協(xié)調(diào)控制基本原理

1、第一節(jié) 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)CCS概述CCS是一種連續(xù)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)（Continuious Control System），被控的變量是模擬量。電站的最終目標(biāo)是滿足電網(wǎng)負(fù)荷要求，要靠鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)共同配合，由于兩者特性有較大差異，所以為了既滿足電網(wǎng)需求，又能使機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須協(xié)調(diào)鍋爐和汽輪機(jī)之間的運(yùn)行，所以需要一種負(fù)荷協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（Coordinated Control System）。這種系統(tǒng)往往是將被控量與設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)調(diào)節(jié)器運(yùn)算后輸出控制信號(hào)，使被控量發(fā)生變化，最終使被控量等于或接近設(shè)定值，系統(tǒng)是一個(gè)閉合的回路。所以又稱其為閉環(huán)控制系統(tǒng)（Closed loop Control Syst

2、em）。狹義上講，CCS只是指負(fù)荷協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，廣義上講，單元機(jī)組上所有的連續(xù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)都屬于CCS。 電廠生產(chǎn)過程采用自動(dòng)化技術(shù)已有較長歷史，相對于其它工業(yè)部門具有較高的自動(dòng)化水平，而且仍以較快的速度發(fā)展。促使這種發(fā)展的主要因素有：（1） 隨著大容量、高參數(shù)汽輪發(fā)電機(jī)組的出現(xiàn)，要求監(jiān)控的參數(shù)越來越多，因此，自動(dòng)控制系統(tǒng)已成為鍋爐。汽輪發(fā)電機(jī)組不可缺少的組成部分。為了保證機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對自動(dòng)化設(shè)備的可靠性，以及對自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能都提出了更高的要求。（2） 電子技術(shù)的發(fā)展也為自動(dòng)化提供了越來越完備的儀表和設(shè)備。特別是隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)分散控制系統(tǒng)（DCS），以其功能全面、組態(tài)靈

3、活、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于火電廠的自動(dòng)控制。 下面先介紹一些基礎(chǔ)知識(shí)。1自動(dòng)控制的基本概念及術(shù)語被控對象被控制的生產(chǎn)過程或設(shè)備，也稱為調(diào)節(jié)對象或簡稱對象。例如汽包水位控制系統(tǒng)中的汽包。被控量控制系統(tǒng)所要控制的參數(shù)，又稱為被調(diào)量，例如汽包水位。設(shè)定值被控量所要達(dá)到或保持的數(shù)值。例如汽包水位定值 。擾動(dòng)量破壞被控量與設(shè)定值相一致的一切作用，例如汽包水位控制系統(tǒng)中的蒸汽流量、給水量。調(diào)節(jié)器用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中的控制裝置、或具有相似作用的軟件。例如P、PI、PID調(diào)節(jié)器?？刂浦噶罨蚍Q調(diào)節(jié)指令。一般是調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)，也可是運(yùn)行人員手動(dòng)給出的控制信號(hào)，該信號(hào)被送往執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受控制指令、對

4、被控對象施加作用的機(jī)構(gòu)。也稱為執(zhí)行元件、執(zhí)行器。例如，機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。控制機(jī)構(gòu)其動(dòng)作可以改變進(jìn)入對象的質(zhì)量或能量的裝置，例如給水閥門、空氣擋板。2自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類實(shí)際生產(chǎn)過程中采用的自動(dòng)控制系統(tǒng)的類型是多種多樣的，從不同的角度出發(fā)，可以進(jìn)行不同的分類。（1） 按設(shè)定值變化的規(guī)律來分，有恒值控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)和隨動(dòng)控制系統(tǒng)。恒值是指設(shè)定值不隨時(shí)間而變化。例如電廠鍋爐水位、汽溫控制系統(tǒng)，屬于這一類型（2） 按系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來分，有閉環(huán)控制系統(tǒng)、開環(huán)控制系統(tǒng)和復(fù)合控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)亦稱反饋控制系統(tǒng)，這是一種最基本的控制系統(tǒng)。在閉環(huán)控制系統(tǒng)中。被控量信號(hào)以反饋方式送入調(diào)

