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第6讲 汽轮机负荷控制,汽轮机负荷控制系统的任务是使汽轮发电机组的输出功率满足电网负荷变化的需求，同时参与电网的一次调频，维持电网的频率稳定。,6.1 负荷目标值,汽轮机的负荷目标值一般由运行人员根据中调指令或由ADS根据电网需求给出，经过处理后通过 DEH负荷控制系统控制汽轮发电机组升、降负荷。,6.2 负荷变化率处理单元,在汽轮发电机组运行过程中，通过负荷变化率控制机组负荷升、降的速度，负荷变化率处理单元可以根据机组运行状态选择不同的负荷变化率：,运行人员设定的负荷变化率，范围限定在030MW/min以内； 机组处于ATC运行方式时，由ATC装置根据机组负荷变化能力 和应力限制自动设定的负荷变化率。,机组处于机调压（TCP）运行方式时，由机调压控制器根据主 蒸汽压力变化设定的负荷变化率； 当机组出现故障时，由快速减负荷保护装置或主蒸汽压力低保 护装置根据机组状态输出RUNBACK速率或TPL速率。,负荷变化率处理单元的工作原理如下图所示：,6.3 负荷给定值处理单元,在负荷给定值处理单元中也采用将负荷变化率与负荷给定值在给定值运算模块中相加，并经过相应模块处理后再次返回给定值运算模块的“循环增量法” 对负荷给定值进行处理，使其逐渐接近并等于设定的负荷目标值，其处理流程如下图所示：,负荷给定值处理流程,给定值运算模块,给定值切换模块,给定值切换模块，可以根据机组运行的不同状态或汽轮机负荷控制系统投入或切除不同的控制回路（如转速回路、功率回路或调压回路）时对输出信号进行切换，其原理如下图所示：,给定值限制模块,给定值限制模块根据机组运行过程中设定的负荷高限与负荷低限对负荷给定中间值REFTMP15信号进行限制，使最终输出的负荷给定值（REFDMD）处于机组负荷限定范围以内，其工作原 理如下图所示：,6.4 DEH负荷控制单元,汽轮机DEH负荷控制单元，由功率调节回路和调节级压力调节回路组成，其工作原理如下图所示：,一次调频功率值的计算,汽轮发电机组的输出功率除满足电网对负荷的要求外，当负荷变化引起电网的频率变化时，各机组应改变其输出功率以维持电网频率稳定并网机组应参与电网的一次调频。一次调频计算单元的工作原理如下图所示：,DEH控制系统的静态特性,当机组处于稳态时，电功率调节回路的PID调节器输入信号为零，即满足如下关系：,根据上式可得DEH控制系统的静态特性曲线：,DEH控制系统采用了转速和电功率信号作为被调量，具有功频 电液调节系统的静态特性（图中曲线1）。,改变负荷给定值REFDMD，可以使曲线平移（图中曲线2）而 实现二次调频。 改变频率校正装置的放大系数 K，可以改变曲线的斜率及纵切 距（图中曲线3），以满足机组在不同工况下的要求。 切除转速反馈回路，机组不参与电网的一次调频，其出力只随 负荷给定值而变（图中曲线4），动态特性变差。,6.5 快速减负荷RUNBACK保护功能,当机组的辅机出现故障使机组出力受到限制时，为使机组可以在允许的较低负荷下继续运行，在汽轮机DEH负荷控制系统中设有快速减负荷（RUNBACK）保护装置，根据机组不同的故障程度设置了3级保护，分别为：,RUNBACK速率150MW/min RUNBACK极限1150MW RUNBACK速率2150MW/min RUNBACK极限280MW RUNBACK速率3300MW/min RUNBACK极限370MW,快速减负荷（RUNBACK）保护功能单元，可以根据机组 不同的故障程度，产生相应级别的快速减负荷（RUNBACK）运,行指令以及相应的快速减负荷（RUNBACK）速率，其工作原理如下图所示：,6.6 主蒸汽压力低（TPL）保护功能,主蒸汽压力突然下降很多对汽轮机的末级叶片运行会产生不利影响，为防止在机组负荷变化时主蒸汽压力的突降，在汽轮机DEH控制系统中加入了主蒸汽压力低（TPL）保护装置。,主蒸汽压力低（TPL）保护投切控制模块,主蒸汽压力低（TPL）保护投切控制模块功能为根据运行人员设置的主蒸汽压力限制值和机组运行状况对TPL保护功能的投切进行控制，其工作原理如下图所示：,TPL减负荷速率计算模块,TPL减负荷速率计算模块功能为在主蒸汽压力低（TPL）保护投切控制模块产生TPL运行信号时，根据机组主蒸汽压力的变化计算出相应的TPL减负荷速率，其工作原理如下图所示：,
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