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文档简介

1、 机组协调控制机组协调控制ccs、agc、一次调频、一次调频 发电机组控制发电机组控制 电能质量:电压、频率、波形和供电的可靠性电能质量:电压、频率、波形和供电的可靠性 电压与无功功率电压与无功功率:当系统提供的无功功率小于无功功率 负荷时,电压下降。 频率与有功功率频率与有功功率: 当系统提供的有功功率小于负荷时, 系统频率下降。 有功功率和无功功率的调节有功功率和无功功率的调节 有功功率有功功率: 通过调汽机的进汽量(改变发电机功率角) 调节有功功率。 无功功率无功功率: 通过调节励磁电流达到无功功率的平衡。 一一 、单元机组控制问题、单元机组控制问题 单元机组的输出电功率(有功功率)(有

2、功功率)与电 网负荷要求是否一致反映了机组与外部电 网之间能量供求的平衡关系,而主蒸汽压 力反映了单元机组内的锅炉与汽轮机、发 电机之间能量供求的平衡关系。 机组的输出电功率pe和主蒸汽压力pt是单 元机组控制的两个主要参数。 二、二、 单元机组协调控制系统基本组成单元机组协调控制系统基本组成 协 调 控 制 级 基 础 控 制 级 机炉主控制器 给 水 空 气 燃 料 锅炉汽轮机、发电机 锅炉控制系统汽轮机控制系统 主蒸汽压力给定值po 负荷指令处理回路 ads指令值班员指令 外部负荷指令 电网频率 主蒸汽压力pt 实际负荷指令p0 机组输出电功率pe 图131 单元机组协调控制系统的组成

3、单 元 机 组 负荷控制系统 子控制系统 进 汽 量 锅炉指令bd 汽轮机指令td ads指令值班员指令 电网频率 agc(automatic generation control) 电网能量管理系统 energy manage system (ems) 远程终端单元 remote terminal unit rtu 协调控制系统 coordinate control system (ccs) rtudcs 电网 通信 agc几种方案 三、机组负荷控制系统被控对象动态特性三、机组负荷控制系统被控对象动态特性 + + b t + + gnt(s) gpt(s) gnb(s) gpb(s) pe

4、pt 汽轮机控制系统 锅炉控制系统 td bd 图132 负荷被控对象方框图 gnt(s)汽轮机调门开度t对机组输出电功率pe的传递函数 gpt(s) 汽轮机调门开度t对 主蒸汽压力pt 的传递函数 gnb(s) 燃烧率b对机组输出电功率pe的传递函数 gpb(s) 燃烧率b对主蒸汽压力pt的 传递函数 单元机组 机前压力维持不变条件下,测的利用燃料调负荷 2. 负荷控制系统被控对象动态特性负荷控制系统被控对象动态特性 对于锅炉侧,由于各控制系统的动态过程 相对于锅炉特性的迟延和惯性可忽略不计, 因此可假设它们配合协调,能及时跟随锅 炉指令bd,接近理想随动系统特性,故有 b=bd。 对于汽轮

5、机侧,如果汽轮机控制系统采用 纯液压调速系统,则汽轮机指令td就是调 门开度t,ttd。这样,负荷控制系统 的广义被控对象的动态特性与单元机组的 动态特性相同。 如果汽轮机控制系统采用功频电液控制系统,则汽轮机指令td 就是汽轮机功率指令。这样,广义被控对象的动态特性会有很大 改变。 + + b t + gnt(s) gpt(s) gnb(s) gpb(s) pe pt gt(s) 锅炉控制系统 td bd 图134 汽轮机采用功频电液控制系统时广义被控对象方框图 gt(s)功频调节器;nt汽轮机转速;n0转速给定值;n转速不等率 _ + 1/n + + n0 nt + bd td t t t

6、 pt t pe 图135 汽轮机采用功频电液控制系统时广义被控对象动态特性 (a) b t t t t pt pt t pe (b) td bd 第二节第二节 负荷指令处理回路负荷指令处理回路 负荷指令处理回路的主要作用是:对外部 负荷要求指令进行选择并根据机组运行情 况进行处理,使之转变为一个适合于机、 炉运行状态的实际负荷指令p0。同时根据 机组的运行方式,产生主蒸汽压力给定值po。 一、正常工况下负荷指令处理一、正常工况下负荷指令处理 在机组的设备及主要参数都正常的情况 下,机组通常接受的三个外部负荷指令为: 电网调度所的负荷分配指令ads、值班员 手动指令(就地负荷指令)和电网调频所

7、 需负荷指令。 正常工况下,负荷指令一般受到以下限制: 负荷指令变化速率限制负荷指令变化速率限制 运行人员所设定的最大、最小负荷限制运行人员所设定的最大、最小负荷限制 图136 正常工况下负荷指令处理原则性方案 输 出 y ps 0% 速率限制 回路 中调指令 电网频率 就地指令 f 变化率限制值 f0频率给定值 ads a f 最小负荷pmin 最大负荷pmax f(x) a f a a p0实际负荷指令 a 变化率限制值 mw/min 1 k n 0 输 出 输 入1 速率限制回路原理图 (a) (b) t3 t t4 输出等于输 入1 输 入 y t2 为了安全和稳态运行,幅度在3负荷

