張世晟

(晉能控股山西電力塔山發(fā)電公司，大同 037006)

0 引 言

汽輪機DEH系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化過程，要根據(jù)整個系統(tǒng)的構成、構件以及運行原理，對所有參數(shù)的具體作用參數(shù)作出明確的說明，之后借助于模擬仿真的方式，全面分析各類參數(shù)經過優(yōu)化之后是否正常運行。對于故障的檢測，則主要是針對當前已經開發(fā)出的各類硬件設施和軟件設施，讓其分析故障查詢過程中所需要使用的技術。

1 汽輪機DEH系統(tǒng)的構成

1.1 電子控制設施

汽輪機DEH系統(tǒng)的構成原理圖如圖1所示。

對于電子控制器中包括基本的控制DPU、電源設備數(shù)據(jù)的接口以及混合數(shù)模插件等，這類設施都放置在集中性的控制柜內，應用于獲得和接收反饋信號，同時根據(jù)已經在內部設置的邏輯計算網(wǎng)絡發(fā)出相應的控制指令。其中基本控制DPU，需要采用冗余控制機制，即日常運行中，一臺設備處于工作狀態(tài)，另一臺設備處于待機狀態(tài)，從而維持系統(tǒng)的運行穩(wěn)定。對于DEH系統(tǒng)內的網(wǎng)絡通信，需要使用基于以太網(wǎng)的相關技術構造，模擬量的輸出部分采用I/O通道實現(xiàn)。

1.2 整體操作系統(tǒng)

整個操作系統(tǒng)的建設中，主要包括工程師站和操作員站，每個站點中都需要配置專業(yè)的操作盤以及各類圖像的顯示裝置，對于運行人員來說，要通過對于各類型的交互界面，可以獲得當前這一控制系統(tǒng)種已經發(fā)生的相關數(shù)據(jù)和各類信號，從而全面完成后續(xù)的調整工作。對于兩個站點內部的交流，需要通過以太網(wǎng)進行連接，該過程中也需要配置冗余裝置，如果自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，那么直接切換到手動操作系統(tǒng)。

1.3 供油系統(tǒng)

供油系統(tǒng)包括高壓控制油系統(tǒng)和潤滑油系統(tǒng)兩個部分，這兩個部分獨立配置，其中高壓油系統(tǒng)內，應用抗燃液壓油將其配置，從而讓整個控制系統(tǒng)可以接受控制方案，取得相應的動作響應參數(shù)，同時在整個系統(tǒng)內，配置專業(yè)的液壓操作閥門控制量發(fā)出響應動作。對于潤滑油，則需要由主機進行控制，從而讓整個潤滑油系統(tǒng)可以穩(wěn)定高效輸出。

1.4 執(zhí)行系統(tǒng)

執(zhí)行機構包括高壓主蒸汽的電液伺服機構，調門伺服系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)內的被控對象、相關閥門等，在運行中，需要由信號放大器以及信息交換系統(tǒng)，對整個系統(tǒng)的影響參數(shù)進行調整，同時這類設備本身也必須根據(jù)其運行原理，在其中配置其他的設備。比如某方面是以液壓催動閥門進行狀態(tài)，此時就必須要和相關裝置進行連接。

1.5 保護系統(tǒng)

保護系統(tǒng)的作用是，在整個系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重故障或者危機時，可以直接手動停機，因此保護系統(tǒng)運行中，要根據(jù)各類危機的影響范圍以及作用原理，建立專業(yè)的預警機制。同時也要配置信號的投切機制，比如在出現(xiàn)機組超速、軸承油壓過低、潤滑程度過低現(xiàn)象時，可以直接通過手動操作，防止各類故障蔓延。

2 汽輪機DEH系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化方案

2.1 轉速參數(shù)優(yōu)化

轉速參數(shù)的優(yōu)化過程中，必須要根據(jù)該系統(tǒng)的自動控制流程圖進行確定，該流程圖如圖2所示。

參數(shù)的配置過程，需要對TV調節(jié)器和GV轉速調節(jié)機構參數(shù)進行整合，在這個體系的確立過程，也需要采用閉環(huán)控制模式進行分析，可以發(fā)現(xiàn)對于整個的PID調節(jié)器的相關參數(shù)確定中，需要根據(jù)純比例控制系統(tǒng)的各項參數(shù)對于比例信息和振蕩周期做出調整，該過程中使用經驗公式，確定整個系統(tǒng)運行過程中的最佳參數(shù)。具體處理方法是，首先需要使用調節(jié)器，將整個調節(jié)器的屬性變更為純比例調節(jié)器，積分時間保持為無窮大，微分時間為0，而整個比例設定出一個較大的值，最終形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)[1]。其次要在系統(tǒng)的具體運行狀態(tài)分析過程，要修改比例參數(shù)，并讓其逐漸處于下降狀況，直到整個系統(tǒng)出現(xiàn)臨界振蕩現(xiàn)象時，分析兩個波峰的時間間隔。最后是根據(jù)經驗公式進行確定，通過對于相關參數(shù)的全面分析，最終得到如下的整定參數(shù),見表1。

圖2 轉速控制系統(tǒng)

表1TV和GV的整定參數(shù)

2.2 負荷參數(shù)調整

負荷參數(shù)的調整過程，必須要根據(jù)整體性的控制路徑進行確定，該系統(tǒng)的控制流程圖如圖3所示。

負荷系統(tǒng)的構造過程中，分析的信息包括功率穩(wěn)定參數(shù)、閥門擾動參數(shù)、其他擾動參數(shù)以及轉速參數(shù)等， 其中整體上具有多個PID控制系統(tǒng)。

