但转速偏离额定转速（NNOM＝3000r/min）两转以上,转速的偏差值（Δ＝NSV－NT）乘上不等率,将频差信号转换成相应需要调整的负荷量以调节器前馈的方式叠加到负荷偏差中,并通过转速调节器的比例前馈部件KDN直接作用于PI调节器输出.当电网频率下降,并网的汽轮发电机组实际转速低于额定转速,所以根据频差计算出的一次调频负荷分量是一个正的数值,即意味着机组需要加负荷.反之频率升高,调频风量为负值,说明供大小于求,需要减少机组出力.
图1-7 一次调频特性曲线
2）一次调频限制及超驰
一次调频限制的目的是在电网出现大频率偏差时,限制DEH的调频的幅度,从而保护汽轮机.因此一次调频限制的死区大于一次调频的死区,所以在机组正常调频时,频率限制不会启动.只有频率偏差过大时,超出了一次调频限制的死区,频率限制开始发挥功能.此时频差信号成为一个固定值,以此来限制一次调频过调的问题.西门子机型设计逻辑带有一次调频超驰功能,在并网情况下,即使一次调频不投入,网频偏差超过0.5HZ时,该超驰环节动作,超驰调节汽机进汽量.
1.3 机组甩负荷时的汽轮机控制
由于发电机发出的电能是通过电网输送给用户.因此在机组正常运行时,如果发电机出口开关或升压站的电网开关突然跳闸,或电网输电突然中断,都将引起汽轮发电机组甩负荷.由于此时汽轮机的输入能量远大于其输出能量,两者能量的不平衡必将引起汽轮机转速飞升.为了防止汽轮机超速,所有的DEH都设有防超速的安保系统.传统的以西屋机为代表的DEH系统一般都设有OPC回路,待汽轮机转速升至3090r/min引起OPC动作后,调门的EH油压泄去,调门快速关闭,从而达到防止汽轮机超速的目的.而西门子型DEH则采用与此完全不同的方式,它通过对机组甩负荷的识别,快关调门后,将机组从负荷控制切为转速控制,既预防了汽轮机超速,又能在转速稳定后,维持汽轮机空负荷或带厂用电运行.
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1.3.1甩负荷识别LAW
甩负荷识别功能页LAW把甩负荷分为两种方式,
第一种方式是瞬时负荷中断KU（所谓的短甩负荷）,机组的功率信号出现瞬时降低的负荷量超过甩负荷识别极限值GPLSP（瞬间降低功率值约为额定功率的40％）,即可认为机组发生瞬时负荷中断KU.
第二种方式是长甩负荷LAW,同时满足以下四个条件触发短甩负荷KU且延时2S后触发5S定宽脉冲长甩负荷LAW信号：
A、在发电机出口开关和主变高压侧开关闭合后延时3S内 B、实际负荷低于两倍厂用电负荷的限值GP2EB C、实际负荷高于逆功率值GPNEG
D、有效负荷设定值PSW－实际负荷PEL的差值大于两倍厂用电负荷的限值GP2EB
瞬时负荷中断信号KU为150ms定宽脉冲,该信号发出后,会快速关闭调门（KU并不直接用于调门快关,调门快关是由调门阀位和阀位指令偏差过大触发的,有关调门的快关功能见阀门管理一节）,减少汽轮机的输入能量,尽量降低汽轮机转速可能的飞升量.但为了避免在短时间内多次发生KU中断,导致调门频繁开关,KU信号触发后发7S定宽脉冲闭锁RS触发器复位端为1.长甩负荷LAW触发后会切换机组运行方式为转速控制器带负荷运行,按照负荷-转速的对应关系,由操作员设置目标转速从而达到控制功率的目的. 1.3.2 甩负荷后的DEH控制分析 1）瞬时负荷中断ku后的分析
无论因何种原因（包括发电机出口开关或升压站电网开关跳闸）导致机组瞬时负荷中断,转速/负荷调节器NPR功能页中的C10开关量都将置0,即C10＝0,导致NPR处于转速控制回路.此时的控制原理如图1-8.