8、死区0.033hz(2r/min) 一种比例控制 二、异常工况下的负荷指令处理二、异常工况下的负荷指令处理 当机组的主机、主要辅机或设备发生故障,影响当机组的主机、主要辅机或设备发生故障,影响 到机组的带负荷能力或危及机组的安全运行时,就到机组的带负荷能力或危及机组的安全运行时,就 要对机组的实际负荷指令进行必要的处理,以防止要对机组的实际负荷指令进行必要的处理,以防止 局部故障扩大到机组其他处,以保证机组能够继续局部故障扩大到机组其他处,以保证机组能够继续 安全、稳定地运行。安全、稳定地运行。 机组主机、主要辅机或设备的故障原因有两类机组主机、主要辅机或设备的故障原因有两类: 第一类为跳闸或

9、切除,如某台风机跳闸等,这类故第一类为跳闸或切除,如某台风机跳闸等,这类故 障的来源是明确的,可根据切投状况加以确定。障的来源是明确的,可根据切投状况加以确定。 第二类为工作异常,其故障来源是不明确的,无第二类为工作异常,其故障来源是不明确的,无 法直接确定,只能通过测量有关运行参数的偏差间法直接确定,只能通过测量有关运行参数的偏差间 接确定。接确定。 对机组实际负荷指令的处理方法有四种:负荷对机组实际负荷指令的处理方法有四种:负荷 返回(返回(run back ,rb);快速负荷切断);快速负荷切断 (fast cut back,fcb,快速甩负荷,快速甩负荷);负荷;负荷 闭锁增闭锁增/减

10、减(block increase/ block decrease, bi/bd) 和负荷迫升和负荷迫升/迫降迫降 (run up/ run down,ru/rd)。 其中,负荷返回其中,负荷返回rb和快速负荷切断和快速负荷切断fcb是是 处理第一类故障的,负荷闭锁增减处理第一类故障的,负荷闭锁增减bi/bd和和 负荷迫升迫降负荷迫升迫降ru/rd是处理第二类故障。是处理第二类故障。 1负荷返回rb 又称辅机故障减负荷或甩负荷,其主要作又称辅机故障减负荷或甩负荷,其主要作 用是:根据主要辅机的切投状况,计算出用是:根据主要辅机的切投状况,计算出 机组的最大可能出力值。若实际负荷指令机组的最大可能

11、出力值。若实际负荷指令 大于最大可能出力值,则发生负荷返回,大于最大可能出力值,则发生负荷返回, 将实际负荷指令降至最大可能出力值,同将实际负荷指令降至最大可能出力值,同 时规定机组的负荷返回速率。时规定机组的负荷返回速率。 因此,负荷返回回路具有两个主要功能:因此,负荷返回回路具有两个主要功能: 计算机组的最大可能出力值;规定机组的计算机组的最大可能出力值;规定机组的 负荷返回速率。负荷返回速率。 (1)最大可能出力值的计算最大可能出力值的计算 当锅炉和汽轮发电机组运行正常时,机组的最大可能出当锅炉和汽轮发电机组运行正常时,机组的最大可能出 力值与主要辅机的切投状况直接有关,主要辅机跳闸或切

12、力值与主要辅机的切投状况直接有关,主要辅机跳闸或切 除,最大可能出力值就会减小。因此机组的最大可能出力除,最大可能出力值就会减小。因此机组的最大可能出力 由投入运行的主要辅机的台数确定。应随时计算最大可能由投入运行的主要辅机的台数确定。应随时计算最大可能 出力值,并将它作为机组实际负荷指令的上限。出力值,并将它作为机组实际负荷指令的上限。 机组的主要辅机设备有风机(送、引风机)、给水泵机组的主要辅机设备有风机(送、引风机)、给水泵 (电动、汽动给水泵)、锅炉循环水泵,空气预热器以及(电动、汽动给水泵)、锅炉循环水泵,空气预热器以及 汽轮机或电气侧设备等。因此,负荷返回汽轮机或电气侧设备等。因此

13、,负荷返回rb的主要类型的主要类型 包括送风机包括送风机rb、引风机、引风机rb、一次风机、一次风机rb、给水泵、给水泵rb、 磨煤机磨煤机rb等。等。 0 t t f(x) a 送风机a运行 t t a 送风机b运行 f(x) 引风机a运行 引风机b运行 t t a f(x) 空气预热器a运行 空气预热器b运行 t t a f(x) 汽泵a转数2kr/min 同时汽泵a出口门开 汽泵b转数2kr/min 同时汽泵b出口门开 ta 电泵运行 rb 目标值(mw) t t a f(x) 一次风机a运行 一次风机b运行 rb 返回速率(mw/min) 图137 负荷返回回路 rb与其它系统关系与其

14、它系统关系 ccs、fsss、deh和和scs系统系统 ccs系统是机组中心,是实现rb功能的关键部 分。rb的发生判断、目标负荷计算、rb结束等 由ccs完成,并协调机组的各系统动作。 对锅炉侧来说,ccs首先要发信号至fsss完 成切粉(投油),同时,锅炉主控制器适当调整 燃料量,维持适当的锅炉燃烧率。 对汽轮机侧来说,机组协调系统自动切换tf方 式,由汽轮机完成调压功能,其他的子系统仍然 处于自动方式,维持各参数,保证机组的稳定运 行。 fsss系统根据各厂的系统不同,功能也不尽相同,但 均要接受ccs发出的rb信号,完成切粉降低燃烧率的功 能。 对于某些特定状态下,要求rb优先级高一些

