根据电力部颁发的《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》(1996)的规定，新达标投产机组必须完成甩100%额定负荷试验。根据甩负荷试验导则，在做甩100%额定负荷试验前必须先做甩50%额定负荷试验，以评估汽轮机调速系统完好性，预估甩100%额定负荷可能性。在机组甩负荷过程中应达到锅炉不超压、不停炉；汽轮机不超速、不停机；发电机不过电压，能迅速并网带负荷[1]。因此，要求机组的各个控制系统必须动作准确、协调配合，才能保证试验顺利实施，任何疏忽都会导致试验的失败，甚至危及机组的安全运行[2]。江苏国华太仓发电有限公司(以下简称国华太电)2台国产600MW超临界机组在投产前都完成了甩负荷试验，并按调度要求重新并网。第1台机组甩负荷控制效果较差，汽轮机转速大幅度波动，汽轮机超速保护(OPC)电磁阀频繁动作。第2台机组数字电液控制(DEH)系统做了几项关键性改动后，甩负荷试验非常成功。
一、PC控制逻辑的关键点[3] 甩负荷信号取发电机主开关跳开信号，由此信号触发OPC第1次动作逻辑LDA。机组正常运行，汽轮机机械功率大于30%额定值(中压缸排汽压力代表汽轮机机械功率，中压缸排汽压力大于320kPa代表汽轮机机械功率大于30%额定值)，此时发电机主开关跳开，OPC立即动作，高压调节汽门、中压调节汽门全关并保持在全关位，发电机主开关跳开后延时7.5s且汽轮机转速降到2900/min,OPC第1次动作逻辑复位。OPC下一次动作逻辑由"103%超速"信号来控制，即汽轮机转速超过3090r/min时OPC就动作，低于3090/min时OPC就复位，其动作逻辑如图1所示。
二、PC复位后汽轮机转速的关键控制策略 国华太电600MW超临界机组采用高中压缺联合启动方式，汽轮机转速到了2800r/min进行高压主汽门高压调节汽门(TV-GV)阀切换，即由高压主汽门-中压调节汽门(TV-IV)联合控制切换到GV-IV联合控制。DEH系统进行TV-GV阀切换时记忆中压调节门开度指令，OPC复位后汽轮机转速由GV-IV联合控制，汽轮机转速响应的快速性、稳定性和准确性直接影响机组的安全和重新并网时间。
2.1 中压调节汽门控制 高压调节汽门开启之前，DEH系统利用一个专用的调节器PI控制中压调节汽门调节汽轮机转速。高压调节汽门开启，中压调节汽门立即开妈TV-GV阀切换时记忆的中压调节汽门开度，并保持到并网。
主要控制逻辑如图2所示[3]。
2.2 高压调节汽门控制
由甩负荷信号触发OPC第1次动作逻辑LDA关闭高压调节汽门后，立即置位高压调节汽门保持信号GVHOLDD,该信号由冷再热蒸汽压力低(定值为0.84MPa)信号CRHPL来复位。GVHOLDD置位时高压调节汽门指令置零，GVHOLDD复位后释放高压调节汽门指令，才允许高压调节汽门按限定百分比速率(LIM功能块)从零开启到汽轮机转速调节器PI输出值。此时，中压调节汽门已定位在TV-GV阀切换时的记忆开度，汽轮机转速由高压调节汽门控制。
主要控制逻辑如图3所示[3]。
三、甩负荷试验结果3.1 甩50%额定负荷试验结果 2006年1月10日03时29分，国华太电600MW超临界机组完成了甩50%额定负荷试验，OPC电磁阀只动作一次。记录曲线如图4。
甩50%额定负荷后主要性能指标如下。
转速超调量：
△n
max=n
max-(1+δ)n
0=3065.9-2999.9=66r/min
△n
max/n
0=66/3000×100%=2.2%
△n
max/n
0≥5%必须中断试验，不允许进行甩100%额定负荷试验。
转速振荡次数：N=2次
调整时间：t
s60s
3.2 甩100%额定负荷试验结果
由甩50%额定负荷后主要性能指标评估汽轮机调速系统性能良好，满足甩100%额定负荷试验条件。2006年1月11日11时01分，本台机组成功完成了甩100%额定负荷试验，OPC电磁阀只动作一次。甩100%额定负荷汽轮机转速记录曲线如图5所示。
甩100%定额负荷后主要性能指标如下。
转速超调量：
△n
max=n
max-(1+δ)n
0=3130.7-2998=132.7r/min
△n
max/n
0=132.7/3000×100%=4.42%
转速振荡次数：N=2次
调速时间：t
s116s
四、验结论 (1)根据国华太电600MW超临界机组(锅炉型号为SG1913/25.4-M950；汽轮机型号为N600-24.2/566/566)参数高的特点，甩负荷时OPC第1次动作逻辑复位条件改为：发电机主开关跳开后延时7.5s且汽轮机转速降到2900r/min，找准这一关键点控制好机组甩负荷工况的动态平衡。
(2)冷再热蒸汽压力大于0.84MPa禁止高压调节汽门开启，先由中压调节门调节汽轮机转速，减小了再热蒸汽压力波动对机组转速控制的干扰系数，使控制系统在再热蒸汽压力不够稳定的情况下也能对汽轮机转速进行有效控制，但由于通过中压缸的蒸汽量做功能力不足以维持汽轮机额定转速，在高压调节汽门开启后采取适当限定中压调节门开度(限定在TV-GV阀切换时开度)的方式，不足的量由高压缸补充。
(3)OPC动作结束后高压调节汽门能够及时参与汽轮机转速控制，高压缸通新蒸汽，带走由鼓风摩擦产生的热量，避免发生因高压缸排汽温度高造成机组跳闸，很好地控制了机组的飞升转速，同时也解决了机组甩负荷后能及时并网的问题。
五、结束语 甩100%额定负荷试验是新达标投产机组要求做的试验，但试验成功率较低。甩100%额定负荷工况时把机组稳定在额定转速非常困难，需锅炉控制系统和旁路控制系统的协调配合、快速响应。国华太电60OMW超临界机组甩负荷试验是在最恶劣的工况下做的，正常运行负荷下出现电气跳闸(发电机主开关跳开)都不会比试验工况扰动大，控制效果更好。该试验证实了DEH系统这部分逻辑是科学合理的，是通过严格考验的最佳控制方案，是具有创新能力的一项科技成果。正常运行实时投入，时刻准备着在机组出现电气跳闸及误动时发挥它的作用，特别是发生在用电高峰、电网紧张的关键时刻，能做到不停炉、不停机，将机组稳定在额定转速，按调度要求迅速并网带负荷。