单元机组主控制系统

1、南京工超嗲淀备课川纸第十章单元机组主控制系统The Unit Master Control System 通过本章的学习要求理解主控制系统、机炉调节系统、协调控制系统概念及相互关系； 掌握主控系统调节对象的动态特性；掌握单元制机组负荷控制的几种基本方式；掌握前馈控 制的多种应用方案及工作原理；理解滑压运行机组的协调控制方案；能分析常见的协调控制 方案；掌握负荷指令处理部分的作用；掌握正常工况或异常工况下对负荷指令采取的处理措 施：掌握几个基本概念：负荷返回、负荷快速切段、负荷闭锁增/减、负荷迫升/迫降；看懂 一个较完整的单元机组主控制系统的实例。本章重点：1、负荷控制的几种基本方式2、前馈控制

2、的多种应用方案及工作原理3、负荷指令处理部分的作用4、负荷返回、负荷快速切段、负荷闭锁增/减、负荷迫升/迫降的概念本章难点：1、两种非线性环节的工作原理及作用2、分析常见的协调控制方案3、负荷闭锁增/减、负荷迫升/迫降两种措施的区别第一节概述Overview一、单元机组主控制系统的概念大型机组负荷控制的首要任务:保证机组出力适应电网的负荷变化要求、维持机组 稳定运行。具体地说就是对外保证单元机组有较快的功率响应和有一定的调频能力，对 内保证主蒸汽压力偏差在允许范围内。主控制系统(The unit master control system )作用：接受外部负荷要求指令，并发出使机炉调节系统协调

3、动作的指挥信号，称其也称负 荷自动控制系统（the unit load control system)。主控系统向机炉调节系统发出的指挥信号分别称为汽轮机主控制指令Mt和锅炉主 控制指令I机、炉主控制指令齔Mb分别代表了汽轮机调门开度（或汽轮机功率）指 令和锅炉燃烧率（及相应的给水流量）指令。二、主控系统与机、炉调节系统的关系思考：主控制系 统、机炉调节系 统、协调控制系 统的相互关系主控制系统相省于机炉调节系统的指挥机构，起上位控制作用；机炉调节系统对于 主控制系统相省于伺服机构，起下位控制的作用，是主控制系统的基础，两者构成分层 控制的结构。协调控制系统:主控制系统和锅炉、汽轮机各自的调节

4、系统的总称。协调控制系统的基本结构如图10-1所示。N0实际负荷指令（即功率给定值)；Mb, Mt分别为主控制系统对锅炉、汽机各调节系统的主控制（负荷）指令； P。一主蒸汽压力给定值； ne、PT分别为机组实发电功率和主蒸汽压力 单元机组主控系统由两大部分组成：(1) 负荷指令处理部分；(2) 机炉主控制器。第二节调节对象的动态特性思考：上控系统 调节对象具体指 什么？The Dynamic Characteristics of the Unit Load Object 主控系统的调节对象包括机、炉调节系统和元机组，是一广义调节对象。输入量：锅炉主控制指令吣和汽轮机主控制指令Mt;输出量（被调

5、量单元机组的输出电功率Ne和汽轮机前主蒸汽压力PT，如图10-2 所示。o为了便于讨论问题，先分析单元机组的动态特性。一、单元机组的动态特性1. 锅炉燃烧率（及相应的给水流量）Mb扰动下主蒸汽压力Pt和输出电功率NE的动 态特性Mb扰动下的NE和PT的动态特性都可用高阶惯性环节的传递函数来描述。2. 汽轮机调门开度t扰动下主蒸汽压力Pt和输出电功率的动态特性思考:、调节对象的输入 景是仆么？输出 量是什么?有何特点？扰动下的P:动态特性可用比例加一阶惯性环节的传递函数来描述，的动态特 性可用具有一定惯性的实际微分环节的传递函数来描述。根由以上分析可见，单元机组的动态特性有如下特点：当汽轮机调门

6、动作时，两 个才皮控输出量NE和PT的响应均;；艮快；当锅炉燃烧率改变时，比和PT的响应都报曼。这 就是机、炉对象动态特性方面存在的较大差异。二、主控制系统调节对象的动态特性主控制系统调节对象包括机、炉调节系统和单元机组，是一广义调节对象，其 控制输入量为锅炉主控制指令吣和汽轮机主控制指令Mt。对于锅炉侧，由于各调节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，能及时跟随主控制指令接近理想随动系统特性， 故有汽轮机侧，如果汽轮机采用纯液压调速系统,则主控制指令Mt就是调门开度指令 (Xt，即h=M7，。这样，广义调节对象的动态特性不会改变。如果汽轮机采用功频电液

