对高压变频协调控制技术在变频应用系统中的研究.docx

对高压变频协调控制技术在变频应用系统中的研究对高压变频协调控制技术在变频应用系统中的研究dujing导语：通过对一种新型的高压变频应用技术的原理、构造讲明，着重阐述高压变频协调控制技术在高压变频应用系统中的平安性、稳定性、经济性等方面的保障作用。摘要：通过对一种新型的高压变频应用技术的原理、构造讲明，着重阐述高压变频协调控制技术在高压变频应用系统中的平安性、稳定性、经济性等方面的保障作用。为高压变频提供一种全新的应用方式及系统改造手段和形式。高压变频协调控制技术简称HCU技术，是指在高压变频应用系统中实现工频与变频运行方式之间，转速控制与开度或者阀门控制之间，以及同系统设备之间的一种综合协调控制技术。该项技术的应用研究成功从根本上解决了高压变频器在消费系统应用经过中对系统平安稳定性的影响，进一步优化系统工艺，进步节能效果。同时，该项技术的应用，可以在现场无需对DCS等控制系统硬件端口和控制逻辑进展更多变更和改造的情况下，轻松完成高压变频器的工程应用，实现高压设备的变频节能，与消费工艺完美结合。真正实现变频应用系统的高可靠、平安、稳定运行，同时节约大量的工程投资和施工本钱，实现最正确的系统控制性能和节能收益。二、HCU技术阐述HCU技术，从高压变频应用系统的角度出发，着重研究和针对各种行业领域的特殊运行工艺和控制构造，从系统设计的整体上解决了高压变频节能系统在工程施行和运行中出现高压变频器故障情况下的系统平安、稳定性以及消费系统的连续性。从根本上解决了高压变频器应用中出现故障时危及系统平安性及自处理稳定才能。HCU技术在高压变频应用方面突出表达在以下几个方面：1平安稳定由于HCU技术着眼于高压变频器在应用中出现故障时的系统平安处理机制，因此，变频器旁路装置一体化的构造设计可以有效解决诸如：在电力行业的引风、一次风、凝聚水系统中变频故障情况下的系统怎样实现变频向工频的平稳切换、挡板或者阀门协调动作保证机组运行经过控制指标不超标、不保护、不停炉、不停机等，危及系统平安方面的问题。采用HCU与变频应用系统的一体化构造设计，在控制逻辑处理速度、闭锁、联锁、误动、误操纵等保护性能上更加严密。系统的设计更加专业化，更具针对性，更加平安可靠。该项技术采用独立的CPU和控制端口，与变频器本身的控制局部独立运行。当变频器出现故障时，独立的CPU可以持续工作，处理变频事故情况下的工频运行方式以及挡板或者阀门开度调节的自动协调，知足DCS等工业控制系统对经过控制的需求。即便是运行中出现CPU或者完全失电的严重故障，该项协调控制技术仍可以在最终故障瞬间将设备控制权转接至远程控制，实现原有高压开关、挡板或者阀门等工频情况下的使用设备监控及调节。同时实现无扰切换，确保消费运行的高平安可靠性。该项技术基于DCS后台框架下设计开发，可装备双CPU热冗余备份、I/O卡件热插拔，实现系统在运行经过中完全的故障处理及维修，最大限度的知足了现场对高压变频应用系统的要求。系统平安构造如图1所示。align=center图1：系统平安构造图/align同时，HCU技术将设备的运行方式转换、控制对象改变、平安保护、特性平衡以及设备间协调的问题整合进展针对性的高速运算，其处理才能、反响速度、变频系统内的设备、故障逻辑协调严密性都要高于系统对变频设备的处理才能。另外，协调控制技术还具备故障位置的判定和自处理机制。譬如：当变频运行情况下，转速调节失灵时，系统自动将提升至50Hz工频运行，交由执行机构实现经过量的控制。当对挡板调节出现卡死、异常等情况时，系统可以及时将报警信息远传至控制室报告运行人员及时处理。同时，提供完好的故障时间、位置、原因、关联状态等信息，便于维修和处理；而此时，可以在设备级进展问题排查，不需要上升至DCS系统级进展处理，大大降低了故障处理的危险程度。针对高压变频器的技术特点以及应用系统的构造进展一体化的设计，HCU控制技术可以实现应用系统的资源分享和高效处理及应用，使得系统在信息处理、平安防御、控制实现等方面具有更高的性能。HCU作为高压变频系统应用的核心控制技术，采用独立于变频控制系统的CPU处理器，基于成熟的系统架构、硬件根底、软件平台而开发的系统级产品设备级应用。因此，具有较高的系统稳定性能。HCU与变频器有机结合，却又实现完全的物理隔离，确保系统可以独立运行，独立控制。在硬件上可选用双CPU冗余构造，I/O模件热插拔，平均无故障运行时间200000小时，远远高于高压变频器本体平均无故障运行时间20000小时的平安指标。2简便易用采用HCU技术设计的高压变频控制系统将高压变频器、旁路切换装置、高压开关等有关的设备整合为一种驱动设备。也就是讲对于现场DCS等控制系统而言，不存在工频、变频运行方式的切换，以及控制转速还是控制开度的切换问题，而成为一个控制设备启停、实现其负荷率随消费负荷调整的经过控制量稳定的问题。在现场的实际工程应用中只需要将高压变频系统作为一种设备使用即可。不再需要对DCS等控制系统内部逻辑进展任何改造或增加I/O控制端口，原有的控制逻辑和调节方式不变，大大简化了工程执行的现场改造工程量、降低工程投资本钱及人工费用等。系统进展变频改造前后与现场控制系统的接口构造如图2。以DCS为例：改造前，DCS针对高压主辅机设备的控制调节端口，连接高压开关、执行机构等执行设备。改造后，DCS的这些信号引入HCU通过协调控制技术进展信号处理、指令分配、控制对象协调后驱动执行设备运行。至于在何种情况下启动哪些设备、进展何种方式的调节等逻辑判定和指令下达，那么无需由DCS来实现。align=center图2：系统进展变频改造前后与现场控制系统的接口构造图/alignDCS只需要对现有的调节系统的参数进展再整定即可实现系统运行。假如采用常规的高压变频系统改造构造，系统的端口及连接构造如图3所示。需要在DCS侧保存已有控制设备端口的根底上，进展I/O端口的增容或者占用原有的备用I/O点，进展大量的电气改造施工。另外，消费系统的主辅机设备的变频改造工程不是一台或者两台设备而是需要大量的外围支持和专业化的个性系统化设计。align=center图3：系统的端口及连接构造图/align