图1-8 负荷瞬时中断后的控制原理
此时PI的输入端偏差：?＝转速设定值－NT－PEL.
根据甩负荷前的控制方式,转速设定值回路略有不同,如果当时带负荷运行（LB＝1）,C18＝0,则转速设定值＝NSV.NSV根据当时的机组功率又有所不同,若实际功率小于最小负荷时,NSV＝3009r/min（同期转速）；若大于最小负荷,NSV＝3000r/min.甩负荷前,如果机组不在带负荷运行方式（LB＝0）,C18＝1,则转速设定值回路切至NNOM.总之,瞬时负荷中断后,转速/负荷调节器的转速控制回路起作用,转速设定值为额定转速NNOM或同期转速NSYNC.
由于甩负荷,实际转速肯定会有所上升,而且不可能出现逆功率,因此PI调节器的输入偏差为负值,PI调节器在负偏差的作用下,输出快速减到零.而调门
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的阀位控制回路会作用使其快速关闭.在调节和硬件回路双管作用下,确保机组甩负荷后调门能迅速关闭,机组转速不超速.
在负荷瞬时中断KU发出后,在甩负荷识别时间内,NPR回路不会发生任何切换,也不触发设置命令（SB＝0）,因此在甩负荷识别LAW发出前若KU信号消失,则C10＝1,NPR的控制回路切回原工况.所有的回路和设定值都不变. 2）甩负荷LAW后的分析
甩负荷信号LAW是电网脱扣,机组带以转速控制器带负荷运行的方式带厂用电运行.甩负荷前期的DEH处理就是负荷瞬时中断后所做的处理.唯一的区别在于,甩负荷LAW认为负荷已中断不可能恢复,因此在甩负荷识别时间2S过后,发出甩负荷信号LAW后,NPR调节器会发生切换,发出设置命令（SB＝1）,NPR成为在转速调节器作用下的带负荷运行（LBNR＝1）.
此时NPR调节器控制根据转速偏差换算得出的目标负荷与实际负荷的偏差.换言之,在电网故障消除后,DEH不会自动恢复到事故前工况,只能维持机组在LAW后的状态.若机组未与电网解列,运行人员可以通过设定目标转速来改变机组出力.设高目标转速,升负荷,否则降出力. 在机组与电网并上网以后可以在OM切换带负荷运行方式,将DEH切至在负荷调节器作用下带负荷运行（LBPR＝1）,重新设置目标负荷来恢复机组出力.
1.4 主蒸汽压力控制
1.4.1 主汽压力实际值PFD
主蒸汽压力的左右侧两组六个实际值PFD1-6直接读入汽轮机调节器,在正常运行中,每组信号三取中,然后两组三取中信号再经过取小得出主汽压力实际值PFD输出到主蒸汽压力设定值子模块FDS、主蒸汽压力调节器子模块FDPR和机组协调器BLE,并显示在OM上.
模块会监视每组三个主蒸汽压力实际值是否失效或偏差过大,并将失效信息输出到OM系统.一个实际值失效或偏差过大,选用剩下两个值的大值输出；两个实际值值失效,选用未失效实际值；三个实际值均失效,选用替代值SV. 1.4.2 主汽压力设定值FDS
正常情况下,主汽压力设定值FDS来自机组协调BLE的滑压曲线,并在DEH的OM上.如果压力设定值信号传递有故障,那么FDSFG＝0,C1＝0,使最后从DCS的协调传递过来的主汽压力设定值被保存,同时在OM上显示主汽压力设定值故障信息STFDSX.
主汽压力设定值FDS经过设定值调节器的速率限制后形成延时的主汽压力设定值FDSV,FDSV也显示在OM.主汽压力设定值变化的速率由参数FDSVG决定.
