汽轮机孤网运行控制系统的设计与实现

论文摘要

随着中国经济的快速发展，越来越多的企业建立了自备电站。这些自备电站往往不与大电网连接，形成了一个个“孤立电网”。孤立电网运行的发电机组无法稳定供电频率，经常会频率崩溃，全厂停电，造成严重的经济损失。论文以汽轮机数字式电液调节系统（DEH）为主要研究对象。通过对系统的分析，指出了传统DEH控制系统在孤网运行控制方式上的不足，提出了全新的改进的汽轮机孤网运行控制系统方案。论文的主要工作和结果如下：（1）详细分析了用户需求，指出了现有DEH系统由于运行速度缓慢、液压执行机构响应缓慢以及一次调频功能不完善，无法满足孤网运行要求。（2）针对用户需求，制定了DEH系统详细设计方案。提出在现有系统中增加50毫秒快速控制回路，提高测速、一次调频和伺服输出的运行速度。并通过编程实现。（3）通过对电网调频方式的理论分析，提出了硬件一次调频加软件一次调频的控制方式。并通过编程实现。（4）分析汽轮机液压执行机构的运作原理。为解决传统DEH系统液压执行机构响应速度慢的问题，在此项目中提出应用液力弹簧平衡式电液伺服油动机。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源和研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文的主要工作与章节安排
• 第二章 汽轮机孤网运行控制系统中的关键技术
• 2.1 分布式控制系统
• 2.1.1 DCS 系统的技术特点
• 2.1.2 DCS 系统的整体结构
• 2.1.3 DCS 系统的通用性
• 2.1.4 DCS 系统的互联互通性
• 2.1.5 DCS 主要系统的硬件
• 2.2 汽轮机数字电液控制系统
• 2.2.1 DEH 电子部分
• 2.2.2 DEH 液压部分
• 2.3 小结
• 第三章 汽轮机孤网运行控制系统的设计方案
• 3.1 汽轮机孤网运行控制系统的需求分析
• 3.1.1 工艺需求背景
• 3.1.2 用户需求分析
• 3.1.3 功能需求描述
• 3.2 汽轮机孤网运行控制系统的总体设计
• 3.2.1 系统结构设计
• 3.2.2 控制流程设计
• 3.3 孤网调频功能设计
• 3.3.1 电网的调频原理分析
• 3.3.2 电网二次调频
• 3.3.3 对现有 DEH 的改进
• 3.4 电液伺服油动机的设计
• 3.4.1 组成及原理
• 3.4.2 错油门滑阀设计
• 3.4.3 电液伺服油动机设计图
• 第四章 汽轮机孤网运行控制系统的实现
• 4.1 系统的软硬件平台
• 4.1.1 硬件平台
• 4.1.2 软件平台
• 4.2 汽轮机转速测量的实现
• 4.2.1 实现方案
• 4.2.2 程序实现
• 4.3 伺服阀控制功能的实现
• 4.3.1 实现方案
• 4.3.2 程序实现
• 4.4 系统功能实现
• 4.4.1 调节系统功能
• 4.4.2 限制保护功能
• 4.4.3 试验系统功能的实现
• 4.4.4 辅助系统功能
• 4.4.5 状态监视、报警、记录功能
• 4.6 小结
• 第五章 系统测试
• 5.1 测试环境
• 5.2 运行结果
• 第六章 结束语
• 6.1 论文的工作
• 6.2 下一步工作
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果