15、,无论机组 是否处于协调方式均要发生,所以一些rb逻辑直接在 fsss中设计,如强制循环锅炉的炉水循环泵rb、直吹式 制粉系统锅炉的一次风机rb大多设计在fsss内。此外, 根据每台锅炉的最低稳燃负荷,不同的锅炉降低燃烧率的 方式不同,对于最低稳燃负荷较高的机组,fsss应设计 有投油的功能。 deh系统在rb过程中也很重要,在rb 发生后,锅炉维持固定的燃烧率,机组的 汽压参数由汽轮机通过调整调节汽门,减 少负荷完成。 其他系统如scs系统在给水泵rb时,要 通过程序联启电动给水泵和其他的相应操 作。只有通过以上各子系统的协调动作, 才能使机组自动、平稳地降低负荷至目标 值 。 当发生负荷返

16、回时,会自动切换机组的 运行方式。若锅炉辅机发生跳闸而产生负 荷返回,则机组将以汽轮机跟随方式运行, 这时因为此时锅炉担负机组负荷能力受到 限制。同理,若汽轮机辅机发生跳闸而产 生负荷返回,则机组将以锅炉跟随方式运 行。 (2)负荷返回速率的规定)负荷返回速率的规定 当机组的主要辅机跳闸或切除时,最大 出力阶跃下降,这对于机组来说是一个较 大的冲击,为保证负荷返回过程中机组能 安全、稳定地继续运行,所以必须对最大 可能出力值的变化速率进行限制。 2负荷快速切断负荷快速切断fcb 负荷快速切断负荷快速切断fcb(又称快速甩负荷)的作用是(又称快速甩负荷)的作用是 当机组突然与电网解列(送电负荷跳

17、闸),或发当机组突然与电网解列(送电负荷跳闸),或发 电机、汽轮机跳闸时,快速切断负荷指令,实现电机、汽轮机跳闸时,快速切断负荷指令,实现 机组快速甩负荷。机组快速甩负荷。 主机跳闸的负荷快速切断通常考虑两种情况: 一种是送电负荷跳闸,机组仍维持厂用电运行,即不停机一种是送电负荷跳闸,机组仍维持厂用电运行,即不停机 不停炉;不停炉; 另一种是发电机跳闸、汽轮机跳闸,由旁路系统维持锅另一种是发电机跳闸、汽轮机跳闸,由旁路系统维持锅 炉继续运行,即停机不停炉。负荷指令应快速切到炉继续运行,即停机不停炉。负荷指令应快速切到0(锅(锅 炉仍维持最小负荷运行)。炉仍维持最小负荷运行)。 负荷快速切断回路

18、的功能与实现和负荷返回回路相似, 只不过减负荷的速率要大得多。 3负荷闭锁增负荷闭锁增/减减bi/bd 第二类故障会造成诸如燃料量、空气量、给水流量等 运行参数的偏差增大。 负荷闭锁增减指的是,当机组在运行过程中,如果出 现下述任一种情况: (1)任一主要辅机已工作在极限状态,比如给风机等工)任一主要辅机已工作在极限状态,比如给风机等工 作在最大极限状态;作在最大极限状态; (2)燃料量、空气量、给水流量等任一运行参数与其给)燃料量、空气量、给水流量等任一运行参数与其给 定值的偏差已超出规定限值。定值的偏差已超出规定限值。 认为设备工作异常,出现故障。该回路就对实际负荷 指令加以限制,即不让机

19、组实际负荷指令朝着超越工作极 限或扩大偏差的方向进一步变化,以防止事故的发生,直 至偏差回到规定限值内才解除闭锁,这就是所谓的负荷指 令闭锁或负荷闭锁。负荷指令闭锁分闭锁增bi(实际负荷 指令上升方向被闭锁)和闭锁减bd(实际负荷指令下降 方向被闭锁)。 引起机组实际负荷指令闭锁的原因主要有: (1)闭锁增bi 1) 负荷bi:机组实际负荷指令达到运行人员手动设定的最大负荷限制值, 或机组输出电功率小于机组实际负荷指令,且二者偏差大于允许值; 2) 主蒸汽压力bi:汽轮机负荷达到最大值,或在锅炉跟随方式下,机前 主蒸汽压力小于给定值,且二者偏差大于允许值; 3) 燃料bi:燃料指令达到高限(给

20、煤机工作在最大极限状态),或燃料 量小于燃料指令,且二者偏差大于允许值; 4) 给水泵bi:给水泵输出指令达到高限,或给水量小于给水指令,且二 者偏差大于允许值; 5) 送风机bi:送风机输出指令达到高限,或风量小于风量指令,且二者 偏差大于允许值; 6) 引风机bi:引风机输出指令达到高限,或炉膛压力高于给定值,且二 者偏差大于允许值; 7) 一次风机bi:一次风机输出指令达到高限,或一次风压小于给定值, 且二者偏差大于允许值。 实际负荷指令为最大负荷限制值 bi 图138 负荷闭锁增 bi逻辑图 输出电功率小于实际负荷指令一定限值 汽机负荷达到最大 锅炉跟随方式 主蒸汽压力小于给定值一定限

21、值 燃料指令达到高限 燃料量小于燃料指令一定限值 给水泵输出指令达到高限 给水量小于给水指令一定限值 送风机输出指令达到高限 送风量小于风量指令一定限值 引风机输出指令达到高限 炉膛压力高于给定值一定限值 一次风机输出指令达到高限 一次风压小于给定值一定限值 1 1 1 1 1 1 1 1 )给水泵)给水泵bi:给水泵输出指令达到高限,或给水流量小于 给水指令一定限值; )送风机)送风机bi:送风机输出指令达到高限,或风量小于风量 指令一定限值; )引风机)引风机bi:引风机输出指令达到高限,或炉膛压力高于 设定值一定限值; )一次风机)一次风机bi:一次风机输出指令达到高限,或一次风压 小于