7、控制系统，则主控制指令Mt就是汽轮机功率指令。MB扰动下，P-的动态特性近似为具有惯性的积分环节的特性，近似不变；M-扰动 下，Pt的动态特性近似为比例加积分环节的特性，Ne的动态特性近似为惯性环节或比例 加惯性环节的特性。第三节负荷控制方式The Modes of Unit Load Control机炉主控制器的主要作用：根据机组运行的条件及要求，选择合适的负荷控制方 式，接受负荷指令处理部分发出的实际负荷指令N。，以及机组的实发电功率Ne、和主蒸 汽压力Pt及其给定值P。信号，通过一定的运算回路，计算出锅炉和汽机的主控制指令 以实现相应的负荷控制方式，从而完成负荷控制任务。请参阅图10-1

8、。机炉主控制器由两部分组成(1) 锅炉主控制器：计算锅炉主控制指令Mb的运算回路。(2) 汽轮机主控制器：计算汽轮机主控制指令Mt的运算回路。一、负荷控制方式负荷控制方式可分为两类：机炉分别控制方式和机炉协调控制方式。1.机炉分别控制方式(1) 锅炉跟随（boiler follow,简写为BF)方式锅炉跟随方式的基本工作原理是：由汽轮机调节机组的输出电功率、锅炉调节汽压。锅炉跟随方式的特点：当N。改变时，由于利用了锅炉的蓄热能力，具有较好的负荷 适应性，对机组调峰调频有利，但汽压波动较大；当有内扰（燃烧率扰动）时，汽压波 动较大。对于大型单元机组，锅炉的蓄热能力相对减小，当负荷要求指令N&am

9、p;变化幅度较小 时，在汽压允许的变化范围内，充分利用锅炉的蓄热以迅速适应负荷的变化是有可能 的，。在负荷要求指令N。变化幅度较大时，汽压波动就太大，会影响锅炉的正常运行。当单元机组中锅炉设备运行正常，机组的输出电功率因汽轮机部分设备工作异常而 受到限制时，可采用锅炉跟随方式。(2 )汽轮机跟随（turbine fol low,简写为TF )方式 汽轮机跟随方式的基本工作原理是：由锅炉调节机组的输出电功率、汽轮机调节汽压。当负荷指令N。改变时，锅炉主控制器先发出改变锅炉的燃烧率（及相应的给水 流量）的指令Mb。待机前压Pt改变后，汽轮机主控制器发出改变调门开度的指令Mt，从而改变进入汽轮机的蒸

10、汽流入量，使机组输出电功率NE改变，并与负荷指令N。趋于一 致。最后稳态时，Ne=No, Pt=Poo当燃烧率扰动时，汽压变化而产生偏差，蒸汽流量也变化，机组输出电功率随之 变化。汽轮机主控制器为了保持汽压而要动作调门，其结果将进一步加剧蒸汽流量的变 化，使机组输出电功率的变化加剧，偏差增大。造成较大的输出电功率波动。汽机跟随方式的特点：汽压波动小。但由于没有利用锅炉的蓄热能力，有较大的 迟延，因此适应负荷变化能力差，不利于带变动负荷和参力口电网调频。适用于：带基本负荷的单元机组或当机组刚投入运行时，采用这种控制方式保持机 组有较稳定的汽压，为机组稳定运行创造条件。当单元机组中汽轮机设备运行正

11、常，机组的输出电功率因锅炉部分设备工作异常 而受到限制时，可采用汽轮机跟随方式。2. 机炉协调控制方式(coordinated control mode)注意：协调控制 系统与协调控 制方式在概念 上的区别?协调控制方式的控制策略是：允许汽压有一定波动，以便能充分利用锅炉的蓄热量，使机组能较快地适应电网的 负荷要求.但是，这里利用锅炉蓄热量是有限度的，必须保证机前压力与给定值的偏差 不超过允许值。所以协调控制方式既能使机组较快适应电网的负荷要求，又能确保汽压 的波动在允许的范围之内。常见的机炉协调控制方式有三种方案：(1)以锅炉跟随为基础的协调控制方式(BFCC)在动态过程中，当汽压偏差A/Y

