300兆瓦機組并聯控制邏輯的分析與改進

1設備概述李余江電廠2300MW汽輪機由哈爾濱汽輪機廠制造，數字電液控制系統(DEH)和電氣控制系統(ECS)由北京貝利公司的Symphony集散控制系統實現。DEH控制方式分為四個部分：汽輪機超速控制、自動控制、手動控制和自啟動控制；ECS主要監控發變組、啟動備用干式變壓器、開關、UPS等電氣設備，實現機組并網邏輯。這兩臺機組參與“西電東送”，每臺機組有三種運行方式：接入湖南電網運行；用輔助電源操作；接入廣東電網運行。當機組正常啟動時，必須通過這三種方式向廣東電網送電。從圖1可以看出，500千伏線路接入廣東電網，110千伏線路接入湖南電網，兩條6kV母線配有廠用電。為防止廣東電網與湖南電網并網，機組并網過程采用以下方式：在汽輪機負荷升至3000r/min前，合上斷路器QF3、QF4，然后啟動備用干式變壓器帶廠用電運行；汽輪機負荷升至3000r/min后，同步裝置合上斷路器QF1、QF2，即接入湖南電網。負荷升至7kW左右后，斷開斷路器QF3、QF4，即機組帶廠用電運行；同時，QF5關閉時，接入廣東電網運行。如果機組直接接入廣東電網而沒有上述過程，當斷路器QF5閉合時，QF3和QF4必須同時斷開。如果該聯鎖失敗，廣東電網和湖南電網將相互連接，造成重大事故。因此，上述機組在并網過程中的運行方式必須安全可靠。3原并網控制邏輯及分析在DEH控制邏輯中，并網信號來自ECS系統，當機組在湖南電網或廣東電網運行時，認為機組已并網。當機組以輔助動力運行時，DEH采用速度控制。在原并網控制邏輯中(見圖2)，當機組并入湖南電網，負荷3000r/min穩定運行時，調速器輸出跟蹤0，高壓調節閥開啟指令等于負荷REFERENCE)；價值。當機組負荷升至7kW時，湖南電網切換到廠用電運行方式，并網信號消失，高壓調節閥開啟指令等于調速器輸出，即指令從參考值降至0，汽輪機轉速降低，調速器輸出在轉速偏差作用下逐漸增大，高壓調節閥逐漸開啟，使機組負荷運行維持在3000r/min。

4并網邏輯缺陷當機組帶7kW負荷，從湖南電網運行方式切換到有廠用電運行方式時，高壓調節閥關閉，汽源切斷，汽輪機轉速迅速下降，頻率過低，造成很多廠用電設備跳閘，機組被迫停機，嚴重影響機組運行安全。

5并網邏輯修改在原并網控制邏輯中，當并網信號從1變為0時，高壓音關閉。這種邏輯對于普通機組來說是合理的(即廠用電總是掛在一個電網上)，因為其廠用電不需要在兩個不同的電網之間來回切換，但是對于“西電東送”機組來說，這種邏輯需要改進。為了解決上述問題，DEH針對帶輔助電源的運行方式設計了一種特殊的電路，即DEH引入了來自ECS系統的帶輔助電源的運行信號。當該信號出現時，產生的500毫秒脈沖信號使速度控制器輸出跟蹤參考值，然后速度控制器根據速度偏差調節高壓調節閥的開度。具體邏輯結構見圖3 #p#分頁標題#e#

結論李余江電廠并網邏輯的完善為西電東送跨網機組的DEH設計提供了典型的“并網”控制邏輯。本文從電氣系統的結構來探討機組的并網過程，說明隨著控制系統集中度的提高，電氣系統與熱工專業的關系越來越密切，這就要求熱工專業人員對電氣專業的一些基礎知識更加熟悉，以便更好地與電氣專業人員交流，使DEH和ECS的邏輯更加合理和實用。

來源：中電網