5、節(jié)器的輸入端，作為不斷引起控制作用的依據(jù)，而控制的目的是盡可能地減少被控量與其設(shè)定值之間的偏差，因此，信號(hào)是沿控制系統(tǒng)的閉合回路傳遞的。如果系統(tǒng)中不存在被被控量的反饋回路，“調(diào)節(jié)器” 只是根據(jù)直接或間接反映擾動(dòng)輸入的信號(hào)來控制，例如前饋控制系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)被稱為開環(huán)系統(tǒng)。開關(guān)量控制，例如閥門的開、關(guān)，擋板的開、關(guān)、電機(jī)的啟、停，一般稱為順序控制，但也有一些電廠將這類系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。生產(chǎn)過程中，開環(huán)控制和閉環(huán)控制常常配合使用，組成復(fù)合控制系統(tǒng)，例如前饋、反饋控制系統(tǒng)。（3） 按控制系統(tǒng)閉環(huán)回路的數(shù)目來分，有單回路控制系統(tǒng)和多回路控制系統(tǒng)，例如機(jī)組負(fù)荷協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)就是一種多回路控制系統(tǒng)。（

6、4） 按系統(tǒng)特性分，有線性控制系統(tǒng)和非線性控制系統(tǒng)。 所有各種類型的控制系統(tǒng)中，最基本、也是目前熱工生產(chǎn)達(dá)程中用得比較廣泛的，是線性閉環(huán)、恒值控制系統(tǒng)。3自動(dòng)調(diào)節(jié)器的典型動(dòng)態(tài)特性在最基本的熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)中，自動(dòng)調(diào)節(jié)器和被控對象組成一個(gè)相互作用的閉合回路。在這種系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器根據(jù)被控量Y與設(shè)定值Z的偏差信號(hào)e，而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按一定的規(guī)律動(dòng)作，從而引起控制機(jī)關(guān)位置m的變化。 目前的調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)特性一般由三種典型調(diào)節(jié)作用組成，它們是比例、積分和微分作用，即P、I、D作用。即使DCS應(yīng)用于電廠以后，PID（規(guī)律）仍然是主要的控制器。（1）比例作用（P作用）比例作用的動(dòng)態(tài)方程為m=ke，K稱為比例系數(shù)，

7、 稱為比例帶。比例作用的規(guī)律是，偏差e愈大，控制機(jī)關(guān)位移量m也愈大，偏差e 的變化速度快，控制機(jī)關(guān)的移動(dòng)速度也快。當(dāng)采用P作用調(diào)節(jié)器時(shí)，控制機(jī)關(guān)位置m與被控量或相關(guān)變量的數(shù)值之間必然存在著一一對應(yīng)的關(guān)系，因此，在不同負(fù)荷時(shí)（即對應(yīng)不同的控制機(jī)關(guān)位置），被控量與設(shè)定值之間的偏差也不同，也就是說，調(diào)節(jié)過程結(jié)束時(shí)，被控量總是有偏差的。合適確定比例帶，一般總能使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定， 越大，對提高穩(wěn)定性愈有利，但調(diào)節(jié)過程速度放慢，靜態(tài)時(shí)被控量與設(shè)定值偏差也增大。（2）積分作用（I作用） 積分作用的動(dòng)態(tài)方程式為 ，從該式可以看出，如果被控量不等于給定值，即 ，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就不會(huì)停止動(dòng)作，只有在 e =0，即偏差消失

8、時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)才停止動(dòng)作，因此，調(diào)節(jié)過程結(jié)束時(shí)，被控量必定是無差的。在調(diào)節(jié)過程中，積分作用也存在著不合理的一面，即如果參數(shù)整定不當(dāng)，會(huì)使調(diào)節(jié)過程發(fā)生振蕩。（3）微分作用（D作用） 微分作用的動(dòng)態(tài)方程式是 ，從上式可以看出，調(diào)節(jié)過程結(jié)束時(shí)，偏差e不變，等于零，所以控制機(jī)構(gòu)位置不會(huì)有變化，這樣就不能適應(yīng)負(fù)荷的變化，因此，僅有微分作用是不能執(zhí)行控制任務(wù)的。但微分作用的特點(diǎn)是其控制作用與偏差的變化速度成正比。在調(diào)節(jié)過程的開始階段，被控量Y雖然偏離設(shè)定值不大，但如果其變化速度較快，微分作用可以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)較大的位移。也就是說D作用比P、I作用超前，它加強(qiáng)了控制作用，限制了偏差的進(jìn)一步增大，所以微分作