12、AP = /-矜；在死区非线性环节的不灵敏区范围 内时，即|AP|<|/4|时，对M，无影响，当|AP|>|/4|时，AP将经非线性环节限制Mt,从 而限制汽轮机调门开度进一步变化，达到限制汽压偏差的目的。不灵敏区的大小值|>4|粗略反映了机组运行时主汽压力偏差的允许变化范围。实质上是以降低输出电功率响应性能作为代价来换取汽压控制质量的提高(2 )以汽轮机跟随为基础的协调控制方式(TFCC)当功率偏差信号- iV£)送入锅炉调节器Ph的同时，也通过非线 性环节送入汽轮机调节器PU在动态过程中，信号M可看作是主汽压力给定值的一部 分。当AAO0 (要求增加机组输出功率

13、）时，主汽压力给定值降低汽机主调节器 PI发出开大调节汽门的指令，增加机组输出功率；当AiV<0 (要求减少机组输出功率） 时，主汽压力给定值暂时升高|M'|。汽机主调节器PI,则发出关小调节汽门的指令，减少机组输出功率。当动态过程结束时，机组的实发功率与功率给定值相等，即AV为零， 这时，机前压力仍恢复到给定值。限幅非线性环节的限幅值士即为主汽压力八允许变化的范围，这是因为：在负荷指令改变时，暂时利用了蓄热能力，所以功率响应加快；但是汽压 偏差也因此加大，实质上是以加大汽压动态偏差作为代价来换取功率响应速度的提高。(3)综合型协调控制方式综合协调控制方式实现“双向”协调，即机、

14、炉主控制指令信号M& 都是同时 受AN和AP信号的协调控制。当负荷指令N。改变时，机、炉调节器PI和PI,同时对汽轮机侧和锅炉侧发出负 荷控制指令，并行地改变锅炉的燃烧率（及相应的给水流量）和汽轮机调门开度。同时 为了使主汽压的变化幅度不致太大，还根据汽压八偏离给定值乃的情况适当地限制汽 轮机调门开度的变化，并适当地加强锅炉燃烧率的控制作用。当调节结束后，机炉主控 制器共同保证输出电功率瓜与负荷指令爪一致，汽压巧恢复为给定值A综合型协调控制方式通过“双向”的机炉协调操作，具有较好的负荷适应性能和 汽压控制性能，是一种较为合理和完善的协调控制方式。第四节前馈控制的应用The Applic

15、ation of Feedforward Control采用前馈控制的目的：1. 补偿被控对象（主要是锅炉侧）动态特性的迟延和惯性，加快负荷响应。2. 将前馈信号作为机、炉主控制指令的基本组成部分，以保证机组的输入能量与 能量需求基本一致，在变负荷控制过程中起“粗调”作用。锅炉侧的前馈控制信号来源有两种：1. 负荷指令队信号。2. 蒸汽流量信号。一、前馈控制信号为负荷指令N0例某350MW单元机组协调控制方案如图10-17 (a)所示。此方案可用方框图 10-17 (b)来表示。分析：1. 由图（b)可见，该方案是在以锅炉跟随为基站的协调控制方案上，加以前馈控制 回路而成图10-17某350M

16、W单元机组协调控制方案 (a)协调控制方案；（b)方框图2. 锅炉侧，对锅炉主控制指令加入了机组负荷指令爪的比例微分（PD)前馈信 号，其中，比例（P)作用保证燃烧率（及相应的给水流量）与负荷要求始终一致；微 分作用（D)补偿锅炉的动态迟延和惯性。3. 汽轮机侧，对汽轮机主控制指令Mr加入了机组负荷指令瓜的比例（P)前馈信号，瓜经比例（P)环节直接作为汽轮机主控制指令的组成部分，以保证吣的基本部分与 爪始终一致例某320MW单元机组协调控制方案如图10-18 (a)所示6经适当简化，此方案可 用图10-18 (b)传递方框图来表示。图10-18某320MW单元机组协调控制方案（已画）思考：机炉

17、上控器 屮，可采用哪些信 号作为实际输出 功率的测景信 心？这样做对调 节系统性能有何 影响？(a)协调控制方案 （b)方框图 （c)功率定值信号的形成分析：1.锅炉主控制指令吣的形成锅炉侧，负荷指令N。经比例微分（PD)控制器作用到锅炉主控指令端，形成对锅 炉侧的前馈控制作用。因为：K(N0-Ne)P0-PtO或k、n0-ne>p0-pt可见，汽压偏差与功率偏差仅相差一个比例常数K,所以取 (Po-乓）或作为控制器输入信号时，效果近似相同。锅炉侧对功率偏差实行 积分（I)控制；对汽压偏差实行（P)控制，两者合在一起，实质上构成了对功率偏差 的比例积分控制。分开的目的是为了缩短功率控制过

