莫润文

摘要：近年来，电厂为了提高生产效率，加快电能的高效输出，汽轮机作为整体的重要设备，它关系到电厂的安全、平稳运转，DEH系统在整个汽轮机中发挥着不可替代的功能，有利于维持汽轮机的高效运行。本文首先介绍了DEH调节系统的结构，然后重点分析了对应的故障诊断技术。

关键词：汽轮机;DEH调节系统;故障诊断技术

0     前言

现阶段，众多发电厂都选择了汽轮机组，其控制系统一般选择DEH控制系统，之所以选择此系统是由于此系统有着良好的调节转速、功率与工况类似的功能，从而催促汽轮机高效启动，也能让机组实际工作中有效地控制各类参数，可以保证安全运行、平稳运转，从而达到高效地并网。

1     DEH系统结构和层次的划分

DEH系统结构与层次的规划如下图1 所示：

1.1  电子控制器

此设备内设I/O接口，模转换通道，同时配设了控制输出模块、电源模块，兼具小型计算机功能，属于微型控制系统。可以收到汽轮机系统的一切信号、数据，经模数转换、电气隔离等传输某一格式规范的控制数据，从而调控后方通道内的主气阀调控设备。

1.2  执行机构

执行机构负责接收从操作盘传来的控制命令，同时将其变成驱动指令，执行机构受此驱动将实现对应的控制动作。

1.3  油系统

整体系统工作中，此系统发挥着十分主要作用，此系统负责为汽轮机的工作提供所需的动力，从而使得操作人员凭借操作盘、控制器等来控制油系统，有效地掌控动力平衡。同时，润滑油系统也发挥着对系统的润滑功能，确保汽轮机的安全、平稳、高效运转。

1.4  操作系统

在整个系统结构中，操作系统占据十分主要地位，属于结构中心，利用操作系统可以达到对系统整体操作流程的有效控制，也能确保不同项目性能指标的优势功能。操作人员由于可以控制操作系统，引导机器设备的高效、安全运行，也就可以达到对程序整体的运行控制。

1.5  保护系统

控制系统内部，此系统可以安全、平稳、高效地运行，主要是借助保护系统良好的保护功能，提供优质的保障，可以精准地监测、控制系统工作过程中的各项电流数据、电压参数等，同时，结合测试出的数据来达到各类保护程序，保护程序实际运转过程中，通常也是根据不同部件的性质、功能等来加以区分。所以，保护方式会因为功能不同也对应不同。

2     DEH调节系统故障诊断技术与应用

2.1  基于FMEA和FTA的诊断技术

FMEA属于科学的设计方法，主要围绕DEH调节系统中的各种故障实施可靠性分析，从中找到薄弱环节，针对这些薄弱环节来对应设计出合理的防控措施，也能有效地优化、改进当前的落后管理模式，维持系统的安全平稳运行。FAT其全称为：故障树分析法，实际的应用时间更早，主要应用于更为复杂、繁琐的系统的安全评估。以下图2 为故障树分析图：

FTA可以参照故障是否重要来对应科学地排序，以此来确保诊断精度。

FMEA诊断技术具有一定的条理性，而且方便易于操作，现实应用中可能存在疏漏问题，后果的分类在某种程度上由主观因素决定，使得分类合理性受影响，若选择FTA诊断技术，则是自后果入手来识别成因，逐级地分析则能算出不同底事件的重要级别，根据重要级别高低来逐步排列，其诊断更为客观、准确，为了发挥两种诊断方法的双重优势，提倡将两种方法配合使用。

2.2  基于参数估算的故障诊断模型

建立在参数估算基礎上的故障机械模型，实际应用的主体思路为：将理论建模与参数辨识有效配合，如果需要结合参数的变化来描述故障，则要开发已有的参数估测方法对应检测故障信息，参照参数估计值和常规数值之间的偏差对应明确系统中存在的故障。此诊断技术首当其冲是要创建研究对象的模型，再通过模块化建模的思路来围绕DEH系统的故障发生设备实施建模，例如：电液转换器，深入剖析这些设备的运行原理，基本功能以及结构特点等，对应创建数学模型，再通过仿真工具于计算机系统来达到高度仿真的目标。

