浅谈电厂300mw机组协调控制系统的优化

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1、浅谈电厂300MW机组协调控制系统的优化[摘要]火电机组热控自动化水平的高低高低，直接反映了企业的安全生产、技术管理水平的高低。为满足电网资源优化配置的需要，机组AGC功能的投运也势在必行。作为AGC投运基础的CCS能长期稳定运行，不但可以实现机组的最优控制、提高机组的发电效率及机组运行的可靠性和稳定性，而且可以降低运行人员的劳动强度。因此不断对CCS系统及各子系统控制策略进行优化完善，对各系统参数进行调整，可以使CCS系统长周期稳定投运。本文重点介绍平凉电厂300MW机组CCS协调及子系统控制策略的

2、优化和参数调整的一些经验。[关键词]300MW机组控制策略调节参数优化   0前言随着单元机组容量的增加和发电厂上网竞争的日益激烈，发电厂对机组的安全稳定运行和经济性要求越来越高，如何优化协调系统及各子系统调节品质，保证机组安全经济、稳定运行越来越受到人们重视，笔者从事电厂自动控制工作多年，以华能平凉电厂4*300MW机组为例，浅谈300MW机组协调控制系统的优化的经验。 1平凉电厂设备介绍平凉电厂为4×300MW燃煤凝汽式机组，锅炉为亚临界自然循环中间再热汽包炉，制粉系统采用6台正压直吹式中速磨，四

3、角切圆燃烧，六层煤粉，三层油。汽机为单轴，双缸双排汽机组，投产以来，由于控制方式多、调节参数配置不好、控制策略等原因，造成协调控制系统无法长期稳定投入，经过更改控制方式、控制策略、调试系统参数，使得协调控制系统能够长期稳定投入，并成功投入了AGC控制。2协调系统控制策略、参数优化2.1原系统控制策略及存在的问题平凉电厂采用西屋早期的控制策略，分为：BASE（基本控制方式）、BF（锅炉跟随方式）、TF（汽机跟随方式）、TF2（过度方式）、CCBF（以锅炉跟随为主的协调控制方式）、CCTF（以汽机为主的协

4、调控制方式），控制方式多，且各方式切换时设有两秒的保持，增加了协调逻辑的复杂性。其中TF2方式为过度方式，在投入锅炉和汽机主控自动后或机组发生RUNBACK后进入TF2方式，在这种方式下汽机控制主汽压力，锅炉控制负荷，汽机主控器和锅炉主控器之间无协调信号。投入TF2控制方式将会造成锅炉主控器只控制负荷不考虑主汽压，汽机主控器只控制压力不考虑负荷的情况，在机组调节的过程中将出现锅炉汽机不匹配，引起机组调节的恶化的现象，威胁机组的安全稳定运行。在正常运行时投入CCTF方式，该方式下汽机控制压力，锅炉控制负

5、荷，不能充分利用锅炉的蓄热能量，负荷响应速度慢且控制效果不好，     图1不能满足AGC投入要求。 2.2优化协调控制策略采用基于锅炉跟随的协调方式  随着电力体制的改革，各发电公司之间的竞争越来越激烈，电网对电厂的负荷响应速度要求越来越高，平凉电厂机组自从2001年投产以来，一直采用汽机跟随方式的协调控制方式。该方式汽机主控制主汽压力，锅炉控制负荷，负荷响应速度慢，为了提高机组的负荷响应速度，取消原设计中的基于汽机跟随方式的协调控制方式，更改为基于锅炉跟随方式，系统充分利用了汽包的出蓄热能力，大大

6、的提高的机组符合的响应速度。在调节的过程中，锅炉的响应速度慢，汽机响应速度快，汽机调门的动作势必会引起主汽压力的变化，主汽压力稳定代表锅炉机组内部的能量平衡，功率代表电网能量的平衡，为了确保机组的稳定，引入主汽压力和其设定值的偏差信号通过F（X）函数转化为相应的功率信号去修正汽机主控器的功率信号，另外增加主汽压力设定值和实际主汽压力信号偏差大于0.5Mpa时闭锁汽机主控器，防止主汽压力设定值和实际值偏差大时由于调整负荷引起主汽压力向恶化的方向发展。做到了汽机在充分利用了汽包的蓄热能力，提高了机组的负荷

7、响应的同时，又兼顾了主汽压力的稳定，从而做到了电网和机组内部的能量平衡。2.3增加比例的作用，提高锅炉的反应速度，改善调节品质比例-积分-微分（PID）算法是DCS系统控制中最常见的控制算法。在PID控制里，这个算法会计算比例，积分，微分的响应和这三者的和，以此来计算真实的输出。平凉发电电厂采用PID算法为： 比例的影响：比例的参数取决于误差E，它是设置点和过程变量的差。比例增益(Kp)是输出和误差的比值。比如，误差信号的幅值是10，如果比例增益是5，那么产生的输出就是50。一般来说，增加控制系统的比

8、例增益，可以提高系统的响应速度，同时也会降低稳定误差（也就是设置点和过程变量的差）。尽管如此，如果比例增益太大，那么过程变量就会开始震荡。如果Kp再进一步增加，震荡就会加大，系统就会变得不稳定。积分的影响：积分参数稳定误差之前，误差和时间的积分。因此，积分响应连续增加时间直到误差为零。尽管如此，积分的过程有可能会影响系统的过冲，震荡。微分的影响：PID算法的微分参数预示了将要出现的误差，因为微分参数的响应是误差变化的积分。因此，一般来说，微分过程减小了超