18、程的时间，因为在功率控制过程中， 汽压的变化比功率的变化要早一些。2. 汽机主控指令Mt的形成汽轮机侧PI调节器的任务是维持机前压力Pt等于给定值Pn，但在负荷变化过程中， 要利用功率偏差信号修正汽压给定值，以便利用锅炉的蓄热量。压力给定值 的修正作用是经由双向限幅器送到汽机调节器入口的加法器上。3. 在稳态时，汽轮机侧调节器（P)保证Pt-P。；锅炉侧调节器（I)保证Ne=N。，这 正是汽轮机跟随方式的特点。二、前馈控制信号为蒸汽流量信号思考：正反 馈作用是如 何形成的？ 应如何克 服？.能量平衡信号：汽轮4儿对锅炉的能量要求信号。直接能量平衡(Direct Energy Balance简称

19、DEB)协调控制方式:用能量平衡信 号作为锅炉主控制器前馈信号的控制方式。为了克正反馈作用，即应以蒸汽流量的需求（称为目标蒸汽流量）而不是实际 蒸汽流量作为对锅炉的前馈控制信号。为此，必须进行以形成目标蒸汽流量信号。.对调节级压力P,信号修正方法：压力比修正和压力差修正。1.具有压力比修正的能量平衡信号能量平衡信号：Pt能量平衡信号准确地代表了汽轮机的能量要求。调节级汽压P,与主汽压Pt之比Pt精确地表示汽轮机调门的有效通流面积或开度，即h =如果p。不是常数（滑Pt压运行），采用乍为汽轮机的能量需求信号。Pt能量平衡信号也可克服动态过程的正反馈作用。在稳态时，因pT=p。，故5_/>。

20、=戶|，目标蒸汽流量等于实际蒸汽能量。Pt例图10-20为采用&为直接能量平衡信号的协调控制方案 Pt分析：(1 )功率偏差Nd送入汽轮机主控制器，机前压力给定值P«送入锅炉主控制器。属于以锅炉跟随为基站的协调控制方式。(2)锅炉侧，锅炉主控指令Md言号为式中 K-比例系数注意：图10-20 所示系统中， 变参数控制的 实现锅炉主控指令MB的前馈信号是能量平衡信号A，式中微分项在动态过程中加强锅戶r炉主控指令，以补偿机炉之间对负荷要求响应速度的差异。由于要求动态补偿的能量不仅与负荷变化量成正比，而且还与负荷水平成正比，所以微分项要乘以A值。Pt汽压偏差积分项保证了稳态时能消除

21、压力偏差。(3)汽机侧，汽机调节器（PI)的输入信号为dNrer=N0- KpP' + Kn(N0 - NE)dt式中，L-比例系数。汽轮机主控制器中，与负荷指令N。对应的反馈信号不是实发功率，而是汽轮机第一 级后压力Pu由于P,对汽轮机调节汽门开度的响应比实发功率更灵敏，故汽机调节汽门 能迅速而平稳地响应负荷指令队的变化。负荷指令N。的微分项,是为了在动态过程中，汽轮机调节汽门产生过开（或过 dt关），以加速功率响应。积分项-妙用于消除稳态功率偏差。归纳：主控系统 屮，为了补偿锅 炉的人迟延、人 惯性，控制方案 主要采取的措 施3需要说明的是：能量平衡信号与负荷指令信号性质不同，前者

22、反映了汽轮机对 锅炉的能量要求，后者反映的是电网对机组的负荷要求。因此采用能量平衡信号，就为 锅炉主控制器和汽轮机主控制器在动态过程协调工作提供了一个直接的能量平衡信号。2. 具有压力差修正的能量平衡信号 能量平衡信号为：+P'J为压力差修正项。第五节滑压运行机组的协调控制方案The Sliding Pressure Control of Unit Load 在主控制系统结构上第一，滑压与定压运行的区别仅在于汽压的给定值不同。后者为定值，而前者为负 荷的函数。第二，滑压运行要求稳态时汽轮机调门保持一定开度。滑压运行时，除了应增设汽压给定值形成回路和调门开度调节回路，以实现给定 的滑压运