22、设定值一定限值; )燃料)燃料bi:燃料指令达到高限,或燃料量小于燃料指令一 定限值。 减闭锁减bd 的项目: )负荷)负荷bd:负荷指令达到运行人员设定的负荷最 小值; )给水泵)给水泵bd:给水泵输出指令达到低限,或给 水流量大于给水指令一定限值; )送风机)送风机bd:送风机输出指令达到低限,或风量 大于风量指令一定限值; )引风机)引风机bd:引风机输出指令达到低限,或炉膛 压力低于设定值一定限值; )一次风机)一次风机bd:一次风机输出指令达到低限,或 一次风压力高于设定值一定限值; )燃料)燃料bd:燃料指令达到低限,或燃料量大于燃 料指令一定限值。 r 速 选择 键入ldc变化

23、1 s 1 r 0 1 1 rd或rb ldc减 & 1 & 1 1 ldc达最小 bd ldc增 bi ldc达最大 ads方式 键入负荷保持 速率选择逻辑信号 速率选择 二、主蒸汽压设定值二、主蒸汽压设定值 1. 定压方式下的压力设定定压方式下的压力设定 定压方式下的主蒸汽压力设定值的运算 回路如图右侧所示。它将一个阶跃的给定 压力目标值ps变为机组能够接受的斜坡信 号。 y n n y y 主蒸汽压力设定回路 速率设定值 主蒸汽压力 目标值ps 主蒸汽压力设定值po 有效负荷指令 主蒸汽压力 爬坡最大值 爬坡速率保持 tpsptgt 滑压方式 ai kk n n y a 0 n 2 跟踪

24、主汽压力 主蒸汽压力pt f1(t) ai 1 n h/ y y ai f2(t) f1(x) ps 有效负荷指令 tpsp tgt 3 a /l t1 t2 t3 t4 t5 跟踪主汽压力 t6 base rb 1 旁路投入旁路投入 滑压方式滑压方式 1 跟踪主汽压力跟踪主汽压力 爬坡速率保持爬坡速率保持 有关切换逻辑信号有关切换逻辑信号 s 1 r 0 人工选择滑压人工选择滑压 人工选择定压人工选择定压 1 1 1 s 1 r 0 人工选择爬坡人工选择爬坡 tpsptgt tpsptgt 1 1 1 人工选择保持人工选择保持 1 tf 三、机炉主控制器 锅炉主控状态锅炉主控状态汽轮机主控状

25、态汽轮机主控状态负荷控制方式负荷控制方式调频功能调频功能 手动手动手动手动基本方式基本方式无无 自动自动手动手动锅炉跟随锅炉跟随无无 手动手动自动自动汽轮机跟随汽轮机跟随无无 自动自动自动自动协调控制协调控制有有 锅炉主控指令bd 调速级压力p1 y1 kp1po/pt 锅炉主控制器 f1(x) 主蒸汽压力 设定值po 主蒸汽压力pt k f1(t) 2 4 nd cc /bf pid n y 暂停跟踪 t 2 ai 跟踪总燃料 n y总燃料量 f2(t) 5 1 3 y2 y3 y4 t1 t3 kp1po/pt 动态校正 y1 t t t y2 t y3 t y4 汽轮机主控指令td 汽轮

26、机跟随 汽轮机主控制器 2 f1(x) 1 主蒸汽压力 设定值po 主蒸汽压力pt 输出电功率pe k f3(x) 3 f2(x) nd n y cc pid p n y暂停跟踪 t 3 ai deh非遥控 n y deh负荷设定值 k 实际负荷指令po tf pid t1 t2 t4 协调控制系统投运准备、调试协调控制系统投运准备、调试 和运行问题和运行问题 第一节第一节 投运前准备工作及基本要求投运前准备工作及基本要求 一、模拟量子控制系统具备良好调节品质一、模拟量子控制系统具备良好调节品质 对于整个机组的控制系统而言,协调控制系统 位于最上层,协调系统能否正常投运、投运效果 如何,不仅与

27、协调系统本身的设计方案有关,更 取决于下层的模拟量控制系统,如送风、炉膛压 力、一次风母管压力、磨煤机一次风量、磨煤机 出口温度、给水控制、主汽温度及再热汽温度等 子控制系统的调节品质,各主要子控制系统要投 入运行,并具备良好的调节品质是协调制系统投 运的基础,是协调控制系统投运前的准备工作之 一。 二、二、deh系统具备良好调节品质系统具备良好调节品质 对于协调控制系统来说,deh也是其下 层的子系统,因此,要求deh调试完毕, 尤其是功率调节回路要控制品质良好,阀 门开度一蒸汽流量特性函数要正确。 三、有关计算和测量信号正确三、有关计算和测量信号正确 测量信号正确 主要指机前主汽压力、汽轮

28、机调速级压 力、机组实发功率等信号,要检查安装、 接线、组态等测量环节准确。机组运行过 程中,根据具体情况综合判断上述诸信号 正确与否。 四、四、ccs与与deh接口正确接口正确 对于deh送往ccs的负荷参考信号,要求 deh系统的设计要保证其正确,而ccs要保证在 没有遥控deh之前,控制指令信号要跟踪负荷参 考信号。这两个信号的准确可靠,是保证投入 ccs后负荷保持平稳的关键。 五、连锁保护逻辑调试正确并投入运行五、连锁保护逻辑调试正确并投入运行 在投入协调控制系统之前,机组保护逻 辑要调试正确,并投入运行,主要包括锅 炉一汽轮机一发电机的大连锁保护逻辑、 炉膛压力保护等逻辑。 六、系统

