单元机组协调控制系统

第七章 单元机组协调控制系统

3.综合型协调控制方式

该方式是上述两种协调控制方式的综合,如图7-3所示。

图7-3 综合型协调控制方式

在锅炉跟随为基础或汽轮机跟随为基础的协调控制方式中,只有一个被控量是通过两个控制变量的协调操作来加以控制的,而另一个被控量是单独由一个控制变量来控制的,因而,它们只是实现了“单向”协调。“单向”协调控制在负荷的响应过程中,机组或机炉之间的能量供求仍存在较大的动态失衡现象。为避免这一问题,综合协调控制方式采用的是“双向”协调,即任一被控量都是通过两个控制变量的协调操作加以控制的。

当负荷指令NO改变时,机、炉主控制器同时对汽轮机侧和锅炉侧发出负荷控制指令,改变燃烧率(及相应的给水流量等)和汽轮机进汽调节阀开度,一方面利用蓄能暂时应付负荷请求,快速响应负荷,另一方面改变进入锅炉的能量,以保持机组输入能量与输出能量的平衡。

当主蒸汽压力产生偏差时,机、炉主控制器对锅炉侧和汽轮机侧同时进行操作,一方面加强锅炉燃烧率的控制作用,补偿蓄能的变化,另一方面适当限制汽轮机进汽调节阀的开度,控制蒸汽流量,维持主蒸汽压力稳定,以保证机、炉之间的能量平衡。

由此可见,综合型协调控制方式,能较好的保持机组内、外两个能量供求的平衡关系,既具有较好的负荷适应性能,又具有良好的汽压控制性能,是一种较为合理和完善的协调控制方式,但系统结构比较复杂。

应当明确,无论是何种协调控制方式,都是从处理“快速负荷响应和主要运行参数稳定”这一对源于机、炉动态特性差异的矛盾出发而设计的。把握这一要点,对认识、分析、设计协调控制系统大有助益。

五、协调控制系统的基本组成

单元机组协调控制系统是由负荷管理控制中心(LMCC),机炉主控制器和相关的锅炉、

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第七章 单元机组协调控制系统

汽轮机子控制系统所组成。如图7-4所示。

图7-4 单元机组协调控制系统的组成框架

负荷管理控制中心(LMCC)的主要作用是:对机组的各负荷请求指令(电网中心调度所负荷自动调度指令ADS,运行操作人员设定的负荷指令)进行选择和处理,并与电网频率偏差信号?f一起,形成机组主/辅设备负荷能力和安全运行所能接受的,具有一次调频能力的机组负荷指令NO。NO作为机组实发电功率的给定值信号,送入机炉主控制器。

机炉主控制器的主要作用是:接受负荷指令NO、实际电功率NE、主蒸汽压力给定PO和实际主蒸汽压力PT等信号;根据机组当前的运行条件及要求,选择合适的负荷控制方式;根据机组的功率(负荷)偏差?N=NO-NE和主蒸汽压力偏差?P=PO-PT进行控制运算,分别产生锅炉负荷指令(锅炉主控制指令)NB和汽轮机负荷指令(汽轮机主控制指令)NT。NT、NB作为机炉协调动作的指挥信号,分别送往锅炉和汽轮机有关子控制系统。

机、炉的各有关子控制系统,是对锅炉、汽轮机实现常规控制的有关系统,它们包括:燃料量控制系统、送风量控制系统、炉膛压力控制系统,一次风压控制系统、二次风量控制系统、过热汽温控制系统、再热汽温控制系统、给水(汽包水位)控制系统、燃油压力控制系统、除氧器的水位和压力控制系统、凝汽器的水位和再循环流量控制系统、直吹式磨煤机(一次风量、出口温度、给煤量)控制系统、发电机氢气冷却控制系统、锅炉连续排污控制系统、电动泵的密封水差压和再循环流量控制系统、汽动泵的密封水差压和再循环流量控制系统、以及协调控制系统的支持系统——炉膛安全监控系统(FSSS)和汽轮机数字电液控制系统(DEH)??等等。这些系统对机、炉主控制指令NT、NB来说,相当于伺服(随动)系统,它们根据NT、NB指令,控制锅炉的燃烧率和汽轮机进汽调节阀的开度,维持机炉的能量平衡和参数稳定,保证机组运行的安全性和经济性。

负荷管理控制中心和机炉主控制器是机组控制的协调级,起着上位控制作用,是协调控制系统的核心,有时将其直接称为协调控制系

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