9、用可以有效地減少動(dòng)態(tài)偏差。（4）比例、積分、微分（PID）調(diào)節(jié)器比例、積分、微分調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)方程式為稱為比例帶， Ti稱為積分時(shí)間常數(shù)，Td稱為微分時(shí)間常數(shù)。 這種調(diào)節(jié)器有比例、積分、微分作用的特點(diǎn)，因此，在采用這種調(diào)節(jié)器時(shí)，只要三個(gè)作用配合得當(dāng)，就可以避免調(diào)節(jié)過程過分振蕩，可得到無差的控制結(jié)果（積分作用），又能在調(diào)節(jié)過程中加強(qiáng)控制作用，減少動(dòng)態(tài)偏差（微分作用）。調(diào)節(jié)過程的品質(zhì)應(yīng)從三個(gè)方面來衡量，即穩(wěn)定性，準(zhǔn)確性（動(dòng)態(tài)、靜態(tài)偏差），以及快速性（調(diào)節(jié)時(shí)間）。不能認(rèn)為穩(wěn)定性越高，調(diào)節(jié)品質(zhì)就越好，在整定P、I、D參數(shù)時(shí)，應(yīng)從穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、快速性三方面綜合考慮。4主要的熱工對象特性 對象特性可以用靜

10、態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性來描述。靜態(tài)特性描述的是對象平衡時(shí)輸出與輸入之間的關(guān)系，而動(dòng)態(tài)特性是描述對象動(dòng)態(tài)變化過程中輸出與輸入之間的關(guān)系。分析被控對象的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性有利于設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的控制系統(tǒng)。對象特性可以通過理論計(jì)算、試驗(yàn)方法獲得。后面各節(jié)在對系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，將對某些對象的對象特性進(jìn)行分析。5 跟蹤和無擾動(dòng)切換自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)通常可以有兩種或多種運(yùn)行方式，例如手動(dòng)、自動(dòng)方式；采用DCS后，為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的控制性能和實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)控制，對于同一個(gè)被控量，可能有多種控制方案。當(dāng)進(jìn)行方式切換或方案切換時(shí)，應(yīng)該是無擾動(dòng)的。為了實(shí)現(xiàn)無擾動(dòng)切換，就必須采用跟蹤技術(shù)。6提高CCS可靠性及控制性能的措施（1）為了提高測量信

11、號(hào)的可靠性，除了在計(jì)算機(jī)硬件上采取必要措施（如提高轉(zhuǎn)換精度、采用抗干擾措施等）外，還用軟件對測量進(jìn)行處理。例如（質(zhì)量檢查、雙測量處理、三測量處理）（2）MRE ，切手動(dòng)。在出現(xiàn)影響投入自動(dòng)的信號(hào)后，為了安全起見，應(yīng)將系統(tǒng)強(qiáng)切到手動(dòng)方式。（3）PLW ，優(yōu)先降。當(dāng)出現(xiàn)某些異?；蛱厥馇闆r時(shí)，將不再采用正常的控制信號(hào)，而是自動(dòng)地降低控制輸出。 （4）PRA， 優(yōu)先增。與PLW相似，但，是增加控制輸出。 （5）BI， 閉鎖增。負(fù)荷協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中采用的一種功能。當(dāng)某一被調(diào)量，例如燃料量，跟不上燃料量需求指令的變化，且差距越來越大時(shí)，則閉鎖機(jī)組負(fù)荷指令的增加。（6）BD ， 閉鎖減。與BI相反。 （7）R