29、设计以及组态实现正确六、系统设计以及组态实现正确 手自动操作器 协调系统的手自动操作器主要指锅炉主控制器 和汽轮机主控制器,要求检查满足下列要求: ()手自动切换无扰动。 ()跟踪信号正确。 ()没有强制切手动信号。 ()设定值“增”、“减”按钮、指令“增”、 “减”按钮均动作正确,增减幅值合理。 ()各种数据、图形以及色彩等指示信号正确。 控制回路 (1)所有相关的信号接线正确。 ()控制回路组态正确,控制器静态试验动作方向正确。 ()控制器参数合理。 ()手动、炉跟机、机跟炉、协调等所设计的各种运行 方式之间跟踪正确,切换无扰动。 ()机组负荷指令的手动调整(升降)、负荷高低 限值的调整、

30、负荷变化率的设定等功能性检查。 ()自动发电控制(agc)远方就地控制方式的切换 实验,保证无扰动。 ()定滑压运行方式的切换实验,保证无扰动。 ()负荷增减闭锁功能性检查。 ()其他控制逻辑检查正确,必要时做静态测试。 第二节第二节 调试步骤及注意事项调试步骤及注意事项 一、调试范围一、调试范围 包括负荷管理中心系统、机前压力设定 值产生系统、机炉全手动控制方式、锅炉 跟随方式、汽轮机跟随方式、机炉协调方 式、相关逻辑系统。 二、系统冷态调试二、系统冷态调试 (一)设计组态检查(一)设计组态检查 首先对系统原理图、组态图仔细研究, 并确认两者之间没有不同,如发现错误, 按照工作程序进行逻辑修

31、改,作好修改记 录。 ()负荷管理中心系统()负荷管理中心系统。该部分功能是 根据远方调度要求、本地操作指令以及机 组本身的具体状况而计算出机组的出力指 令。根据其功能,该部分静态调试有以下 内容: )远方指令。包括调度指令和电网频率偏差 两部分。检查这两个信号要设置有品质检测模块, 以及实现投入与否的切换模块;对于频率信号, 要设置调频函数,还要检查频率校正作用变化速 度的限制功能。 )本地操作指令。指运行人员手动设置的机 组出力指令。对于该指令,要检查确保设置跟踪 功能,即手动状态时要跟踪机组实际出力,同时 还应设置速率变化限制、幅值限制功能。 检查与该指令相关的画面操作显示,包括指令 增

32、减按钮、速度设置按钮、幅值限制按钮以及相 应的显示要正确,同时检查上述按钮的点击操作 变化幅度的设置要合理。 )机组实际状况。主要指机组出力指令 的闭锁增减、rb功能等。一般地,当主 要辅机的出力达到设计值的上下限时, 一要闭锁机组出力指令的增减,而两台 辅机运行中有一台停止时。机组要降出力 运行,即所谓的。 检查组态保证上述功能的设置完善。 另外, 检查通过运行人员手动设置机组 出力指令的跟踪功能,来实现在手动、锅 炉跟随、汽轮机跟随方式时机组需求指令 跟踪机组实际出力。 ()机前压力设定值产生系统。()机前压力设定值产生系统。该部分功 能是根据机组实际工况计算合理的机前压 力(主汽压力)设

33、定值,是实现ccs,尤 其是实现滑压控制的主要内容。该部分静 态调试有以下内容: )定压运行设定值。 )滑压运行设定值。 )定压运行设定值。机组定压运行时,机 前压力设定值由运行人员手动设置,检查 调试以下内容:手动设置的跟踪功能, 即手动状态时要跟踪实际压力的测量值; 速率变化限制、幅值限制功能;与该 指令相关的画面操作显示,包括指令增减 按钮、速度设置按钮、幅值限制按钮以及 相应的显示要正确,同时检查上述按钮的 点击操作变化幅度的设置要合理。 )滑压运行设定值。机组滑压运行时,机 前压力设定值由两部分形成:根据机组实 际出力而计算的结果、运行人员手动设置 的偏置、检查调试以下内容:手动设置

34、 的偏置的跟踪功能,即手动状态时要跟踪 实际压力测量值与根据实际负荷而计算出 的值的差;根据实际负荷计算压力设定 值的函数;与该指令相关的画面操作显 示,包括人工偏置设置的增减按钮、相应 的显示要正确,同时检查上述按钮的点击 操作变化幅度的设置要合理。 ()机炉全手动控制方式。()机炉全手动控制方式。 在该方式下,汽轮机控制、锅炉控制全部是手动调节, 静态调试检查内容: )各种跟踪功能,手动状态时,锅炉主控pi控制器 的输出要跟踪燃料控制指令(一般地,给煤机转速指令)、 汽轮机主控制器输出要跟踪来自 deh的负荷参考信号、 tf方式的 pi控制器和 ccs方式的汽轮机pi控制器都要跟 踪汽轮机