2.3  DEH建模与仿真技术

此技术作为一种先进的技术，主要用于分析汽轮机控制质量、设备故障对系统的干扰、诊断故障等方面，而且以物理对象为核心来创建模型，其中的物理对象就是系统中的实体结构部件。DEH系统高压汽门执行机构，实际建模过程中把系统参照其功能结构部件对应规划为：电压伺服阀、快速卸载阀、油动机等多个独立的物理对象，围绕各个物理对象来对应建模，描述不同物理对象模型的关系式，并通过中性方式表达出来，也就是选择了无因果联系建模方式，通过此方式创建的虚拟物理对象彼此相对，无任何彼此依附的关系，各个物理对象都配设了属于自己的数据、特征、构造等，用户实际使用过程中非常方便地把不同的虚拟物理对象根据现实系统的流程等来联系起来，对应创建起所需的系统仿真模型。此时，用户是需要十分熟识现实系统的结构、部件以及连带关系等，明确不同部件的结构参数就能对系统建模仿真，无需借助数学关系式。

3     结语

DEH控制系统是电厂中的重要系统，它关系到电厂的运行，影响到电厂工作的安全性、平稳性，此系统能够发挥故障诊断功能，可以锁定故障发生区域，并对故障区进行深入、细致地分析，进而得出故障的路线以及参数特点，也可以借助计算机系统来对可能出现故障的设备创建数学模型，以此来通过模拟仿真的方式来监测故障出现部位，达到故障的高效解除，维持电厂的安全、平稳工作。事实证明DEH控制系统在实际运用过程中依然存在多种问题和不足，需要持续地发展并完善此控制系统，从而完善此系统的相关功能，实现系统各项功能的有效发挥。

参考文献：

[1]   张学延.汽轮发电机组振动诊断[M].中国电力出版社，2008.

[2]   孙晓辉.数字液压电调（DEH）技术改造方案及实施[D].华北电力大学（北京），2010.

[3]   李宝玉，魏毓璞编著.汽轮机调节系统疑难问题解析[M].化学工业出版社，2006.

[4]   上海新华控制技术（集团）有限公司编著.电站汽轮机数字式电液控制系统——DEH[M].中国电力出版社，2005.

[5]   孙文杰，何方.东芝60OMW汽轮机DEH性能对比分析[J].热力发电，2010，11（1）：332-334.

[6]   包锦华，黄勇.1000MW超超临界机组汽轮DEH调试简介[J].热力透平，2008（4）：290-292.

莫润文

摘要：近年来，电厂为了提高生产效率，加快电能的高效输出，汽轮机作为整体的重要设备，它关系到电厂的安全、平稳运转，DEH系统在整个汽轮机中发挥着不可替代的功能，有利于维持汽轮机的高效运行。本文首先介绍了DEH调节系统的结构，然后重点分析了对应的故障诊断技术。

关键词：汽轮机;DEH调节系统;故障诊断技术

0     前言

现阶段，众多发电厂都选择了汽轮机组，其控制系统一般选择DEH控制系统，之所以选择此系统是由于此系统有着良好的调节转速、功率与工况类似的功能，从而催促汽轮机高效启动，也能让机组实际工作中有效地控制各类参数，可以保证安全运行、平稳运转，从而达到高效地并网。

1     DEH系统结构和层次的划分

DEH系统结构与层次的规划如下图1 所示：

1.1  电子控制器

此设备内设I/O接口，模转换通道，同时配设了控制输出模块、电源模块，兼具小型计算机功能，属于微型控制系统。可以收到汽轮机系统的一切信号、数据，经模数转换、电气隔离等传输某一格式规范的控制数据，从而调控后方通道内的主气阀调控设备。

1.2  执行机构

执行机构负责接收从操作盘传来的控制命令，同时将其变成驱动指令，执行机构受此驱动将实现对应的控制动作。

1.3  油系统

整体系统工作中，此系统发挥着十分主要作用，此系统负责为汽轮机的工作提供所需的动力，从而使得操作人员凭借操作盘、控制器等来控制油系统，有效地掌控动力平衡。同时，润滑油系统也发挥着对系统的润滑功能，确保汽轮机的安全、平稳、高效运转。

1.4  操作系统

在整个系统结构中，操作系统占据十分主要地位，属于结构中心，利用操作系统可以达到对系统整体操作流程的有效控制，也能确保不同项目性能指标的优势功能。操作人员由于可以控制操作系统，引导机器设备的高效、安全运行，也就可以达到对程序整体的运行控制。

