REXA執行器DEH系統一次調頻能力的研究

摘 要：汽輪機REXA執行器純電液調節系統（簡稱REXA執行器DEH系統）是一種新型電調系統，該系統采用美國REXA公司生產的REXA電液執行器作為DEH的電液轉換裝置。REXA執行器無需外供油源，有效提高了系統的抗油質污染能力。REXA執行器加上反饋杠桿組成的力驅動執行機構，是一種系統結構簡單、調節精度高以及穩定性好的DEH液壓放大機構。REXA執行器DEH系統在提高機組自動化方面做出了突出的貢獻，在不同類型機組得到廣泛的應用，取得良好的效果。本文主要探討了REXA執行器DEH系統的一次調頻功能，以及在電廠實際應用中的調頻能力。

關鍵詞：REXA執行器 DEH系統 調頻 孤網

中圖分類號：TK323文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）05（b）-0010-02

電力生產問世以來，發電機組并列運行便是向用戶提供可靠的、高質量的電能的主要方式。隨著經濟發展和社會進步，電能需求逐漸增加，使電網的規模越來越大。大電網的穩定是由電網中每臺機組的調頻能力決定的，所以，DEH系統的一次調頻能力是機組入網的必要考查指標。隨著機組DEH調頻能力的加強，大電網越來越具有供電可靠，頻率穩定和電壓穩定的優勢。但是，大電網不能涵蓋所有的供電需求，在一定情況下，還會出現小網工況。比如，大網解列可變成小網運行，部分自備電站需要孤網運行，帶廠用電的機組甩負荷后也要轉為孤網運行等。所以，DEH系統的一次調頻能力是非常重的指標。REXA執行器DEH系統具有良好的一次調頻能力，能夠適應各種級別機組、各種運行工況。

1 REXA執行器DEH系統簡介

REXA執行器DEH系統由控制部分和液壓部分組成。控制部分一般有DCS系統構成，或者是專用的DEH控制器，液壓部分是由采用REXA執行器作為電液轉換裝置的電液放大機構和液壓保護系統構成。

1.1 控制系統

圖1為控制系統的網絡結構圖。控制器（DPU）采用冗余配置，汽輪機轉速、功率、壓力等重要信號采用三取二或二取一冗余處理。控制系統標準配置包括DEH標準控制柜、操作員站和工程師站，根據用戶需要配置操作盤臺。

根據用戶需求可選用與機組一致的分散控制系統組件的控制器；按電力行業標準，根據機組的具體要求，進行系統硬件配置和控制邏輯組態。

RERXA執行器可與任何控制系統兼容，目前，已采用的分散控制系統控制器有：國電智深EDPF；和利時MACS-Ⅱ、MACS-III、MACS-Ⅴ、FOCS；新華XDPS-400/M；龍源正合LYZH；康吉森；浙大中控等。以及日立HIACS-3000、HIACS-5000/M；西屋OVATION；ABBINFI90；FOXBORO；WOODWARD；HONYWELL，以及遼寧電控的ITC小型控制器等。

1.2 液壓系統

REXA執行器DEH液壓系統由REXA執行器力驅動液壓機構和液壓保護系統構成。

1.2.1 REXA執行器力驅動液壓機構

REXA執行器力驅動機構由REXA執行器、杠桿反饋機構、錯油門和油動機組成。如圖2所示，杠桿一端通過滑動鉸鏈與油動機活塞桿聯接，杠桿另一端與通過鉸鏈與錯油門滑閥控制連桿聯接，控制連桿作用在錯油門滑閥上部，REXA執行器通過鉸鏈作用在近于控制連桿側的杠桿上。固定的壓力油作用在錯油門滑閥下部。

REXA執行器接受DEH控制信號向上動作，杠桿以油動機活塞桿為支點，帶動控制連桿向上移動，錯油門滑閥在其下部高壓油的作用下跟隨上移偏離中間位置，使油動機在壓力油的作用下向開啟方向位移，控制調速汽門，在油動機向上動作的過程中，杠桿以REXA執行器為支點，帶動控制連桿下移，使錯油門滑閥回中，完成加負荷過程。減負荷過程相反。機組甩負荷或緊急停機時，通過OPC電磁閥及過渡閥迅速泄放錯油門滑閥下部油壓，錯油門滑閥在其上、下油壓差的作用下，以及在REXA執行器置零、向減負荷方向快速動作的過程中，使其迅速偏離中間位置，關閉調速汽門，抑制機組轉速的過渡飛升。

1.2.2 液壓保護系統

如圖3所示，設置冗余OPT電磁閥組，與手動和遠方停機電磁閥并聯工作，OPT電磁閥動作，通過危急遮斷滑閥關閉主汽門和調速汽門實施停機。適用于REXA執行器同向驅動力驅動執行機構。

2 REXA執行器DEH系統的調頻原理

REXA執行器DEH系統的調頻控制邏輯原理如圖4所示，其中調頻死區為±2轉/分。將轉速差換算成負荷指令快速疊加到DEH的負荷輸出指令上，REXA執行器快速響應指令，開關調門，實現一次調頻。

3 實際調頻應用情況

某發電廠100MW機組，于2010年8月6日進行了一次調頻性能試驗，試驗結果匯總表1，圖5為試驗記錄曲線。

試驗結果表明：一次調頻負荷響應滯后時間小于3s，一次調頻穩定時間小于1min，限制幅度不小于機組額定負荷的10%，性能均滿足入網要求。

4 結語

REXA執行器型DEH系統，不僅具有良好的穩定性和免維護等特點，同時其一次調頻能力也很完善，完全可以滿足電廠入網的要求。經過多臺機組的實踐，充分證明了REXA執行器DEH系統在不同型號、不同級別機組的應用中，都具有良好的一次調頻能力。采用汽輪機REXA執行器DEH系統并網投運的機組，均通過了電網一次調頻功能的入網試驗，其性能均已達到入網要求。

參考文獻

[1]馬承民.汽輪機調節保護系統[M].沈陽：東北大學出版社，1995.

[2]孫增圻.計算機控制理論及應用[M].北京：清華大學出版社，1989.