35、主控输出值。 )汽轮机主控制器输出信号与deh的接口连接正确, 要通过deh的仿真实验来验证,以deh投入遥控前后汽轮 机调节汽门保持不动为标准。 )相关的画面操作显示,包括人工操作增减按钮、 deh投入操作、相应的显示要正确,同时检查上述按钮的 点击操作变化幅度的设置要合理。 ()锅炉跟随控制方式。()锅炉跟随控制方式。 汽轮机控制为手动方式,锅炉控制是自 动方式,静态调试检查内容: 1)各种跟踪功能,静态多次模拟投切自 动,以锅炉主控输出指令、燃料控制指令 都没有切换扰动为标准。 )控制回路静态检查,各个前馈环节 形式确认,补偿环节组态设计正确,pi控制 器接口信号、作用方向正确,逻辑信号

36、的 接口正确。 )相关的画面操作显示,包括手自动 投切操作按钮以及相应的显示、运行方式 显示等画面内容要正确。 ()汽轮机跟随控制方式。()汽轮机跟随控制方式。 汽轮机(调节汽门)控制为自动方式,锅炉 (燃料)控制是手动方式,静态调试检查内容: )各种跟踪功能,静态多次模拟投切自动, 以汽轮机调节汽门指令没有切换扰动为标准。 )控制回路静态检查,该方式下的控制目标 是机前压力,pi控制器接口信号应为机前压力与 其设定值。另外,要检查确认pi控制器方向正确, 各个前馈环节确认; )相关的画面操作显示,包括手自动投切 操作按钮以及相应的显示画面内容要正确,运行 方式显示正确。 ()协调控制方式。(

37、)协调控制方式。 汽轮机控制、锅炉控制全部是自动方式,静态 调试检查内容: )各种跟踪功能,静态多次模拟投切自动, 以汽轮机调节汽门指令、锅炉主控输出指令、燃 料控制指令都没有切换扰动为标准。 )控制回路静态检查,pi控制器接口信号要 与控制方式相吻合,pi控制器方向正确,各个前 馈环节确认。 )相关的画面操作显示,包括手自动投切 操作按钮以及相应的显示画面内容要正确,运行 方式显示正确。 ()逻辑设计检查、调试。()逻辑设计检查、调试。 根据协调控制系统的组成,其逻辑一般 包括负荷控制中心逻辑、rb发生结束逻 辑、运行方式切换逻辑、机炉主控逻辑、 定滑压切换逻辑。上述逻辑是实现协调 控制功能

38、的关键,在静态调试阶段要对上 述逻辑分别进行检查、调试,确保正确。 )负荷控制中心逻辑。 主要实现agc投入切除、一次调频投 入切除、机组负荷闭锁增减等功能, 对每一项功能,要进行下列检查调试: 检查逻辑设计是否合理,是否符合机组实 际以及相关规定;检查相关信号的来源 是否正确。采用强制信号等手段,模拟 实际条件检查逻辑结果正确与否。注意, 强制信号时要在信号的源头上进行。 )rb发生结束逻辑。 进行下列检查调试:检查逻辑设计是 否正确,是否符合机组实际以及相关规定, 同时要采纳操作人员的意见,便于实际操 作,具有实际可行性。要设计有“rb结束” 手动按钮。检查相关信号的来源是否正 确。采用强

39、制信号等手段,模拟实际条 件检查逻辑结果正确与否。注意,强制信 号时要在信号的源头上进行。 )运行方式逻辑切换逻辑。 主要bf、tf、ccs、手动等运行方式之 间的切换,要进行下列检查调试:检查 逻辑设计是否正确,是否符合机组实际以 及相关规定,同时要采纳操作人员的意见, 便于实际操作,具有实际可行性;检查 相关信号的来源是否正确;采用强制信 号等手段,模拟实际条件检查逻辑结果正 确与否。注意,强制信号时要在信号的源 头上进行。 )机炉主控逻辑。 主要实现机、炉主控强切手动功能,要进行下 列检查调试:检查逻辑设计是否正确,是否符 合机组实际以及相关规定。一般触发锅炉主控强 切手动的条件主要有燃

40、料控制手动、汽包压力信 号坏、汽轮机调速级压力信号坏、机前压力信号 坏、机前压力高、机前压力控制偏差大以及mft 等;触发汽轮机主控制器强切手动的条件主要有 deh故障(包括不在远方)、汽轮机阀位高限等。 检查相关信号的来源是否正确。采用强制信 号等手段,模拟实际条件检查逻辑结果正确与否。 注意,强制信号时要在信号的源头上进行。 )定滑压切换逻辑。 主要实现定滑压运行方式的切换,要 进行下列检查调试:检查逻辑设计是否 正确,是否符合机组实际以及相关规定, 一般地定滑压切换逻辑采用rs触发器来 实现,常用条件有rb发生与否、协调投入 与否、定滑压手动切换按钮等;检查 相关信号的来源是否正确;采用

41、强制信 号等手段,模拟实际条件检查逻辑结果正 确与否。注意,强制信号时要在信号的源 头上进行。 (二)参数静态设置、调试(二)参数静态设置、调试 这部分工作主要依靠技术人员的工程经验,同 时要在前面静态调试完毕的基础上进行。 ()负荷管理中心系统。该部分的静态设置、 调试有以下内容: )远方指令。调试工作主要包括:条件允 许时联系调度,改变调度指令,观察画面和算法 中相应参数变化正确与否,或者在处发出 信号进行调试;根据调度颁布的一次调频规程, 设置根据电网频率偏差计算机组负荷指令变化的 静态函数,设置频差指令变化速度。 )本地操作指令。设置该指令的最大最小 值,及其速度限制值。 )机组实际状