1.5  保护系统

控制系统内部，此系统可以安全、平稳、高效地运行，主要是借助保护系统良好的保护功能，提供优质的保障，可以精准地监测、控制系统工作过程中的各项电流数据、电压参数等，同时，结合测试出的数据来达到各类保护程序，保护程序实际运转过程中，通常也是根据不同部件的性质、功能等来加以区分。所以，保护方式会因为功能不同也对应不同。

2     DEH调节系统故障诊断技术与应用

2.1  基于FMEA和FTA的诊断技术

FMEA属于科学的设计方法，主要围绕DEH调节系统中的各种故障实施可靠性分析，从中找到薄弱环节，针对这些薄弱环节来对应设计出合理的防控措施，也能有效地优化、改进当前的落后管理模式，维持系统的安全平稳运行。FAT其全称为：故障树分析法，实际的应用时间更早，主要应用于更为复杂、繁琐的系统的安全评估。以下图2 为故障树分析图：

FTA可以参照故障是否重要来对应科学地排序，以此来确保诊断精度。

FMEA诊断技术具有一定的条理性，而且方便易于操作，现实应用中可能存在疏漏问题，后果的分类在某种程度上由主观因素决定，使得分类合理性受影响，若选择FTA诊断技术，则是自后果入手来识别成因，逐级地分析则能算出不同底事件的重要级别，根据重要级别高低来逐步排列，其诊断更为客观、准确，为了发挥两种诊断方法的双重优势，提倡将两种方法配合使用。

2.2  基于参数估算的故障诊断模型

建立在参数估算基礎上的故障机械模型，实际应用的主体思路为：将理论建模与参数辨识有效配合，如果需要结合参数的变化来描述故障，则要开发已有的参数估测方法对应检测故障信息，参照参数估计值和常规数值之间的偏差对应明确系统中存在的故障。此诊断技术首当其冲是要创建研究对象的模型，再通过模块化建模的思路来围绕DEH系统的故障发生设备实施建模，例如：电液转换器，深入剖析这些设备的运行原理，基本功能以及结构特点等，对应创建数学模型，再通过仿真工具于计算机系统来达到高度仿真的目标。

2.3  DEH建模与仿真技术

此技术作为一种先进的技术，主要用于分析汽轮机控制质量、设备故障对系统的干扰、诊断故障等方面，而且以物理对象为核心来创建模型，其中的物理对象就是系统中的实体结构部件。DEH系统高压汽门执行机构，实际建模过程中把系统参照其功能结构部件对应规划为：电压伺服阀、快速卸载阀、油动机等多个独立的物理对象，围绕各个物理对象来对应建模，描述不同物理对象模型的关系式，并通过中性方式表达出来，也就是选择了无因果联系建模方式，通过此方式创建的虚拟物理对象彼此相对，无任何彼此依附的关系，各个物理对象都配设了属于自己的数据、特征、构造等，用户实际使用过程中非常方便地把不同的虚拟物理对象根据现实系统的流程等来联系起来，对应创建起所需的系统仿真模型。此时，用户是需要十分熟识现实系统的结构、部件以及连带关系等，明确不同部件的结构参数就能对系统建模仿真，无需借助数学关系式。

3     结语

DEH控制系统是电厂中的重要系统，它关系到电厂的运行，影响到电厂工作的安全性、平稳性，此系统能够发挥故障诊断功能，可以锁定故障发生区域，并对故障区进行深入、细致地分析，进而得出故障的路线以及参数特点，也可以借助计算机系统来对可能出现故障的设备创建数学模型，以此来通过模拟仿真的方式来监测故障出现部位，达到故障的高效解除，维持电厂的安全、平稳工作。事实证明DEH控制系统在实际运用过程中依然存在多种问题和不足，需要持续地发展并完善此控制系统，从而完善此系统的相关功能，实现系统各项功能的有效发挥。

参考文献：

[1]   张学延.汽轮发电机组振动诊断[M].中国电力出版社，2008.

[2]   孙晓辉.数字液压电调（DEH）技术改造方案及实施[D].华北电力大学（北京），2010.

[3]   李宝玉，魏毓璞编著.汽轮机调节系统疑难问题解析[M].化学工业出版社，2006.

[4]   上海新华控制技术（集团）有限公司编著.电站汽轮机数字式电液控制系统——DEH[M].中国电力出版社，2005.

[5]   孙文杰，何方.东芝60OMW汽轮机DEH性能对比分析[J].热力发电，2010，11（1）：332-334.

[6]   包锦华，黄勇.1000MW超超临界机组汽轮DEH调试简介[J].热力透平，2008（4）：290-292.