汽轮机DEH系统参数优化的研究

刘海风

【摘要】DEH系统是汽轮机的重要组成部分，本文针对汽轮机电子式电液调速系统，结合DEH调速控制方法以及原理，分析了DEH系统的结构组成，还对DEH系统的参数优化设计进行了研究，希望对相关工作人员有所帮助，为汽轮机DEH系统调速控制与完善提供一定借鉴的经验。

【关键词】汽轮机；DEH系统；参数优化

汽轮机是电厂中一种常用的热工设备，为了提高电厂的生产效率，必须加强对汽轮机DEH系统的调速控制，这也是电厂电力系统部门需要研究的重点问题。汽轮机在不断改进与优化的过程中，应用的技术也越来越先进，从传统机械离心技术到液压技术，在到现如今电力技术，说明在科技不断进步的影响下，汽轮机各個系统设计应用的技术在不断进步。DEH系统是汽轮机电液调速系统的重要组成部分，在实际应用的过程中，DEH系统具有控制线性化、控制精度高等优点，而且带负载能力较强。

一、汽轮机DEH系统的基本结构组成

下文结合数字式电液调速系统中DEH系统的设计原理，提出了参数优化的思想，对DEH系统的基本机构组成进行了分析，这对提高电厂热工循环的效率以及控制水平有着一定帮助，还对优化汽轮机DEH系统参数有着促进作用。下面笔者对数字式电液调速系统DEH的重要组成部分进行了分析，以供参考。

1、电子控制器

电子控制器属于具有微机功能的控制系统，其体型比较小，但是包括的元件比较多，比如I/O接口、控制输出模块、数据转换通道以及电源模块等等。电子控制器的功能比较多，其中最重要的是接收汽轮机控制系统发出的信号，通过数据转换器，将信号转换为特殊格式规范的信号，这样可以方便对汽轮机气阀调节装置的控制，有利于提高汽轮机控制阀门的能力。

2、操作系统

操作系统在汽轮机中的主要功能是实现人机交互，该系统是由操作盘、显示器、键盘等硬件构成的。操作系统可以实现人机对话，具有多项控制与操作的功能，而且可以实现DEH系统的通信功能，在优化汽轮机DEH系统参数时，需要以提高系统操作能力原则。

3、油系统

汽轮机油系统主要是由两部分构成，分别是高压油控制系统与润滑油系统，这两个组成部门是具有独立性，相互之间的干扰比较少。高压油控制系统可以为汽轮机提供较强的动力，这一系统接收到的信号主要是由电子控制器发出的，利用这一系统，可以实现控制系统对供油动力压力的调节。润滑油系统具有润滑的作用，其通过提供透平油，可以帮助汽轮机更好的运转。

4、执行机构

执行机构可以接收到操作盘以及电子控制器发出的信号指令，而且可以将这些控制指令转化为驱动指令，通过传输到驱动执行机构中，从而完成指令中要求完成的动作。执行结构是由电液伺服阀、放大器以及油动机组构成的，可以完成对高压以及中压调节气阀的驱动控制。

5、保护系统

保护系统可以实现对汽轮机DEH系统稳定运行的保护，这包括电路保护、油路保护等。保护系统功能的实现需要利用电磁阀这一装置，其可以对DEH系统电流、电压以及油压参数进行监测，并根据监测到的信息做出保护动作，从而保证汽轮机更加的运转。

二、汽轮机DEH系统参数优化的研究

1、DEH系统关键控制参数

我国汽轮机大多数都是利用串级PID控制系统实现电液调速的，为了提高汽轮机DEH系统优化的质量，必须以提高系统实用性为原则，下面笔者结合串联PID控制系统，对汽轮机DEH系统参数优化方法进行简要的探讨。串级PID控制系统的控制参数主要包括：比例系数P、积分系数I、微分系数D，对这三个参数进行优化与调整，可以提高汽轮机对DEH系统的控制能力。下面笔者对PID系统参数的主要作用进行简单的分析：

1.1参数P。参数P的主要作用是比例调节，设计人员通过设置准确的比例参数，可以检测系统是否存在偏差，如果检测出偏差，参数P则会发挥调节的作用，缩小偏差范围；增强参数比例的作用，还可以提高调节的效率，有助于减少误差，但是如果比例作用过大，也会降低系统运行的稳定性。

1.2参数I。参数I具有积分调节的作用，可以消除系统存在的误差。在DEH系统中，有时会存在设计误差，利用参数I积分调节的功能，可以减少误差出现的概率，只有消除系统全部误差后，积分调节才会自动停止。所以，参数I具有提高系统稳定性的作用。如果参数I积分调节的设置存在失误，则会影响动态响应的速度，将积分作用与PI调节器以及PID调节器结合在一起，可以有效的提高积分调节的准确性。

1.3参数D。参数D具有微分调节作用，微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除。因此，微分调节可以改善系统的动态性能。

2、优化方案设计

2.1基本原理

优化之后的调速控制系统，不仅仅实时监测速度偏差e的变化，同时还监测速度偏差e的变化ec，通过对速度偏差e和速度偏差的变化ec的监测，依据相应的模糊控制法则给出PID参数的自整定，从而优化了速度调节的控制模式。优化之后的基于模糊控制实现的PID参数自整定控制方法，不仅能够避免传统的由于只监测速度偏差e所带来的速度调节控制的滞后性，更重要的是通过模糊调速法则，能够在很大程度上优化控制系统由于PID整定过程所带来的干扰。

2.2优化步骤

具体的优化实时步骤需要按照一定步骤执行：首先，给出初步整定的PID参数；其次，实时监测速度偏差e和速度偏差的变化ec；再次，设计完善的模糊控制法则库；最后，依据相应的模糊法则优化参数PID的整定；另外，还要利用反馈给执行机构完成调速过程。

三、结语

汽轮机在火力或者水力发电厂中有着广泛的应用，其属于一种热工设备，而且影响着热工循环控制的效率，也影响着控制系统的可靠性。为了提高发电厂的生产效率以及汽轮机DEH系统运行的稳定性，必须对DEH系统的各项参数进行优化。在优化的过程中，需要在串级PID控制系统的基础上进行，笔者结合自身经验，提出了汽轮机DEH系统参数优化方案，通过实践发现，优化系统参数，可以提高控制系统热工循环效率，还可以提高控制系统的稳定性，具有较强的借鉴以及指导意义。

参考文献

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