12、U、RD， 迫升/迫降。負(fù)荷協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)在出現(xiàn)異常時(shí)的一種升/降負(fù)荷的行為。（8）RB， 快速減負(fù)荷。在出現(xiàn)主要輔機(jī)跳閘時(shí)，負(fù)荷協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)自動(dòng)快速降低負(fù)荷。 （9）為了均衡負(fù)荷和實(shí)現(xiàn)無擾切換，對于多執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用平衡回路。9SAMA圖中幾個(gè)重要縮寫及含義 LWI 禁止減。這時(shí)，無論是手動(dòng)還是自動(dòng)，都不能減小控制輸出。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，如果繼續(xù)減小控制輸出會(huì)使控制性能進(jìn)一步惡化的話，則應(yīng)禁止減小控制輸出。 RAI 禁止增。與LWI相似，但，是不允許增加控制輸出。 MRE 切手動(dòng)。 ARE 切自動(dòng)。 PLW 優(yōu)先降，又稱減超弛。 PRA 優(yōu)先增，又稱增超馳。 第二節(jié) 測量信號(hào)的處理 過程變量的測

13、量與處理是構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，為了保證自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有較好的品質(zhì)，就必須使測量信號(hào)具有一定準(zhǔn)確性。 在熱力設(shè)備運(yùn)行過程中，有許多因素會(huì)影響到測量的準(zhǔn)確性，特別是由于測量元件、變送器或電路故障，可能會(huì)導(dǎo)致測量信號(hào)的失真甚至錯(cuò)誤，進(jìn)而使自動(dòng)控制系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。對測量信號(hào)進(jìn)行處理的目的，就是為了提高測量信號(hào)的可靠性和準(zhǔn)確性，為提高自動(dòng)控制系統(tǒng)的品質(zhì)創(chuàng)造必要條件。 對于某一過程變量，根據(jù)其在過程中的重要程度，可分別采取單測量、雙測量或三測量處理方法。 單測量是指使用一個(gè)測量元件（一個(gè)變送器）測量工廠中某一點(diǎn)上的物理參數(shù)。對那些不太重要的參數(shù)或者是被用于記錄、顯示、補(bǔ)償?shù)扔猛镜膮?shù)，例

14、如加熱器水位、燃油壓力、給水溫度等，一般采用這種測量方法。 對于那些被認(rèn)為對工廠運(yùn)行相對重要的參數(shù)，例如凝汽器熱井水位、屏式過熱器出口汽溫等，采用雙測量方法，即采用兩個(gè)測量元件（變送器），測量同一個(gè)意義的參數(shù)。 對于那些對工廠安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行非常重要的參數(shù)，往往采用三測量方法，即用三個(gè)測量元件（變送器）測量同一個(gè)意義的過程參數(shù)。例如，主蒸氣壓力、機(jī)組負(fù)荷、爐膛壓力、汽包水位、高溫過熱器出口汽溫等。 當(dāng)用多個(gè)測量元件測量同一個(gè)參數(shù)時(shí)，究竟用哪一個(gè)測量元件（變送器）測出的參數(shù)作為自動(dòng)控制系統(tǒng)所使用的過程變量呢？ 這就需要由相應(yīng)的算法來處理和選擇。對單測量的處理較為簡單，僅需對測量信號(hào)進(jìn)行質(zhì)量的檢查，

15、若無質(zhì)量問題，則說明該測量可用于自動(dòng)控制系統(tǒng)，否則就不能用作自動(dòng)控制系統(tǒng)中的過程變量信號(hào)，系統(tǒng)就不能以自動(dòng)方式運(yùn)行，測量處理算法將發(fā)出切手動(dòng)信號(hào)。這里說明一下，所謂一個(gè)信號(hào)出現(xiàn)了質(zhì)量問題一般是指，一個(gè)輸入信號(hào)的值是一個(gè)非法數(shù)值，或者是一個(gè)不在正常的測量范圍內(nèi)的值，或輸入信號(hào)的值長時(shí)間未得到更新。第三節(jié) 平衡電路的原理 對于同一個(gè)過程變量,有時(shí)由兩個(gè)或多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及輔助設(shè)備共同控制。例如，一次風(fēng)母管壓力，它由兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)共同控制；二次風(fēng)母管壓力由兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)共同控制；爐膛壓力由兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)控制，等等。 在這類多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)中，每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都配有手動(dòng)自動(dòng)控制站（站），執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作可以由它們共同的控