23、行曲线以外，定压运行机组负荷协调控制方案的其余部分对滑压运行机组都适例图10-24为一台300MW单元机组滑压运行时的负荷协调控制方案，其滑压曲线 与图10-23相同。额定汽压pn=18. 3MPa,在26%91%额定负荷范围内作滑压运行。图10-24某300MW单元机组滑压运行时的负荷协调控制方案 M TO 一汽轮机调门开度M I的给定值分析：(1 )该方案为典型的以锅炉跟随为基础的协调控制方案。(2)首先分析主汽压力给定值PD的形成。请见图10-24虚线框中的回路，Ps由PS1 和PS2迭加而成。N。经比例与惯性环节串联回路形成Ps:。比例系数k为滑压阶段P-N特 性曲线的斜率。(3)汽轮

24、机调门开度调节器（PI,)保证滑压阶段调门开度在稳态时等于给定值，即 因为M#91%,所以在滑压阶段当需要改变负荷时，调门在开关两个方向都有 余地，负荷变化的动态过程中，汽轮机调门开度会暂时改变，利用蓄热能力使机组负荷 迅速响应。稳态时，汽轮机调门保持在91%开度，减小了蒸汽的节流损失，解决了机组效率与 负荷响应速度之间的矛盾。(4)负荷指令N。经PD作用，对锅炉形成前馈控制，以使燃烧率（及相应的给水流 量）与负荷指令一致，及补偿锅炉的动态迟延和惯性。N。还直接作用到汽轮机主控指令 端，构成比例前馈控制。第六节负荷指令处理Processing the Load Instruct ion 负荷指

25、令处理部分(或负荷指令处理装置）的主要作用是：对外部负荷要求指令（目 标负荷指令）进行选择并加以处理，使之转变为实际负荷指令N。，作为适合于机、炉运 行状态的功率给定值信号。一、正常工况下的负荷指令处理在机组的设备及主参数都正常的情况下，机组的外部负荷要求指令来自三方面：(1) 电网中心调度遥控的负荷分配指令（ADS指令，即Automatic Dispatch System);(2 )机组就地设定的负荷指令；(3)电网调频所需负荷指令。正常工况下的负荷指令一般受到以下限制：1、负荷指令变化速率限制2、运行人员所设定的最大、最小负荷限制二、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

26、故障，影响机组的实际负荷，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，以防止局部故障扩大到机 组其它处，甚至引起单元机组停机事故。单元机组的主机、主要辅机或设备的故障原因有两类：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。第二类为工作异常，其故障来源是不明确的，只能通过测量有关运行参数的偏差间 接确定。针对以上两类故障，对机组实际负荷指令的处理方法有四种：处理第一类故障的方法：负荷返回（RUN BACK -RB)(或称甩负荷）；快速负荷切断（FAST CUT BACK 一 FCB );负荷闭锁增/减（BLOCKINCREASE/

27、DECREASE-BI/BD )和负荷迫升/迫降(RUN UP/DOWN )。处理第二类故障的负荷闭锁增/减(BLOCK I/D)和负荷迫升/迫降(RUN UP/DOWN - RU/RD )。1、负荷返回（RUNBACK )负荷返回，也常称为厄负荷或减负荷。它是指在机组运行时，如果某个影响机组出 力的辅机跳闸，则主控系统迅速减小负荷指令，使负荷指令与机组此工况下最大可能出 力相一致同理，若汽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、负荷快速切断（FCB)负荷快速切断是指当主机（汽轮发电机）发生跳闸时，快速切断负荷指令，维持机 组继续运行。3、负荷闭锁增/减（BLOCKI/D)

28、注怠：负荷闭锁增人 减、负荷迫升/迫降两 种措施的区别负荷闭锁增/减指的是，当机组在运行过程中，如果出现下述任一种情况，第一， 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。第二，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，就认为设备工作 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。负荷闭锁分增闭锁（BLOCK INCREASE,即实际负荷指令上升方向被闭锁）和减闭锁（BLOCK DECRE

