第七章 单元机组协调控制系统
静态前馈：由锅炉负荷主指令(BID)，通过各自的函数发生器宏指令(FG)，并行地形成一套稳态的前馈信号，送到各子系统，建立一个稳态工作点。
动态前馈：当机组负荷变化时，锅炉侧的纯时延和大滞后是影响机组动态响应的关键因素。为此，根据MWD信号(比BID更早)生成一组动态前馈信号--锅炉动态加速信号（BD），分别作用到燃料、送风、给水、喷水减温等系统，加速锅炉对负荷指令的响应速度，起到先动作、早控制的作用。BD指令在变负荷时具有强化微分环节的作用，稳态负荷下，不发生作用。
（4）引入非线性元件，充分利用锅炉蓄热
引入限幅非线性元件的作用是限制起始控制过程中负荷变化对汽机调节门开度的影响，保证机前压力偏差不会波动太大。
当负荷指令增加时，通过非线性元件暂时降低主汽压力的给定值，汽轮机控制器发出开大汽轮机调节阀指令，使输出功率MW迅速增加。
当减负荷时，增大汽压给定值，汽轮机控制器发出关小调节阀的指令，迅速减小输出功率MW。
非线性元件是一个双向限幅的比例器，它可以输出与机组负荷偏差成比例的信号。 非线性元件暂时改变机前压力的给定值，能够使锅炉的蓄热得到充分利用。 （5）引入汽机压力校正
25
第七章 单元机组协调控制系统
为了稳定机前压力，在传统协调控制策略的基础上加入了汽机调节校正压力的概念。传统协调控制策略中，当机组运行在协调或锅炉跟随方式下时，锅炉主调压力，汽机主调负荷。
采用了锅炉调节负荷，汽机同时调节压力和负荷的思路。当机组负荷指令变化时，利用锅炉微小的蓄热能力，汽机牺牲一部分主汽压力首先适应电网要求改变负荷，当主汽压力高于或低于设定值0.3Mpa时，汽机由调节负荷自动转到调节机前压力和负荷，但压力校正回路的作用强于负荷。当机前压力调节到设定值0.3Mpa以内时，汽机又自动转到调节负荷模式。所以当机前压力变化较大时，协调控制系统能够迅速稳定机前压力，保证了机组内部稳定运行。
（6）引入实发功率修正系数
当负荷变化时，汽压偏差作为实发功率的修正系数对其进行修正，将此修正输出与负荷指令比较产生汽机调门控制指令，改变汽机调门开度从而改变汽机的实发功率来适应负荷指令的变化。汽压偏差信号同时送入到锅炉控制器，加强对锅炉的调节作用，以补充由于汽压变化引起的锅炉蓄热量变化所需附加的燃料量。引入的修正功率能够大大改善汽机控制特性。
26
第七章 单元机组协调控制系统
在CCS模式时，锅炉主控指令包括三个部分：
（1）基本指令为机组负荷指令＋频率校正回路的频差信号，该指令作为锅炉主控指令的基本值去控制燃料量，使锅炉主控指令对应于负荷及频率的改变有一个绝对变化量；
（2）机组负荷指令与频率校正回路的频差信号的动态补偿信号，主要是考虑在负荷与频率变化时动态地补偿锅炉蓄热量的变化；
（3）压力调节器的输出，压力的变化代表了机炉能量的不平衡，因此需根据压力的变化相应地改变燃料量以达到机炉的新的平衡，该输出根据函数f2(x)在不同负荷状况下进行自动修正。
在CCS模式下其被调量为实际功率，给定值由三部分构成： （1）机组负荷指令及其动态补偿。由于锅炉对机组负
荷指令的响应远慢于汽机侧，故用多阶惯性环节PTn来匹配，PTn代表机组负荷指令变化到新蒸汽产生的动态过程（响应时间和阶数）。
（2）频差信号。
27
第七章 单元机组协调控制系统
（3）压力拉回回路，即经过死区特性和限幅特性的压力偏差信号。这样做的目的是当机前压力偏差较小时，由锅炉主控系统控制压力，维持机前压力为定值；当机前压力偏差较大时，有可能超过锅炉主控的调节范围，此时汽机主控也参与调压，二者共同作用可迅速使机前压力回到设定值，加快整个响应的动态过程。
2、超临界机组协调控制
协调控制系统 CCS，是指通过控制回路协调汽轮机和锅炉的工作状态，同时给锅炉自动控制系统和汽轮机自动控制系统发出指令，以达到快速响应负荷变化的目的，尽最大可能发挥机组的调频调峰能力，同时还要稳定运行参数。
协调控制系统关键在于处理机组的负荷适应性与运行的稳定性这一矛盾。既要控制汽机充分利用锅炉蓄能，满足机组负荷要求又要动态超调锅炉的能量输入补偿锅炉蓄能，要求既快又稳。现代大型锅炉一汽轮机单元机组是一个多变量控制对象，机一炉两侧的控制动作相互影响，且机一炉的动态特性差异较大。超临界机组中的锅炉都是直流锅炉，作功工质占汽一水循环总工质的比例增大。锅炉惯性相对于汽包炉大大降低，超临界机组工作介质刚性提高，动态过程加快，超临界直流炉大型机组的这些特点决定了其协调控制从本质上区别于传统汽包炉，它需要更快速的控制作用。更短的控制周期以及锅炉给水、汽沮、能烧、通风等之间更强的协同配合。
对于具有内置式启动分离器的超临界机组，具有干式和湿式两种运行方式。在启动过程锅炉建立最小工作流量，蒸汽流量小于最小给水流量，锅炉运行在湿式方式，此时机组控制给水流量，利用疏水控制启动分离器水位，启动分离器出口温度处于饱和温度，此时直流锅炉的运行方式与汽包锅炉基本相同。控制策略基本是燃烧系统定燃料控制、给水系统定流量控制、启动分离器控制水位、温度采用喷水控制。
当锅炉蒸汽流量大于最小流量，启动分离器内饱和水全部转为饱和蒸汽，直流锅炉运行在干式方式，即直流控制方式。此时锅炉以煤水比控制温度、燃烧控制压力。我们讨论的超临界直流锅炉的控制策略主要讨论锅炉处于直流方式的控制方案。
假如直流锅炉处在定压力控制方式，那末对于直流锅炉机组负荷、压力、温度三个过
28