16、制器進(jìn)行自動(dòng)控制，也可由運(yùn)行人員分別在相應(yīng)的手動(dòng)自動(dòng)控制站手動(dòng)操作。 以雙執(zhí)行機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)為例，在正常情況下，兩控制站都可投入自動(dòng)方式，控制器的自動(dòng)控制信號(hào)分別經(jīng)過相應(yīng)的控制站去控制對應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，兩執(zhí)行機(jī)構(gòu)及輔助設(shè)備在自動(dòng)控制信號(hào)的控制下同時(shí)改變出力。 但是當(dāng)其中一側(cè)設(shè)備由于某種缺陷而不能產(chǎn)生與另一側(cè)的設(shè)備同等的出力時(shí)，就希望能通過適當(dāng)?shù)牟僮?，降低存在缺陷的一?cè)的控制輸出，同時(shí)將這一側(cè)減少了的出力，由另一側(cè)自動(dòng)予以補(bǔ)償，這樣可避免對過程產(chǎn)生較大擾動(dòng)。 如果一側(cè)控制站處于手動(dòng)方式，運(yùn)行人員可手動(dòng)從控制站上改變控制輸出。在這種情況下，有兩點(diǎn)要求應(yīng)予以考慮。第一，當(dāng)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，手動(dòng)調(diào)整一側(cè)的控

17、制輸出時(shí)，應(yīng)該有適當(dāng)?shù)摹半娐贰弊詣?dòng)對另一側(cè)處于自動(dòng)方式的控制站的輸出予以修正，使兩側(cè)控制輸出之和保持不變，以盡量減小對過程的擾動(dòng)。第二，處于手動(dòng)方式的控制站的輸入應(yīng)自動(dòng)跟隨該站的手動(dòng)輸出，以便實(shí)現(xiàn)從手動(dòng)方式向自動(dòng)方式的無擾切換。 如果兩站都處于手動(dòng)方式，應(yīng)考慮兩個(gè)站分別投入自動(dòng)時(shí)的無擾切換。 平衡“電路”正是考慮上述要求而設(shè)計(jì)的。該電路的原理方框圖。平衡電路原理框圖第四節(jié) 除氧水位控制系統(tǒng)一、過程描述圖51 凝結(jié)水系統(tǒng)流程如圖51所示，凝水經(jīng)過凝結(jié)水泵升壓，送往軸封加熱器，在軸封加熱器的出口，有一個(gè)流量元件，用于測量凝結(jié)水流量，此后，再經(jīng)過除氧器水位控制閥送往8、7、6、5號(hào)低加，進(jìn)入除氧器。

18、在除氧器水位控制閥旁有一個(gè)旁路閥，由SCS控制，這是一可中間停的電動(dòng)門，用于在凝結(jié)水量不夠時(shí)，協(xié)助除氧器水位控制閥向除氧器補(bǔ)水。除氧器貯水箱中的水由給水泵升壓，成為給水，送往3、2、1號(hào)高加，在高加出口，設(shè)有流量元件，用于測量進(jìn)入鍋爐汽包的給水量。二、系統(tǒng)的任務(wù)，影響除氧器水位的因素及控制手段1任務(wù) 該系統(tǒng)的任務(wù)是維持氧除器的水位為設(shè)定值。氧除器的水位過高會(huì)影響汽輪機(jī)安全運(yùn)行（汽機(jī)進(jìn)水），除氧器的水位過低，則可能導(dǎo)致給水泵汽蝕，影響給水泵的安全。2影響除氧器水位因素： a. 凝結(jié)水量 b. 給水量（包括過熱、再熱器減溫水） c. 抽汽量（以及進(jìn)入除氧器的輔汽量） d. 來自高加的疏水量 其中給

