原創 2016-04-14 廣東院 汽機監督

1、 問題描述

應某電廠機組（60MW）出現調門和功率波動問題。該機組DEH 采用新華XDPS-400+，用多閥控制方式，因在負荷穩定工況時，調門和功率經常出現波動（波動范圍1MW～6MW），特別是主汽壓力高、負荷低的時候波動更大。從2016 年1 月7 日早上開始將2 號高調門退出運行，問題也沒有得到解決。

2、現場檢查情況

檢查DEH 閥門開度指令和反饋的歷史曲線，發現3號、4 號高調門的指令和反饋不對應，經常出現指令變化不大的情況下，閥門反饋出現較大的波動，指令和反饋的差最大超過20%。4 號高調門還出現閥門指令從0 變化到20%時，反饋還是0 的現象。一次調頻、高調門、機組功率的對應關系及波動曲線見圖1、圖2。

機組沒有協調控制系統，DEH 雖然投入功率閉環控制回路，但檢查發現功率閉環PID 調節器的控制參數設置的非常弱，功率閉環調節幾乎不起作用。目前的調節方式是機組功率指令疊加上一次調頻頻差信號后，直接作為閥門指令控制調門開度。一次調頻、功率閉環和負荷指令疊加回路見圖3 所示。

閥門流量指令信號經過處理后送到閥門伺服控制卡（VPC）進行純比例調節，閥門伺服控制卡（VPC）的PID 控制參數如下：

1 號高調（GV1）：Kp=1.36

2 號高調（GV2）：Kp=1.40

3 號高調（GV3）：Kp=1.40

4 號高調（GV4）：Kp=1.30

3、問題分析

（1）3 號、4 號高調門經常在調門指令沒有變化或變化很小的情況下，閥門的

LVDT 反饋信號出現周期為2s 左右的大幅波動（波幅最大到25%）。在閥門波動的時，機組功率也出現波動，有時功率瞬間波動幅度有5MW。

（2）3 號、4 號高調門的閥位指令和LVDT反饋信號經常對不上，有時在閥位指令沒有變化時調門自己在波動，而有時系統發出閥位變化的指令時，閥門沒有相應的動作。

（3）經常出現高調門沒有調節或動作幅度很小的情況下，機組功率瞬間出現大

幅的波動（波幅5MW），懷疑調門（伺服閥）存在比較嚴重的卡澀現象。

（4）因為功率閉環回路的控制參數設置非常弱，功率閉環調節幾乎沒有調節功

能，因此，一次調頻動作應該不是引起調門和機組功率的波動和功率振蕩的主要原因，閥門自身的不正常波動和調門卡澀才是問題出現的主要因素。

（5）因為每個DEH 閥門伺服控制卡（VPC）都有一個純比例調節回路，4 個閥門的Kp 值在1.3～1.4 之間，這個參數如設置不合適，也有可能造成調門控制不穩定和引起調門、功率振蕩。

4、建議

（1）機務專業檢查油系統，以及高調門伺服閥和油動機的動作是否不正常，觀

察閥門指令沒有變化的時候調門是否自身存在波動現象。如條件允許建議更換伺服閥。

（2）熱工專業詳細測試檢查閥門伺服卡的功能，有條件的話更換GV3 和GV4 的

伺服卡，再觀察問題是否依然存在。

（3）熱工專業檢查DEH 控制機柜內各電源電壓是否正常，控制機柜接地電阻是否滿足要求。

（4）機組一直沒有進行過閥門流量特性試驗和一次調頻功能測試，建議安排進行閥門流量特性試驗，必要時優化閥門流量曲線，然后再進行一次調頻功能測試，檢查相關控制參數是否滿足電網要求，同時要保證機組安全穩定運行。

（5）為排除現場電磁干擾引起調門波動的因素，建議檢查閥門伺服卡指令到就地伺服閥的控制電纜，以及LVDT 到機柜的信號電纜屏蔽層接地是否正確和可靠。

（6）對閥門伺服卡的Kp 比例參數進行適當調整，在Kp 數值在1～1.4 之間進

行試驗，觀察閥門的振蕩問題是否有改善。經了解，有的電廠相同型號的新華DEH 控制系統，高調門VPC 伺服卡的Kp為1.0。現在該機組的高調門為1.3～1.4 之間，可能有點偏大。

（7）閥門控制方式改為單閥控制，在不同負荷段觀察閥門是否還存在大幅波動現象。

（8）在DEH 工程師站調看TV3S1 和TV4S1的歷史曲線，正常情況閥門指令和開度反饋一致時，該數值應該很小，接近零，一旦閥門指令和開度反饋出現偏小，這個數值會出現變化，可以通過這個數據進一步驗證問題出在哪里。

來源：《電力安全生產信息》2016年第3期    （廣東院供稿）