协调控制系统的基本功能和组成简介

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1、协调控制系统的基本功能和组成简介摘要：单元机组协调控制系统把锅炉、汽轮发电机组作为一个整体进行控制，采用了递阶控制系统结构，把自动调节、逻辑控制、连锁保护等功能有机地结合在一起，构成一种具有多功能控制功能，满足不同运行方式和不同工况下控制要求的综合控制系统。关键词：协调、控制、系统一、单元机组协调控制系统的概述1、协调控制系统的概念单元机组协调控制系统把锅炉、汽轮发电机组作为一个整体进行控制，采用了递阶控制系统结构，把自动调节、逻辑控制、连锁保护等功能有机地结合在一起，构成一种具有多功能控制功能，满足不同运行方式和不同工况下控制要求的综合控

2、制系统，既保证单元机组对外就有较快的功率响应和一定的调频能力，又保证对内维持主蒸汽压力偏差在允许范围内。2、协调控制系统的基本功能单元机组协调控制系统,它是建立在汽机控制子系统和锅炉控制子系统基础上的主控系统和机、炉子控制系统组成的二级递阶控制系统。处于调节级的主控系统是协调控制系统的核心，它对负荷指令进行运算处理形成控制决策，给出汽机负荷指令和锅炉负荷指令。处于局部控制级的各子系统在机炉主指令下分工协调动作，完成给定的控制任务。随着电网运行自动化水平的提高，以单元机组协调控制系统为基础，构成电网级协调控制与管理已成为电力生产过程自动化的发

3、展趋势。对单元机组协调控制系统功能上的基本要求有以下几个方面：（1）当外界负荷需求改变时，机炉协调动作使单元机组的输出功率尽快地满足外界负荷需求；与此同时保证机组主要运行参数在允许范围内变化。（2）当部分主要辅机故障或其他原因造成机组处理不足时，应能自动按规定的速率将机组承担的负荷降低到适当水平继续运行。在任意主要辅机工作到极限状态或主要运行参数的偏差超过允许范围时，应对负荷指令进行方向闭锁或迫降，以防止事故发生。（3）协调锅炉和汽轮发电机的运行，在负荷变化率较大时，维持两者之间的能量平衡，保证主蒸汽压力。（4）具备多种运行方式可供选择，以

4、适应机组的不同工况需要。（5）系统要方便于运行人员的干预，如进行运行方式的切换，进行手动操作等。以上要求由单元机组主控系统的功能来实现。单元机组主控系统分为两大部分，它由负荷指令处理回路和机炉主控制器组成。3、单元机组协调控制系统的特点在单元机组负荷控制的问题上，采用协调控制可以说是使电力生产过程自动化水平上了一个新台阶，其特点可归纳如下：（1）系统结构先进。采用递阶控制结构，在机炉子控制回路基础上引入机炉协调级，把锅炉、汽轮机、发电机组作为一个整体加以控制。能直接接收电网中调指令，为实现电网自动调度和协调控制奠定了基础。（2）控制策略合理

5、。机炉主控制器的设计中根据机炉动态特性方面的特点引入前馈、补偿及变结构控制等技术，克服系统的耦合和非线性因素，因而可获得良好的控制品质。（3）系统功能完善。除正常功能调节外，还具备局部故障处理，各种运行方式切换、选择等管理功能。由于目前采用先进的分散控制系统实现，完备的画面显示功能，报警打印功能以及人机接口等形成先进的自动化系统。下面着重介绍一下600MW机组协调控制系统的主要特点：（1）系统具有多种控制方式（如锅炉基本方式、汽轮机基本方式、机炉协调方式手动方式等），并能无扰动地自动（或手动）进行控制方式切换，以适应机组不同工作状态（如机炉

6、局部故障、定压运行、滑压运行等）的需要。（2）系统具有比较完善的连锁保护功能，当机组发生局部故障时（如主要辅机跳闸、执行机构卡涩等），能使机组在限定的负荷范围内运行，而不至于因局部故障而导致整个机组停运的情况发生。（3）600MW机组的协调控制系统具有比较完善的监视功能，并能通过CRT屏幕进行图像和数据显示，能正确指导工作人员操作。（4）600MW机组选用的分散控制系统大都具有强大的组态软件，并给用户提供上百种可以选择的功能块，能方便灵活地实现对控制策略的组态和修改。（5）测量系统采用了冗余变送器进行参数测量，在工作变送器故障时可自动切换到

7、备用变送器工作，使控制系统安全可靠。4、机组负荷控制时的问题单元机组负荷控制中许多涉及机组安全与经济性的实际问题必须考虑，例如应考虑机组响应外部负荷需求与机组内部参数的稳定问题；要考虑机组故障与机组允许最大负荷能力问题及机组负荷的控制方法问题等。（1）响应外部负荷需求与机组内部参数的稳定问题。从燃料流量B到电功率(MW)的能量转换与传输是一个连续进行的过程。但是，锅炉和汽轮发电机是两个不同的对象，它们在对象的动态特性上差异很大。从能量平衡的观点来看，两个过程的速度差异导致其连接处某个参数（这里指机前节流压力）的变化。这一特性决定了单元机组的

8、负荷控制是一个多变量系统，其特点是在满足外界负荷需求的同时，还必须考虑过程内部参数的稳定性。（2）机组故障与机组允许最大负荷能力问题。在燃料流量B到电功率（MW）的能量转换与传输