ccs自动控制.doc

单元机组协调控制系统 讲 义 2005年9月 单元机组协调控制系统 什么是控制？什么是控制系统？“协调”的含义是什么？单元机组协调控制系统的任务和要求是什么？如何进行协调？ 1 单元机组协调控制的基本概念 1.1 单元机组负荷控制的特点 一、单元机组自动控制的基本任务 .维持机组输出功率PE为给定值P0----外界对机组的负荷需求---外部需求 .维持主汽压力pT为给定值p0----机组安全运行的基本要求---内部要求 主汽压力是表征机组运行是否稳定的标志 在单元机组的运行过程中，引起被调量变化的原因是各种扰动。而控制系统的任务则是要克服扰动对被调量的影响，使被调量始终保持在生产过程允许或希望的数值。 单元机组运行过程中经常出现的最主要的扰动之一是外界电负荷的变化。当电网负荷发生变动时，就需要相应地调整电网中运行的发电机组的负荷，即相应地改变汽轮机进汽量、以调整汽轮机的输出功率；相应地改变锅炉的燃烧率以及给水流量、以调整锅炉的负荷。如何快速地响应外界负荷的需求，同时尽可能地保持机组稳定运行始终是单元机组负荷控制的中心问题。 但是，锅炉和汽轮发电机在响应外界负荷时的动态特性存在很大差异。在单元机组内部，锅炉和汽轮机是相对独立的对象，它们有各自的调节机构。从控制负荷的角度，它们的动态特性很不一样锅炉的动态特性——从燃烧率的改变到锅炉出的改变，惯性很大汽轮发电机组的动态特性——从蒸汽流量的改变到输出功率的改变，惯性相对较小。。——机组输出功率和主蒸汽压力的控制之间存在矛盾。根据这一特点，单元机组在实施负荷控制时，必须很好地协调机、炉两侧的控制动作，合理地保持好内外两个能量供求平衡关系，以兼顾负荷响应性能 1-1 单元机组的动态特性 和内部运行参数稳定两个方面。具体来说，就是对外保证单元机组尽可能有较快的功率响应和一定的调频能力；对内保证主蒸汽压力偏差在允许范围内。主蒸汽压力的相对稳定是机组稳定运行的标志。机组只有运行稳定，才能有效控制负荷。所以，要在保证主蒸汽压力偏差在允许范围内的前提下，使机组的输出功率尽快适应电网负荷变化的需要。这就是单元机组负荷控制的任务。所谓“协调”，就是要协调机组内、外能量平衡，以及压力控制与功率控制的矛盾，以期得到满意的控制过程。 1.2 单元机组负荷 机组目标负荷的设定： a．机炉协调控制方式没有投入时，机组目标负荷设定值跟踪发电机实际功率，T1。 b、当机炉协调控制方式投入，ADS没有投入，无RD、RUP、目标负荷指令由运行人员设定，T3。但机组负荷目标大于磨组出力时，机组目标负荷设定值跟踪磨组出力，T2，T7。 c、协调和ADS投入，且无RD、RUP和制粉闭锁，机组目标负荷跟踪调度负荷指令。 d、ADS没有投入，调度负荷指令跟踪发电机实际功率，T1。 2．实际负荷指令 a、有RUP时，负荷指令等于实际负荷指令+5MW；有RD时，负荷指令等于实际负荷指令-5MW。 b、最大/最小负荷限制； c、机组负荷协调控制方式投入，实际负荷指令接受负荷变化率限制。 机组目标负荷设定值经过一次调频修正，机组目标负荷高限和低限限制、机组目标负荷变化率限制后形成机组给定负荷。计算磨组出力能力时，如给煤机在自动方式运行，出力能力按最大计算，如在手动方式，按实际输出指令计算。给煤机总出力如小于机组目标负荷时，即认为机组目标负荷大于磨组出力。可见，实际负荷指令是对目标负荷指令的大小和变化率进行协调后的结果。 为功率偏差与压力偏差的积分运算。 微分：ID = 主汽压力指令的微分用机组负荷指令进行了修正。负荷越高，微分调节作用越强。 前馈：P0 调节过程： ①当机组负荷需求增加时，经LMCC输出的实际负荷指令P0增加，首先增加锅炉主控输出，增加锅炉燃烧率； ②若处于滑压运行状态，在P0增加的同时，主汽压力定值p0增加，产生微分控制作用，在压力变化率相等的情况下，负荷越高，需投入的燃料越多。故让微分强度与P0成正比；当p0不变时，微分输出为0； ③在P0增加时，eN大于0，PI作用增加，增加锅炉燃烧率； ④在P0增加时，通过汽机主控开大GV，由于锅炉侧的迟延（Tb）,p下降，ep增加，增加锅炉燃烧率。 通过上述调节作用，及时增加锅炉燃烧率，以适应负荷需要。 ⑤当为适应功率需求使压力下降时，ep的PI调节增加燃烧率；若因调节迟延而产生过调，使压力上升高于p0时，ep的PI调节减小燃烧率，最终使压力等于压力定值。 3、锅炉主控手动与跟踪 ①锅炉主控强制手动，T7指向S1，T6指向S2，PB跟踪总燃料量，为锅炉主控自动作准备； ②无强制手动信号，两层及以上煤自动，锅炉主控手动，T7指向S2，T6指向软手操器A，锅炉主控PB输出根据运行人员在设定的燃料百分数和变化率输出，手动控制