29、ASE,即实际负荷 指令下降方向被闭锁）。4、负荷迫升/迫降（RUNUP/DOWN)对于第二类故障，除了有负荷闭锁增/减的处理方法，还有使负荷迫升/迫降的处理 方法。当任一主要辅机已工作在最大/最小极限状态，同时，燃料量、空气量、给水流量 等任一运行参数小于/大于其给定值，且偏差已超出规定限值，则必须迫使实际负荷指 令减小/增大，直到偏差回到允许范围内。这就是实际负荷指令的迫升/迫降。第七节单元机组主控系统实例The Examples of The Master Control System某350MW单元式机组的主控系统方案，经过简化，如图10-27所示。图10-27 350MW单元机组的主

30、控系统方案（已画）T,-T8 -切换器；f一超前环节；f(x)死区非线性环节；M/A手动/自动器一、负荷指令处理部分1. 正常工况下的机组负荷指令(1) 机组可能出力限制。锅炉、汽轮发电机组运行正常时，机组最大可能出力由投入运行的主要辅机台数确 定，由负荷返回（RUN BACK)回路计算。(2) 机组运行人员设定的最大、最小负荷限制。这是运行人员视机组运行情况而确定的(3) 负荷指令变化速率限制。这一限制是为了避免负荷指令变化太快。在不同情况下，速率限制值不同通常， 这个限制值是取汽机应力计算得到的限制值和人为设定的限制值中的较小者。当出现 RUN UP或RUN DOWN时，则分别采用不同的速

31、率限制值。2. 异常工况下的实际负荷指令当机组发生局部故障时，应对机组实际负荷指令进行必要的处理。本主控系统，只设计了 RUN UP/DOWN和RUN BACK两种处理方式。当进入RUN DOWN/ RUN UP的条件出现时，相应的逻辑控制线路控制T;、L的切换，T4的切换确定是RUN DOWN 或RUN UP; T;切换到b，机组此时的实际负荷指令由RUN DOWN/ RUN UP回路发出。而 机组运行人员就地设定的负荷指令以及ADS指令被断开，不能被送往下一环节。运行人 员可利用这个机会处理有关故障，直到RUN DOWN/ RUN UP的条件消除。当出现RUN BACK时，主控系统的控制方

32、式，若原先为协调方式，则自动切换为汽 机跟随方式。二、机、炉主控制器主控制系统有四种控制方式，即协调方式、汽机跟随、锅炉跟随和手动方式。它们 之间可根据机组运行状况手动选择或自动切换，在不同的控制方式下，机、炉主控制指 令的形成原理是不同的，分别说明如下：1. 协调控制方式（COORDINATION，简记COORD)。在该方式下，汽机、锅炉主控制器都处于自动方式。在协调方式下，机组可以进行滑压运行或定压运行。如图10-27所示，由切换器丁5 进行切换。2. 锅炉跟随方式（BoilerFollowing,简记BF)当汽木L部分出现某种异常时，就不能再以C00RD方式运行，此时可改为BF方式（或

33、手动）运行。在BF方式时，汽机主控制器一定处于手动状态，汽机增、减负荷以及增减多少，应 由运行人员根据汽机的状况决定。而锅炉主控制器一定处于自动方式。这种方式实际上就是不带功率控制的锅炉跟随方式。与COORD方式不同的是，锅炉主控制器的前馈信号采用了具有压力比修正的能量平衡信号/V&。压力偏差最后由锅炉PI调节器消除。Pt3. 汽机跟随方式(TurbineFollowing,简记TF)。当有影响锅炉出力的辅机故障时，可将系统切成TF方式运行，这种切换可能是自动 进行的。TF方式下，汽机主控制器处于自动方式，其PI调节器接受主汽压差信号。TF方式下，锅炉主控制器（M/A站）可以处于自动方

34、式，也可以处于手动方式。当锅炉主控制器处于手动方式时，由运行人员手动改变锅炉的负荷，从而改变机组 负荷。这种方式是不带功率控制的汽轮机跟随方式。当锅炉主控制器处于自动方式时，锅炉主控制指令信号是由负荷指令处理部分来 的N。但此时网调指令（ADS)及频差信号被闭锁，即机组负荷指令只能来自运行人员 就地设定的负荷指令。这种方式下运行时，该系统的实际负荷Ne与负荷指令N。可以不 完全相等，因为没有乂与N。比较回路。这种方式是带功率控制的汽轮机跟随方式。4. 手动（MANUAL)方式，也称基础（BASE)方式上述三种方式都不能使机组稳定运行时，则主控系统切为手动方式，汽机调门开度 和锅炉燃烧率均由运行

