，综合考虑了机侧与炉侧不同被控对象的特性，在很大程度上改善了机组的负荷响应能力，也减少了运行人员由于负荷变动进行的运行操作，降低了劳动强度。
协调控制的基本原理是：当允许条件满足时，投入“DEH遥控”按钮，机组的负荷定值将由CCS回路控制，DEH系统负责将接收到的CCS负荷指令转换成相应阀门开度指令送给执行机构，控制机组的电负荷值。CCS向DEH发送指令增减脉冲信号，控制负荷给定值与负荷值变化。CCS指令也可以是模拟信号，视系统要求而定。
多阀控制和单/多阀切换
机组运行过程中可工作在“单阀”、“顺序阀”2种阀门开度方式。在“多阀”方式下，机组升降负荷时，应按阀门流量特性要求顺序开启/关闭相应阀门，以减小截流损失，提高机组运行的稳定性。投入“单阀”，各阀门恢复开度一致。切换过程中，应尽量保持功率值无扰。
主汽压控制（TPC）
阀位控制、额定主汽压、满负荷工况时，可投入主汽压控制。具体方法是设定主汽压定值，按“主汽压控制”钮，当主汽压小于定值时，调门开度减小，保证主汽压不会出现过低的情况。
汽轮机调压力（TCP）
设定主汽压值，投入TCP，当主汽压高于设定时，调门开大；主汽压低于设定时，调门开小，以维持主汽压波动小于一定值。
超速保护和超速试验
1）超速试验
机组做超速试验时，转速目标值可以设定到103%（3 090 r/min）、110%（3 300 r/min）。103%超速试验，机组在3 090 r/min转速动作，高调门、中调门全关；110%超速试验，机组在3300 r/min转速动作，AST信号触发使主汽门、调门全关，紧急停机。机械超速试验，应闭锁103%、110%试验逻辑不被触发，机组转速升到机械超速触发点。在操作员自动方式下，甩负荷试验（油开关跳闸），一般触发OPC动作，调门全关，自动调节转速恢复到3 000 r/min。
2）超速保护
运行过程中的超速保护动作，103%超速动作有软件、硬件2套保护回路。控制系统测量转速值升到3 090 r/min，触发OPC信号，OPC电磁阀带电打开，泄去OPC母管油压使调门关闭；另外，系统软件判断转速超过103%时，自动将调门给定值置零，实现双重保护作用，最大限度提高机组安全性。
阀门在线试验
投入“阀门试验”，选择需要试验的阀门，可以进行阀门在线试验。观察阀门关要求的行程，如做主汽门全关的试验，相应的调门自动关闭/开启，保证对机组没有扰动。
3.结语
火力发电企业在如今依然是装机容量最大的发电企业，机组的安全、协调、稳定运行是保证电力供给侧稳定的的重要依托。机组协调控制的实现，在很大程度上依赖于CCS与DEH系统间信号的稳定、可靠、快速地传输。从20世纪70年代开始，随着大规模或超大规模集成电路技术的应用和推广，计算机及网络控制技术的普及和发展，数字电子技术的可靠性、安全性已越来越高。由于DEH系统本身具备响应速度快的优点，在保证控制系统稳定性的前提下，使用负荷增减指令的开关量传输方式能够更及时地传递负荷指令，提高协调控制系统整体的反应速度，进一步满足电网对机组的出力进行快速调节的要求。综上所述，DEH系统具有很多优点。采用纯电调系统，控制精度高、执行机构线性度好，减少了机械部件之间的传动环节，进一步减小了阀门迟缓率和控制死区的不利影响，改善了大型发电机组转速负荷控制的稳态、动态特性。DEH系统的投入，使机组能够稳定、快速地响应机组负荷指令变化，这样才有可能进一步投入协调控制系统(CCS)和机组自动发电控制(AGC)。
参考文献：
1、邢红涛.汽轮机数字电液控制系统(DEH)的结构功能及其与CCS的接口.河北电力技术.2002.05期
2、王伟杰.国华锦能汽轮机数字电液控制系统（DEH）研究[D]. 西安理工大学?2017