圖3 負荷參數(shù)控制系統(tǒng)

在各個參數(shù)的整定過程，發(fā)現(xiàn)最終給出的結果并非是唯一性的，而且可以通過對不同擾動下相關系統(tǒng)的輸出，才可以得到有序控制。另外通過仿真結果的研究發(fā)現(xiàn)，如果比例參數(shù)設置過高，則很容易導致整個控制系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，如果參數(shù)設置過小，則超調量和調節(jié)時間上，系統(tǒng)控制能力下降，最終得到的PID控制器參數(shù)優(yōu)化設置，見表2。

表2 PID控制器的參數(shù)優(yōu)化結果

2.3 擾動參數(shù)調整

在擾動參數(shù)的調整過程，把負荷擾動模塊的參數(shù)設定為0.2，同時也要在各個模塊的構造中，對各類參數(shù)進行合適的處理，并且要合理設置仿真時間。

對于負荷的擾動仿真，讓負荷擾動時間的Final Value參數(shù)設置為0.2，設置的仿真時間為30 s，通過對于所有信息的分析可以發(fā)現(xiàn)，對于負荷的擾動實驗，如果發(fā)生較大的擾動時，該系統(tǒng)會以15%的MCR階躍量參數(shù)增減機組的負荷參數(shù)。根據(jù)現(xiàn)有的研究成果，可以發(fā)現(xiàn)設置的負荷變化參數(shù)為3%MCR/min。

3 汽輪機DEH系統(tǒng)的故障查詢方法

3.1 網(wǎng)絡選擇

網(wǎng)絡選擇要通過對于相關計算模式的合理確定，分析運行狀態(tài)，從當前的信息上來看，C/S計算模式具有良好性能，為整個系統(tǒng)的集成方案進行合理的構造。同時對集中性的信息，比如本地的PC環(huán)境、工作站環(huán)境以及相關界面環(huán)境，都可以進行同期布置，讓用戶在操作中可從該界面內信息，并且把這類信息直接應用到后續(xù)控制過程。

另外控制界面上的功能模塊也可以支持用戶的直接控制，當然該技術也存在一些缺點，如客戶端和服務器的直接連接中，會導致服務器的一些資源會應用于和客戶端的連接工作維持，不過從整體上來看，這一方法本身具備良好的使用特征，可以適用于各項工作，因此可選用該方法進行整個系統(tǒng)的塑造。

3.2 計算方法

計算方法的確定工作中，需要通過對于各類計算模式的選擇，其中主要選用的計算模式為B/S計算模式，該系統(tǒng)的使用中，可以直接實現(xiàn)網(wǎng)絡信息在管理系統(tǒng)內的躍遷，并且使用萬維網(wǎng)技術，將數(shù)據(jù)庫技術和DEH系統(tǒng)的相關信息進行關聯(lián)。該模式的優(yōu)勢是，可為多層級的客戶端計算機系統(tǒng)運行模式、運行方法和運行狀態(tài)進行調整，讓建立的信息機制可以從靜態(tài)分析模式轉變成動態(tài)監(jiān)管模式，同時讓客戶機和服務器可以全面處于運行狀態(tài)，此時如果用戶直接通過瀏覽器向系統(tǒng)發(fā)布查詢請求，則服務器會接受該請求，并且從數(shù)據(jù)庫內直接獲得數(shù)據(jù)并反饋給服務請求者。

3.3 開發(fā)工具確定

開發(fā)工具的確定過程中，主要使用的技術包括HTML語言和動態(tài)網(wǎng)頁技術，對于超文本標記語言，可以從一個文件跳轉到另一個子系統(tǒng)，此時可以和所有的主機進行文件方面的關聯(lián)。

因此在該過程中，可以通過該系統(tǒng)生成專業(yè)的超文本標記文檔，并且讓該文檔可以獨立于所有的操作系統(tǒng)平臺。在具體的使用過程中，可使用萬維網(wǎng)瀏覽器，實現(xiàn)對各類頁面信息和網(wǎng)站信息的取得，對于動態(tài)網(wǎng)頁技術，會由HTML語法構成自動更新性和持續(xù)性的數(shù)據(jù)，因此可以說，通過對該技術的使用，可以直接說明當前系統(tǒng)運行過程中所產生的所有信息。

3.4 查詢系統(tǒng)開發(fā)

在查詢系統(tǒng)的開發(fā)中，首先是對于故障的查詢工作，要依托于計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，根據(jù)當前的計算機自動化處理系統(tǒng)所返回的所有數(shù)據(jù)，對于各類故障做出制度化、標準化的處理[2]。此外支持工作人員通過輸入相關參數(shù)，分析當前該系統(tǒng)是否出現(xiàn)了嚴重的故障。其次是對于故障處的動畫演示，在故障的查詢中，可以直接根據(jù)取得的信息生成演示動畫，在故障的排除過程，可更好了解當前該系統(tǒng)中存在的運行問題。最后是對于靜態(tài)頁面的展示，其中有設備的介紹文字和圖片共存組成。

4 結束語

綜上所述，汽輪機DEH系統(tǒng)的參數(shù)調整過程中，必須根據(jù)各個子系統(tǒng)的運行原理和運行方案進行分析，之后全面分析這類參數(shù)所代表的含義，并對其做出調整。在故障查詢系統(tǒng)的建設階段，則必須要通過基于萬維網(wǎng)系統(tǒng)以及超文本系統(tǒng)對相關參數(shù)進行確定，同時通過建立信息的專業(yè)顯示界面，充分提高該系統(tǒng)的運行質量。