DCS应用软件设计标准(MCSBPS)(C版).docVIP

DCS应用软件设计规范 （MCS-BPS） （C版） 编写： 黄 焕 袍 审核：_____________ 批准：_____________ 北京国电智深控制技术有限公司 2005年1月 MCS-BPS设计规范 一、主要术语 闭环（反馈）控制（Closed Loop Control）（Feedforword Control）（Cascade Control）)（Actuator）（Regulating Element）（M/A Station）（）（Track）（Control Strategy）PID和各种先进控制策略。 电厂模拟量控制系统（Modulating Control System（MCS））Bypass Control System（BPS）Unit Coordinated Control System（CCS）（Automatic Generation Control(AGC)）（Modulating Control System） 图 1 电厂模拟量控制系统的组成 MCS完成锅炉、汽机及其辅助设备的自动控制。由图1可见，MCS系统是一个具有二级结构的递阶控制系统，上一级为协调控制级，下一级为基础（子回路）控制级。 （一）、协调控制级 协调控制系统（Coordinated Control System，简称CCS)指机炉协调主控系统，它是机组安全、稳定、经济运行的“神经中枢”，是根据锅炉、汽轮机动态特性的差异组织起来的最高一级负荷和主蒸汽压力自动调节系统。主要功能是接受各类负荷指令，同时根据设备运行方式和“健康”状况发出机、炉负荷指令，协调锅炉和汽轮机之间的相互动作共同适应电网负荷的变化需要，并维持主蒸汽压力在机组正常运行允许范围之内，并使主机和辅机之间达到负荷上的协调，保持主要参数稳定。电厂值班运行人员或系统调度员可向该系统发出目标负荷指令及负荷变化速率以调节整个机组的出力。CCS的正常运行是建立在锅炉和汽轮机各自的子控制系统均完备正常的基础之上的。汽机的负荷－转速控制系统即汽机数字电液调节（Digital Electric－Hydraulic Control 简称DEH）可视为CCS的一个子系统。 由于单元制机组的锅炉—汽轮机—发电机组本质上是一个发电整体，所以当电网负荷要求改变时，如果分别独立地控制锅炉和汽机，势必难以达到理想的控制效果。CCS把锅炉和汽机视为一个整体，在锅炉和汽机各基础控制系统之上设置协调控制级，来实施锅炉和汽机在响应负荷要求时的协调和配合。这种协调是由协调级的单元机组负荷－主汽压控制系统来实现的，它接受电网负荷要求指令，产生锅炉指令和汽机指令两个控制指令，分别送往锅炉和汽机的有关基础控制系统。一般根据对象的特点和控制指标的要求，选择合理的协调控制策略，使其既能满足控制要求，又能易于实现及满足工程实际的要求。 单元机组负荷－汽压控制系统的任务是使机组能快速地跟踪外界负荷的要求，同时又能保持主汽压的稳定。从机组本身来看，其出力是由锅炉和汽机共同决定的，但两者在适应负荷变化的能力上却存在着很大差异，这也正是负荷控制的困难之处。对汽机来说，从蒸汽进入到发电机产生电能是一个快速过程，与此相比，锅炉的惯性要大得多，因为从燃料进入炉膛燃烧产生热负荷，从给水到形成过热蒸汽，具有较大的容积滞后。负荷控制的目标就是控制锅炉和汽机各自的出力，使之相互适应，以满足外界负荷的要求，相互适应的标志是主汽压的稳定程度。因此负荷－汽压控制系统有两个被控量：机组出力（功率）和主汽压力。 根据单元机组不同的运行状态，负荷控制的方式有如下几种：手动方式；锅炉跟随汽机方式；汽机跟随锅炉方式；协调控制方式。协调控制方式又分以锅炉跟随汽机方式为基础的协调控制方式和以汽机跟随锅炉方式为基础的协调控制方式。 上述不同控制方式之间可以手动切换，也可以根据机炉运行的联锁条件自动切换。 （二）、基础（子回路）控制级 锅炉和汽机的基础控制级分别接受协调控制级发来的锅炉指令和汽机指令，完成指定的控制任务。它包括如下一些控制系统。 1、锅炉燃烧控制系统 锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是既要提供适当的热量以适应蒸汽负荷的需要，又要保证燃烧的经济性和运行的安全性。为此，燃烧过程控制系统有三个控制任务：①保持主汽压以保证蒸汽的品质；②维持最佳的空燃比以保证燃烧的经济性；③维持炉膛内具有一定的负压以保证运行的安全性。因此燃烧控制系统包括以下几个部分。 (1)燃料量控制系统 绝大多数火电厂都是以煤为主要燃料，只有少数以油或燃气为主要燃料。对于燃煤机组来说，其主要燃料是煤粉，但在启动和低负荷时还使用燃油，另外燃油也用于点火和煤粉的稳定燃烧，故燃料量控制又分为