随着电力系统的飞速发展，电网的电压更高，距离更远，容量更大，单元机组的运行方式也更趋复杂。在电力系统发电、输电及用电同时性的固有特点下，为了保证电力系统安全运行和使电能质量符合指标，国内外300 MW及以上的大型机组无一例外地采用数字电液控制系统（Digital Electro－Hy－draulic  Control System简称DEH）取代了原有的机械型液压调节系统。DEH系统可通过PID控制、逻辑控制等各种不同的控制规律和不同的系统组态，实现对汽轮机的转速控制、负荷控制、同步并网、接受AGC指令实现机炉协调控制等功能。使得该系统在控制能力、控制效果和系统的适应性、灵活性上得到了根本改变，大大提高了汽轮发电机组的自动化水平。DEH系统已成为单元机组乃至整个电厂控制的重要组成部分。但是，在任何先进控制系统的实际应用中，其各种功能的发挥和完善、动作的协调和可靠、控制品质的达标和提高，都必须基于人们对该系统的结构、控制机理、设计思想以及各部分动态特性等的逐步认识、掌握和正确运用。因此对DEH系统也必须不断地研究，并力求找到一种可使研究工作付出的代价最小而获得的效果最大的方法。

1　DEH系统研究方法的确定　　
　　迄今为止关于系统特性试验研究的方法主要有3种：亲临现场试验的方法、通过物理模型试验的方法、利用计算机进行仿真试验的方法。对于热力发电厂来说，随着设备的大型化和复杂化，现场试验方法不仅耗用大量的人力、物力、时间，而且需要现场的密切配合以至影响正常的生产和安全。物理模拟试验方法虽然超出了现场的限制，但仍耗资费时，特别是试验结果总与实际系统有差距，且改变试验方案的灵活性很小。相比之下计算机仿真方法安全又省时，灵活性大，适应性强，应用范围广，一经建成长期受益，并且试验精度较高。通过仿真可以对初步选择的各种总体方案进行比较，以确定合理的系统方案；分析被控对象元部件和系统的动态特性，合理地选择系统结构；确定系统的控制规律，选择合理的控制参数，并对系统参数进行优化。早期由于仿真语言和仿真程序包的欠缺，使得仿真技术发展及研究多有不便。而近几年研制出来的MATLAB是一个高度集成的面向科学与工程计算的高级语言系统，它可以避免进行程序设计时利用FORTRAN和C语言等计算机语言带来的许多麻烦。MATLAB与传统的用微分方程和差分方程建模的传统软件相比，更为直观、方便、灵活。在定义完一个模型后通过Simulink的菜单或MATLAB的命令窗口即可方便地对拟定模型直接进行仿真。因此本文选择了MATLAB这种高级语言系统中的仿真软件包对DEH系统进行计算机仿真的探讨。

2　DEH系统建模与仿真的思想方法　　
　　应用于现代大型火电机组的DEH系统，按其硬件结构可以归纳为数字控制器、电液转换执行机构和汽轮发电机组三大部分。在深入现场了解和掌握实际DEH系统的各种运行特性等第一手资料后，拟订以下基本原则来研究建模与仿真的思想方法：
　　（1）根据数字仿真理论，采用时域建模方式，选定按环节离散相似法实现面向框图的可视化系统仿真。

　　（2）将实际的DEH系统的各个部分在时域中抽象成由各种有关环节，并综合考虑组成其整体的动态数学模型。
　　（3）模型的建立在力求真实准确的前提下应尽量考虑后期分析的简单化，避免仿真中截断误差和舍入误差的矛盾。
　　（4）在汽轮发电机组不同的运行工况中选定机组的额定工况为系统建模的基准点，以便充分反映机组经常性的工作特性。
　　（5）建模过程中要充分考虑到实际系统中的线性环节和非线性环节，充分利用MATLAB的内部资源进行各部分以及整体的仿真，并对系统中的线性环节，特别是非线性环节进行表述，力争模型的准确性和简单化，并易于在仿真中实现。

　　通过以上的原则拟订DEH功频电液控制系统方框图如图1所示，其中充分考虑了差频放大器、功率放大器和压力放大器的PID作用，和对象的蒸汽容积效应、伺服回路控制卡（VCC）作用。该方框图可以就汽轮机组盘车、升速、并网、带负荷、调峰调频、运行方式变换、甩负荷、停机等工况进行分析。利用在MATLAB中提供的用来对动态系统进行建模、仿真和分析的Simulink软件包，它支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统，同时也支持具有多种采样频率的系统。在MATLAB软件包中含有各种子模型库（如：Source、Sinks、Linear、Nonlin－ear、Connections、Extra），并且在每个子模型库中又包含有许多相对应的功能模块。在Simulink环境下，利用鼠标就可以在模型窗口中直观地利用方框图‘画’出系统模型。利用MATLAB可以将图1在计算机上实现为一系列的可视性仿真套图（共计6张图）。下面在图2中画出DEH控制系统仿真总图及其中2张子系统图。经过对图中各模块的参数设定后，加入扰动或者改变PID控制器中的可调参数就可以对系统进行各种工况下的仿真，从而取得PID控制器的最佳参数。

3　仿真结果举例分析　　
　　通过对可视性仿真套图在各种工况进行分析，就可以得到一系列的仿真结果。由于篇幅有限，本文只给出DEH系统中功率控制器积分参数改变对系统动态特性影响的可视性仿真曲线，在一定的研究前提条件下并保持其它参数不变时可以得到图3～图6的响应曲线。

　　以上仿真曲线的结论表明，系统主要被控量的变化趋势是符合系统控制要求的。通过进一步对系统其它主要参数进行整定，利用MATLAB就可以实现对整个DEH系统的可视化仿真。