摘要：随着先进技术的不断升级，抽气式汽轮机组的工作效率相应提高，抽汽式汽轮机电液调节系统越来越完善。应用这一系统探究解耦关系、总结常见问题，不仅能够优化机组工作性能，而且还能促进机组稳定运行，扩大该系统应用范围。本文在系统介绍的基础上，具体分析了解耦关系以及具体应用，希望相关研究人员能够以此为借鉴，为实践探究活动提供理论支持。
关键词：抽汽式汽轮机电液调节系统；解耦关系；系统应用
前言
近年来，汽轮发电机组应用率越来越高，操作者高度重视机组运行的安全性，并且机组工作效率关系到整体工作效率，一旦机组性能降低或者存在调节问题，那么机组的应用作用不能充分发挥，并且机组运行的经济性也会相应降低。由此可见，本文探究这一论题是十分必要的，能为当前机组应用企业提供建议，能够扩大抽汽式汽轮机电液调节系统的应用空间。
1抽汽式汽轮机电液调节系统介绍
1.1构成和性能
抽汽式汽轮机电液调节系统分为两部分，第一部分即单抽机组控制系统，第二部分即双抽机组控制系统，两个系统的工作原理如图1和图2所示，其中D1、V1、N1、N2、D2、V2、De、D3、V3、N3、De2分别代表蒸汽、高压调节阀门、高压缸、低压缸、蒸汽、低压调节阀门、抽气量、蒸汽量、低压调节阀门、抽气量。了解系统工作原理后，系统组成自然得知。
图 1 单抽机组控制系统工作原理 图2 双抽机组控制系统工作原理
控制系统性能主要为：转速控制范围为61——3650r/min；转速测量误差为±1r/min；转速控制精度为±3r/min；负荷控制精度小于等于±0.5%额定负荷；平均故障修复时间小于30min；甩电荷时，最大超调量小于等于8%额定转速能够长时间保持空转状态；供热机组为±3%满量程[1]。
1.2调节方式
该系统调节方式主要有三种，第一种即热电独立调节，第二种即以热定电，第三种即供热牵连调节。前者在迎合热网热负荷需要的基础上合理控制油气隔板，此时机组完成调频任务，电网能够主动接纳电功率变动，这种方式具有简单性、实用性特点。中者在了解汽轮机出力需要的前提下确定机组控制指标，全面提高热负荷稳定性，同时，巧妙应用抽汽投入方式以及转速调节方式，这对压力值稳定、电功率有序变化有重要作用。后者主要用来控制干扰，即避免功率和压力互相影响，这也是发挥这种调节方式自治性的基本表现，在同一时间可被投入的方式主要有抽汽投入式和测功投入式，这对功率值和压力值稳定有重要作用。
2解耦关系分析及应用
2.1常见问题
从上述介绍中可以看出，机组功率存在一定联系与抽汽压力参数，二者间的耦合关系较紧密，其中一者发生变化，另一者也会相应改变，在此期间，调节方式也会变化，进而导致二者干扰、机组稳定性能降低，不利于实现经济运行的目标。要想顺利、高效解决这一现实问题，应制定适合的解决方案，应用解耦控制方案，这不仅会改善耦合关系，而且还能提高机组稳定性。
2.2解决措施
2.2.1相关要求
动态控制功率参数和抽汽压力参数，即使其中一个参数发生变化，则另一个参数也能稳定不变，全面保障机组运行的稳定性和安全性。分析系统构成可知，系统调节量有三个，控制方式有两个，所以机组运行有两种，应用以热定电这一方式进行调节，能够合理控制参数值，其中一个参数发生变化，另一个参数保持稳定不变。
2.2.2解耦控制措施
对比分析抽汽式汽轮机在解耦控制（解耦原理如图3）和无解耦控制两方面的情况，有解耦条件下，抽汽压力调整或者功率调整均不会影响负荷值，同时，系统稳定性也能在调节作用下取得良好效果；无解耦条件下，缓慢控制调节速度，以免机组稳定性受到影响，如果调节速度过快，则功率会在短时间内快速波动，并且抽汽压力也会快速波动，针对关键性变量全面控制，具体表现如下：
图 3 抽汽式汽轮机解耦原理
合理确定抽汽压力，目标设定期间应用的工具主要为操作盘；合理控制抽汽压力偏差，即了解目标值和实际值间存在的偏差，如果目标值大于实际值，这时应发挥本文抽汽式汽轮机电液调节系统的调节作用，调节工作结束于差值归零。系统控制工作缩小差值，这能大大提高控制精度，即差值越小，控制精度越高，因此，操作者应动态控制差值，避免差值过大；确定抽汽压力调节速度，这一环节对控制精度以及调节效果有直接影响，速度与精度呈正比例相关，即精度会随着速度的加快而提高，因此，操作人员应合理调节速度，避免速度过快或者过慢；适当改变投入调节方式，由于单炉单机受蒸汽流量影响极易改变运行状态，进而会降低系统稳定性，因此，应合理确定调节方式，明确抽汽压力值，这有利于促进系统稳定运行，能为自动投入方式提供应用空间；投入负荷控制器，该设备适时投入能够对比差值，了解功率目标值和实际值存在的偏差，在掌握偏差的基础上，对其进行PID计算，根据计算结果分析高压油动机行驶距离，传输特定的控制信号，借此完成机组以及机组功率的合理控制。在此期间，进行无差调节，合理设定负荷值，通过控制信号的信息提示掌握高压驱动目标[2]。
结论：综上所述，本文探究“抽汽式汽轮机电液调节系统的解耦关系与应用”这一论题，能在掌握系统组成、系统调节方式的基础上，合理确定解耦关系，掌握抽汽压力和功率间的关系，通过参数合理控制、适当变化来进行数值控制，以此降低干扰性，提高系统稳定性和安全性，全面提升系统性能，提高机组运行效率。这能扩大抽汽式汽轮机电液调节系统应用范围，优化系统应用效果。
参考文献：
[1]覃嘉恒.DSP在舰船推进汽轮机电液控制系统的应用[J].舰船科学技术，2017，39（20）：55-57.
[2]孙立，董君伊，李东海.基于扩张状态观测器的汽轮机功频电液串级控制[J].中国电机工程学报，2015，35（07）：1697-1703.
论文作者:包志勇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/13
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