42、况限制功能。静态参数设置、 调试主要内容有:设置不同辅机时机组的 目标负荷。rb目标负荷应该通过实际实验,根据 机组实际来确定,此处主要是根据经验和同类机 组的情况进行初步设置;设置机组出力闭锁增 减、实际出力几个负荷点的判断等定值。 检查组态保证上述功能的设置完善。该部分还 有重要一点,即通过运行人员手动设置机组出力 指令的跟踪功能,来实现在手动、锅炉跟随、汽 轮机跟随方式时机组需求指令跟踪机组实际出力。 ()机前压力设定值产生系统。该部分静 态参数设置、调试有以下内容: )设置函数参数,根据实际负荷计算滑 压运行方式的压力设定值,该函数的设置 主要是根据机务提供的技术资料。 )设置压力设定

43、值的速率变化限制值、 最大最小幅值等参数。 ()机炉全手动控制方式。该部分静态参 数设置、调试有以下内容: )设置汽轮机主控制器输出至deh的 信号、负荷参考信号的量程,保证二者一 致。 )设置锅炉主控制器输出信号、燃料 控制指令的量程,保证二者一致。 ()锅炉跟随控制方式。初步设置: )各个前馈环节的比例、微分参数; )deb指令计算环节的参数; )补偿环节参数; )锅炉主控pi控制器入口热量信号与 deb指令信号的量程参数,保证二者标度 范围一致; )锅炉主控pi控制器参数。 上述参数的设置主要是依靠经验,基本 上等于其他同类机组的相关参数。 ()汽轮机跟随控制方式。 初步设置汽轮机主控p

44、i控制器参数,主要是两 方面: )机前压力及其设定值的线性化,一般是 设置成0100%。 )tf回路的pi控制器参数初步设置。该控 制回路有两种思路,对应的控制器参数有两种设 置方式:传统的pi无差控制思想,此时由于该 回路时间常数较小,积分时间设置相对较短; 有差控制思想,由于tf控制机前压力。不必要和 其设定值之间误差为零,只要稳定机前压力即可, 有一定的误差没有本质影响,因此可将积分时间 相对随意地设置一个较大值,而主要调整比例作 用。 ()协调控制方式。初步设置: )汽轮机主控pi控制器参数 2)锅炉主控pi控制器参数 )前馈环节的比例、微分参数 三、系统热态调试 协调控制系统的热态调

45、试是在冷态调试 确保系统回路、逻辑正确的基础上,在机 组运行并具有一定的负荷出力之后,将系 统投入自动运行状态,主要工作是对控制 器参数进行调整,同时包括少量可能的控 制回路、逻辑的组态修改。 一般地,在机组负荷出力达到50% 60%之后,协调系统投入自动运行和热态 调试。 协调系统的热态调试还要满足下列条件: (1)锅炉运行正常,燃烧稳定。 ()机组功率、负荷指令、主蒸汽压力、调速 级压力、总风量、总燃料量等主要参数准确可靠、 记录清晰。 ()deh系统的转速控制、功率控制以及其他 功能正常,能够转入ccs控制方式。 ()送引风控制系统、给水控制系统、汽温、 除氧器水位等主要子系统投入自动运

46、行,并且调 节品质良好。 ()协调控制系统各运行方式转换正确,相应 的参数初步设置合理,汽轮机主控、锅炉主控等 手自动操作站工作正常,跟踪正确,没有强制 切手动信号发生。 1锅炉主控、汽轮机主控操作器全手动运行锅炉主控、汽轮机主控操作器全手动运行 方式调试方式调试 ()将锅炉主控、汽轮机主控的操作器 置于手动状态。具体操作为:将燃料系统 一个或者多个层(分)操作器投入自动状 态,锅炉主控操作器(即燃料总操作器) 置于手动状态;在确保ccs和deh之间的 接口信号正确的基础上,将deh投入遥控 状态,汽轮机主控操作器置于手动状态。 ()手动操作锅炉主控、汽轮机主控操作 器。具体操作如下: )在显

47、示器画面上手动改变锅炉主控操 作器的输出、汽轮机主控操作器维持不动, 以确认画面制作正确,点击产生的指令变 化率大小合理,方向正确,燃料量以及相 应的主汽压力、送引风量变化正确合理, 氧量、给水流量信号在扰动后能够恢复稳 定。 同时,记录锅炉主控指令、燃料量变化 与主汽压力的变化曲线,以利于控制器参 数调试。 )在显示器画面上手动改变汽轮机主控操 作器的输出、锅炉主控操作器维持不动,以 确认画面制作正确,点击产生的指令变化率 大小合理,方向正确,调节汽门开度以及相 应的机组实际负荷、机前压力、蒸汽流量、 给水流量变化正确合理。 同时,记录汽轮机主控指令、调节汽门开 度变化与机组实际负荷、机前压

48、力、蒸汽流 量的变化曲线,以利于控制器参数调试。 2锅炉跟随运行方式热态调试锅炉跟随运行方式热态调试 (1) 锅炉主控自动控制系统回路逻辑检查确认。 ()检查相关过程变量、前馈信号,保证显示正 常,执行机构动作灵敏。 ()投自动前,应使测量值与设定值基本相等, 必要时,对pid调节器输出进行限幅保护。 ()锅炉主控自动控制系统控制器参数设置。结 合前面全手动调试时记录的锅炉主控指令、燃料量 变化主汽压力的变化曲线,预置调节器参数。 ()试投bf。在前面全手动调试基础上, 在显示器画面上将锅炉主控操作器置于自 动状态、汽轮机主控操作器于手动状态不 变。如果投入自动后相关参数变化较大, 甚至导致系