35、人员手动控制。此时，负荷指令回路的指令N。将跟踪机组实际负荷Ne，压力定值P。将跟踪实际压力总结：一个主控系统能正常投入运行所必须遵循的基本原则有以下几点：(1 )当外界负荷（ADS指令或运行人员变负荷指令）改变时，锅炉、汽轮机应能协 调地调节有关流量，使单元机组的输出功率NE尽快地满足负荷要求的变化，并能维持汽 机前主汽压力Pt在机组安全运行所允许的范围内变化。(2) 当单元机组的部分辅机发生故障或其它原因造成机组出力不足时，主控制系 统应能自动地以预定速率4巴机组承担的负荷降低到适当水平后继续运行，即具有负荷返 回功能。(3) 当机组的主要辅机设备工作在极限状态或机组中的主要流量（风量，给

36、水量， 燃料量等）与其给定值之间的偏差大于允许值时，应对机组实际负荷指令实现增/减闲 锁，或迫升/迫降，以防止事故的发生。(4) 保证主控制系统有足够的稳定性裕量，并使各被调量不致过分超调和振荡。此 外，主控制系统应具有较好的整体性，即锅炉或汽机有一侧手动运行（自动控制回路开 环），另一侧自动运行时，系统仍能正常稳定运行。(5 )主控制系统应具有各种控制方式（包括定压/滑压方式）间的无扰动切换功能， 并能实现由手动控制到自动控制的无扰动切换，即具有跟踪功能。作业：10-1什么是锅炉侧扰动？什么是汽机侧扰动？10-2主控系统调节对象的动态特性的主要特点是什么？10-3单元机组主控系统由哪几部分组

37、成，各部分作用是什么？10-4什么是协调控制系统？什么是协调控制方式？10-5分别说明汽轮机跟随方式和以汽轮机跟随为基础的协调控制方式的原理。 10-6主控系统屮，作为对锅炉的前馈控制信兮，通常不釆用蒸汽流景，而采用能 量平衡信号，为什么？10-7试分析下图中，当功率给定值N。阶跃增加时，机炉主控器的工作过程。锅炉燃烧率I调节阀门"技指令趣lo10-8釆用滑压运行的笮元机组，与定压运行机组比较，其主控系统有何不同？10-9简述实际负荷指令的形成过程。10-10羊元机组负荷控制系统屮机炉负荷控制部分的主要作用是什么？10-11试分别用阶跃响成曲线描述在汽机调门U,或主蒸汽流景D扰动下的

38、主汽特性， 并作简要分析。732013 NO. 33科技资讯SCNCE & TECHNOLOGY INFORMATJON*浅谈单元机组的负荷自动控制王国冠刘宝华冯新江王福才 (辽宁调兵山煤矸石发电有限公司辽宁铁岭 112700)摘要：在本文中，通过对现代大型火力发电机组的负荷控制特点的分析，全面介轺和分析全面的将制动控制系统在单元机负荷的应用倣 一个介炤和分析。本文在大塹羊元机鈒A荷控制方而，注重强调了像特点，任务以及对象动态特性，基本的单元机纽控制方式，组成单元 机组樁鐧控釗系统的方面，和它所具有的功能以及控制方案。关键词：单元机組负荷自动控制中图分类号：TK32文献标识码：A文章编

39、号672-3791(2013)11(c)-0111-«5General Introduction to Load Autocontrol of the Unit AircrewWang Guoguan,Liu Baohua.Feng Xinjiang,Wang Fucai (Liaoning Diaobingshan Coal Gangue Power GenerationCo. Ltd. of Tieling City, Tiehing Liaoning, 112700,China)Abstract；n this paper,through ihc analysis of the

40、modern large-scale thermal power unit load control characteristics,a comprehensive introduction and analysis of automatic control system applied lo the unit load,This paper focuses on the characteristics,Urge unit load control laskand objoct dynamic characteristicstbasic mode of unit load control,co

41、mpositionTfunction and control method of unit coordinated control system.Key Words ： Unit, Load, Automatic control汽轮图1单元机组负荷控制对象结构示意图Pr图2 单元机组负荷控制对象方框图髙参数、大容量机组所占电网比例和 国民经济发展的趋势呈现正比例增长，电 网日负荷曲线随着用电结构的改变出现一 些地区的髙峰和低谷的峰谷差上升至50% 甚至更多，并呈现继续上升的趋势，所以该 现象也对单元机组的电网调峰、调颊能力 提出了更高要求p而且还继续增加，因此，机组参与调峰 能力要求电流，频率调制。本文重点妍