单元机组协调控制系统讲义.doc

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 .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。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。单元机组负荷 单元机组协调控制系统 控制系统是如何协调内外矛盾,处理供与求的关系的?实际负荷指令的大小和变化率是怎样确定的? 2 单元机组负荷管理控制中心 目标负荷指令与机、炉当前运行状态相适应的机组实际负荷指令. 目标负荷指令是根据外界负荷需求设定的。系统必须根据机组自身当前的运行状况、负荷能力、设备的安全保护及变负荷承受能力等因素，对目标负荷指令进行必要的处理，以产生单元机组能够接受的实际负荷指令。 负荷管理控制中心承担着协调内、外矛盾的任务。 2.1负荷管理控制中心的基本原理 两部分组成：负荷指令运算环节和负荷指令限制环节。 一、负荷指令运算环节 负荷指令运算环节的主要作用有以下三个方面： ①根据负荷控制的要求选择目标负荷指令的形成方式； ②考虑到主设备的热应力变化要求和机组负荷的承受能力，对目标负荷指令的变化率进行适当限制； ③对机组电网调频所需负荷指令的幅值及调频范围作出规定。 通过切换器T1可以选择电网中心调度所的指令，或机组运行人员在给定器A1设定的负荷指令。所选中的目标负荷指令P0经负荷变化率限制器送至加法器。负荷变化率限制值可以手动设定，或根据锅炉、汽轮机热应力条件自动设定，也可由其它对目标负荷指令的变化有要求的因素确定。当目标负荷指令的变化率小于设定的负荷变化率值时，变化率限制器不起作用。只有当目标负荷指令的变化率大于设定值时才对它实行限制，使负荷指令的变化率等于设定的变化率。 2-1 负荷指令运算环节 函数发生器f(x)用来规定调频范围和调频特性。其特性相当于失灵区和限幅环节特性的结合。当频率偏差较小、在失灵区所规定的范围内时，函数发生器输出为零，机组不参加调频；当频率偏差超出失灵区所规定的范围时，机组根据频率偏差大小调整机组负荷指令；当频率偏差超出限幅值规定的范围时，函数发生器输出保持不变，即不再继续增加机组调频出力。函数发生器的斜率代表了电网对本机组调频的负荷分配比例，斜率越大，机组的调频任务越重。 因为电网要求机组具有快速调频能力，故调频信号一般不经过负荷变化率限制。当不参加调频时，可用由切换器T2切除调频信号。 加法器的输出就是对机组发出的总的负荷指令P。 二、负荷指令限制环节 在机组正常运行的情况下，负荷控制系统可以接受负荷指令运算环节的输出指令P，作为机组实际负荷指令。但是，如果发生异常或者故障，负荷指令处理装置必须对负荷指令进行处理、限制。负荷指令限制环节的主要作用是：对机组的主机和主要辅机的运行状况进行监视，一旦发生故障而影响机组的负荷、或危及机组的安全运行时，就对机组的负荷需求进行必要的限制，以保证机组能够继续安全、稳定地运行。---协调内外供求矛盾。 单元机组的主机、主要辅机设备的故障因素大致上有两类： 第一类为跳闸或切除，这类故障的来源是明确的，可根据设备切投状况直接确定—-RB； 第二类为工作异常，这类故障往往无法直接确定，只能通过测量有关运行参数的偏差间接确定。-—BLOCK I/D和RUP/RD。 1、最大／最小允许负荷限制环节 该环节的主要作用是，保证机组的实际负荷指令不超过机组的最大/最小允许负荷值。 负荷的低限值Pmin由给定器A2给定，高限值Pmax则是在给定器A1 的输出 与机组最大出力计算环节输出的机组最大可能出力值之间取小值。双向限幅器的输入P为要求负荷指令，输出PS为实际负荷指令，两者的关系为： 当PPmax 时， P0 = Pmax； 当PPmin 时， P0 = Pmin； 当PminPPmax 时， P0 = P 。 低值选择器保证了P0 ≤ 机组最大可能出力值。 机组最大可能出力与主要辅机的投切状况有关。主要辅机故障切除时，机组最大可能出力值减小，为了保证机组能量力而行，应根据辅机运行情况，计算最大可能出力值，作为机组负