49、统不稳定,则要立即解除自动, 查找原因,否则可以维持自动状态。 ()控制器参数调试、确定。在bf状态 下,维持汽轮机主控操作器输出不变,进 行主汽压力定值扰动试验,记录并观察主 汽压力及其指令等参数曲线,据此调整锅 炉主控pi控制器参数。 3汽轮机跟随运行方式热态调试汽轮机跟随运行方式热态调试 (1)汽轮机主控tf(通过调节汽门来调节主汽 压力)自动控制系统回路逻辑检查确认。 ()检查相关过程变量、前馈信号,保证显 示正常,执行机构动作灵敏。 (3)投自动前,应使测量值与设定值基本相等, 必要时,对调节器输出进行限幅保护。 ()汽轮机主控tf自动控制系统控制器参数设 置。结合前面全手动调试时记

50、录的汽轮机主控指 令、主汽压力的变化曲线,预置调节器参数。 ()试投tf。在前面全手动调试基础上,在显示 器画面上将汽轮机主控操作器置于自动状态、锅 炉主控操作器于手动状态不变,切换到tf方式。 如果投人自动后相关参数变化较大,甚至导致系 统不稳定,则要立即解除自动。查找原因,否则 可以维持自动状态。 ()控制器参数调试、确定。在tf状态下,维 持锅炉主控输出不变,进行主汽压力定值扰动试 验,记录并观察汽轮机调节汽门开度、主汽压力 及其指令等参数曲线,据此调整汽轮机主控tf系 统的pi控制器参数。 4锅炉、汽轮机协调运行方式热态调试锅炉、汽轮机协调运行方式热态调试 ()汽轮机主控自动控制系统回

51、路逻辑检查 确认。 ()检查相关过程变量、前馈信号,保证显 示正常,执行机构动作灵敏。 ()投自动前,应使汽轮机主控、锅炉主控 的控制器的测量值与设定值基本相等,必要时, 对pid调节器输出进行限幅保护。 ()汽轮机主控系统控制器参数以及前馈环 节参数设置。一般地结合前面全手动调试时记录 的汽轮机主控指令、机组负荷的变化曲线,预置 调节器参数。同时预设置汽轮机主控、锅炉主控 系统之间的前馈环节参数。 ()试投ccs。在前面全手动调试基础上, 首先投入bf,系统稳定后,在显示器画面上 将汽轮机主控操作器置于自动状态,切换到 ccs方式。如果投入自动后相关参数变化较 大,甚至导致系统不稳定,则要立

52、即解除自 动,查找原因,否则可以维持自动状态。 ()控制器参数调试、确定。在 ccs方式 下,进行主汽压力定值扰动试验,记录并观 察燃料量指令、汽轮机调节汽门开度、主汽 压力及其指令等参数曲线,据此调整锅炉主 控和汽轮机主控系统的pi控制器参数,以及二 者之间的前馈环节参数。 5. 负荷管理中心内容调试负荷管理中心内容调试 ()机组负荷指令的增减操作,试验画面按钮的动作 幅度、方向的正确性;试验机组负荷指令的高低限、速 率限的设置。 ()机前压力(主蒸汽压力)目标值的增减操作,试 验画面按钮的动作幅度、方向的正确性;试验压力设定值 的高低限、速率限的设置。 ()定滑压运行方式调试。具体调试内容

53、如下: )定滑压运行方式切换操作,试验能否无扰切换, 以及画面按钮、相应状态显示的正确性。 )试验、调试定滑压运行方式的参数,尤其是滑压 运行设定值与机组负荷关系的曲线参数的调试。 ()agc一次调频以及rb调试试验。(放后) 6负荷摆动试验负荷摆动试验 协调控制系统调试、投运完毕后,为检 查整个机组模拟量控制系统适应负荷变化 的能力以及调节品质,为agc、一次调频 和rb试验打基础,需要进行负荷摆动试验。 ()试验条件。机组启动后,已经正常运 行,具备带满负荷、安全稳定运行的能力; 协调控制系统的各种功能经过试验已投入 运行,各模拟量控制系统投入自动运行, 调节品质达到机组要求;试验应在70

54、% 100%显示器正常工况下进行。 ()负荷变动范围。负荷变动试验的负荷 变动幅度和负荷实际变化速率按有关标准 执行。负荷变动试验的负荷变动幅度为 15%mcr;负荷实际变化速率为3% 4%mcrmin。 ()试验时记录的主要参数。一般记录: 机组实际功率、机组负荷指令、主蒸汽压 力、速度级压力、主蒸汽温度、再热蒸汽 温度、锅炉给水流量、烟气氧量、炉膛压 力、除氧器水位、凝汽器水位、各加热器 水位。 ()试验步骤。 )确认以下主要系统的自动调节回路 投入:主蒸汽压力系统、锅炉给水调节系 统、主蒸汽温度调节系统、再热蒸汽温度 调节系统、炉膛压力调节系统、送风及氧 量调节系统、除氧器水位调节系统。 )在各回路自动调节系统工作稳定后, 投入协调控制系统机炉协调方式。当机组 协调控制投入稳定后,进行负荷摆动试验。 )操作步骤:分别将负荷变化率设置 为1.5%、2%mcr/min;以10%mcr阶 跃量增加减少机组目标负荷指令,观察 负荷响应情况并记录机组负荷及各参数变 化数据;机组负荷及运行参数稳定后, 以10%mcr阶跃量减少增加机组目标负 荷指令。观

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