燃煤机组仿真机控制系统仿真的概念与实现.pdf

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1、第22卷第10期电力自动化设备VOI.22NO.102002年10月EIectricPOwerAutOmatiOnEguipmentOct.2002!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!燃煤机组仿真机控制系统仿真的概念与实现茅依群（华东电力培训中心，上海200438）摘要：实现集散控制系统全仿真应具备2个前提：机组对象仿真必须按全物理过程建立数学模型和模型的精度达到仿真要求。对机组对象进行全范围数字仿真要求数学模型的静态误差控制在11%和动态误差控制在110%精度范围

2、内。控制系统仿真首先必须对控制回路和复杂逻辑控制系统进行仿真，然后才能实现协调控制系统CC（SCOrrespOndCOntrOISystem）的仿真。实践证明，控制系统仿真过程是检验机组对象动态特性仿真的过程，这是关键的一步；而物理扰动试验是检查对象动态特性最有效的方法。当今先进的火电机组仿真机必须拥有功能完善的控制系统仿真。关键词：燃煤火电机组；控制系统；全仿真中图分类号：TM311；TP391.9；TM611.23文献标识码：A文章编号：1006-604（72002）10-0055-05随着火力发电厂向大机组、高参数、集散控制方参考单元机组控制系统进

3、行全过程仿真，其前提条向的发展，为确保机组安全、经济运行，对控制技术件是该单元机组控制对象的仿真必须按全物理过程的要求愈来愈高，控制技术呈日益复杂的发展趋势，进行全范围仿真，其对象模型要达到精度要求。静因而对集散控制系统DCS（DistributingCOntrOISys-态时，仿真模型和参考机组的主要参数在100%tem）的仿真已日益受到有关方面的关注和重视。MCR，70%MCR，50%MCR等额定负荷下各参数误国内以往的仿真系统，往往偏重于研究和实现差控制在12%范围内。在仿真模型中约占5%的对象动态特性的仿真，控制系统的仿真处于较为次关键参数，各额

4、定负荷点其误差应控制在11%范围要的位置。事实上，对象和控制系统是一个有机的内。主汽温度、主汽压力、主汽流量、给水温度、再热整体。离开了控制系统的仿真，对象动态特性就得蒸汽温度、再热蒸汽流量、总风量、发电机功率、机前不到严格和充分的验证。因此燃煤火电机组仿真控压力、烟气氧量、给水流量、汽包压力等都属于关键制系统仿真理论和方法的研究具有相当的现实和指参数。这些关键参数都是CCS协调控制系统仿真导意义。中需要控制的关键点。!"上海某发电厂300MW引进型机组仿真机部1全范围仿真的基本含义分静态试验。静态试验参数如表1和表2所示。全范围数字仿真系统具有两个层次

5、。从表1、表2可见，静态时机组的仿真值与设计!"全物理过程仿真，包括对象特性的全物理过值的相对误差较小，精度较高。程仿真和火电机组控制系统111的仿真。机组从零机组仿真模型的动态误差应控制在10%范围负荷到满负荷及从满负荷到零负荷所有工况和各种内。即仿真数学模型的主要和关键参数在进行某一故障下，系统各主要参数和现象都满足各项指标的阶跃扰动试验时，不但要保证相关参数的趋势反应要求。正确，且要保证相关参数在连续反应的时间响应和#"实时仿真。例如在打开一个电动门时，操作变化过程中参数值均在要求的精度范围内。控制系控制室盘台按钮或DCS界面按钮，相应指示灯将改统

6、的仿真应在对象动态特性进行充分验证后进行。变颜色，从操作按钮开始到指示灯颜色改变的时间#"上海某发电厂300MW机组仿真机上汽机调响应与实际机组反应一致，各参数的数据采集和刷节门扰动试验。为了使汽机汽压在扰动试验后不致新及报警均感觉不到时间的延迟。过低，要求锅炉主汽压力、机组功率、主蒸汽温度和流量维持一定值。扰动试验时，让汽机调节门开度突增2实现集散控制系统（DCS）全仿真的前提6%时，主汽压力从18.4MPa逐步降至16.8MPa；机集散控制系统的仿真包括对机组对象的模拟量组功率从190MW增至200MW，随后稳定在184MW；等参数的控制仿真和复杂的

7、逻辑回路控制仿真。对主蒸汽流量从667t/1增至741t/1；主蒸汽温度随后回落，从536C降至523C，整个过渡时间约6min。汽机调节门扰动试验的结果与参考机组试验的结果收稿日期：2000-11-03；修回日期：2002-05-29基本相符。电力自动化设备2002年!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!表1锅炉静态参数表Tab.1Theboiierstaticparameters主蒸汽流主蒸汽压汽包压给水温再热器出再热蒸汽再热器进再热器出口工况量（/t·h-1）力

8、/Mpa力/Mpa度/C口温度/C流量（/t·h-1）口压力/Mpa压力/Mpa