延时主汽压力设定值FDSV减去主汽压力实际值就成为主汽压力控制偏差FDXW,并输出到限制压力/初始压力切换子模块GDVD和负荷设定值子模块PS中.
延时主汽压力设定值FDSV叠加上限压方式设定值偏差DGD成为修正过的延时主汽压力设定值FDSVK,应用于主汽压力调节器子模块FDPR. 1.4.3 主汽压力调节器FDPR
主汽压力调节器是一个PI型调节器,其输入偏差是修正的延时主汽设定值减去实际压力即Δ＝FDSVK－PFD.PI的输出指令经过高、低幅限制后,输出YFDPR到设定值形成OSB功能页.
调节器输出的上限是校正过的主汽压力PFDK的函数.下限则取决于发电机
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出口开关和电网开关的合闸信号GLSE.机组并网前,GLSE＝0,限制值是YFDPG1；并网后,转换到限值2 YFDPG2.
主汽压力调节器无效时,调节器快速跟踪.跟踪值SV＝YR＋K×（PFD－FDSVX）,YR是OSB功能页的中央小选功能页输出值.这使主汽压力调节器有效的断开作用.但主汽压力一旦低于允许值之下,控制偏差Δ就是负的.主汽压力调节器立刻有效,并适当关闭调门,使压力不再下降. 1.4.4 限压/初压模式及两者间的切换分析
取决于电厂机组的运行模式,主汽压力调节器可以选用压力限制控制方式或初始压力控制方式.在压力限制模式中,汽机侧调整机组负荷,锅炉跟随调节主汽压力.此时压力调节器是无效的,它快速跟踪进汽设定值OSB的输出YR,随时处于备用状态,一旦主汽压力和压力设定值偏差过大时,压力调节器即可投入作用,关小调门,维持机前压力.而在初压模式中,锅炉侧调节机组负荷,汽轮机跟随调节主汽压力.此时压力调节器发挥作用.限压/初压方式可以通过OM系统手动执行. 1）限压方式（GDE）
DEH侧投入限压方式条件包括: 1.机组退出负荷控制（LB＝0）; 2.运行人员在OM上手动切换; 3.执行汽轮机停机的程控指令;
4.DCS侧限压方式请求.其中DCS侧限压方式请求包括:
a.DEH来汽机在限压方式,此项为DEH侧投限压方式后选择DCS侧预选块在限压方式;
b.高旁未全关,且高旁不在B方式; c.锅炉主控投自动.
限压方式下有效的调节器是负荷调节器,压力调节器处于跟踪方式.压力调节器输出Y：
Y=YP+YI
YP:调节器比例部分,YP=XD*FDPRKP; XD:控制偏差,XD=X-W; X:主汽压力实际值PFD;
W:主汽压力设定值,GDE=1时,W=FDSV+DGD DGD:压力偏置,内置值为-10bar;
YI:积分部分, S=1,YI=SV+DY;不在初压模式,且主汽压力控制器小选未选中,此时S=1
DY:设定值偏置,DY=XD*XDK,上/下限幅,上限DU=0.08,下限DL=0.002, 0.08=16*XD,即XD=0.005,即主汽压力PFD比压力设定值FDSV小8.65bar以内达上限DU,小10.03375bar以上达下限DL.
由上式可见,DGD是在限压方式下,为了保证主汽压力调节器不启作用而在主汽压力设定值上附加的偏置值. 若主汽压力实际值与主汽压力设定值偏差超过附加偏置值-DGD,主汽压力调节器积分部分设定值偏置达下限DL 0.002,此时为防止主汽压力下跌过大,主汽压力调节器将启作用,直到调节主汽压力恢复至与压力设定值偏差小于-DGD,负荷调节器重新启作用,在这种状态下限压/初压方式不会自动切换.
为了避免因压力偏差过大导致主汽压力调节器启作用,在限压/初压方式切换GDVD功能页中还设有压力偏差监视回路.一旦实际压力PFD和延时主汽压力设
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