19、水量代表流出除氧器的質(zhì)量，而凝結(jié)水量、抽汽和疏水是進(jìn)入除氧器的質(zhì)量，當(dāng)進(jìn)入和流出不平衡時(shí)，則導(dǎo)致除氧器水位變化。3控制水位的手段 在上述影響除氧器水位的因素中，b給水量是汽包水位控制的要求，c抽汽是不加控制的，d疏水隨高壓加熱器運(yùn)行情況而變，因此可以用作控制除氧器水位的變量，只有a凝結(jié)水量。在本系統(tǒng)中，將通過控制除器水位控制閥（又稱凝結(jié)水量控制閥）的開度，控制進(jìn)入除氧器的凝結(jié)水流量，繼而控制除氧器水位。三、 控制原理除氧器水位控制原理圖 除氧器水位控制系統(tǒng)原理如圖所示，分析如下。1正常情形（1）由兩個(gè)液位變送器測出除氧器的水位，經(jīng)SM2XMTRS選擇后，獲得PV信號(hào)，并用H/ 算法，判別除氧器

20、水位是否過高。（2）設(shè)定值SP由運(yùn)行人員在M/A站上設(shè)定。（3）當(dāng)給水流量小于30時(shí)，由單沖量（1E ）PI調(diào)節(jié)器自動(dòng)控制水位，最終使PVSP。（4）當(dāng)負(fù)荷大于30時(shí)，將自動(dòng)選擇三沖量方案，切換是自動(dòng)、無擾的。此時(shí)，凝結(jié)水流量控制器PID根據(jù)流量元件測得的凝結(jié)水流量反饋信號(hào)的變化，自動(dòng)地改變除氧器水位控制閥的開度，隨時(shí)使凝結(jié)水流量與其設(shè)定值相一致，這樣有利于克服凝結(jié)水量的自發(fā)擾動(dòng)。給水量作為前饋信號(hào)（包括減溫水量），被當(dāng)作凝結(jié)水流量控制器的設(shè)定值的一部分，當(dāng)給水流量增加時(shí)，凝結(jié)水量設(shè)定值隨之增加，從而使凝結(jié)水量控制器PID的輸出增加，凝結(jié)水控制閥門將開大，增加凝結(jié)水量（可將這一過程稱為粗調(diào)）。

21、這樣可以使凝結(jié)水量快速響應(yīng)給水量的變化?？梢哉f，如果說進(jìn)入除氧器的凝結(jié)水量與流出除氧器的給水量同步變化的話，則除氧器水位將變化不大，但由于還存在抽汽和高加疏水的影響，所以除氧器水位仍然會(huì)有所變化，對于這個(gè)變化，三沖量控制器（3E控制器、也稱為主調(diào)節(jié)器）PID的輸出將發(fā)生變化，該調(diào)節(jié)器的輸出，可認(rèn)為是凝結(jié)水流量控制器PID的設(shè)定值的另一部分，PID將根據(jù)其設(shè)定值，對凝結(jié)水量作進(jìn)一步調(diào)整。可以看出，最終將由PID消除水位偏差（這一過程可稱為細(xì)調(diào)）。所以這是一個(gè)串級(jí)三沖量控制方案，此時(shí)，若：流量降到30以下 或給水量信號(hào)質(zhì)量壞 或凝結(jié)水流量質(zhì)量壞則切向單沖量控制。這一切換也是自動(dòng)且無擾的。2特殊情形

22、（1）當(dāng)除氧器水位過高時(shí)（H/算法提供），將超馳關(guān)閉凝結(jié)水量控制閥。（2）當(dāng)凝結(jié)水控制閥開足后，若仍不能滿足除氧器對凝結(jié)水量的要求，則利用SCS開旁路門。3M/A站的方式當(dāng): a. 除氧器水位高； b. 閥指令與實(shí)際閥位偏差大； c. 過程變量與設(shè)定值偏差大，即 SPPV過大； d. *除氧水位測量BQ時(shí)， 則切手動(dòng)(MRE)4M/A站指示 PV：除氧器水位 SP：除氧器水位設(shè)定值 CO：水位控制閥位指令第五節(jié) 機(jī)爐負(fù)荷協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)一、任務(wù)機(jī)組負(fù)荷協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的任務(wù)是使機(jī)組盡可能快地響應(yīng)電網(wǎng)對該機(jī)組的負(fù)荷要求，同時(shí)，應(yīng)能保證主汽壓力盡量穩(wěn)定，以保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。二、單元機(jī)組對象的動(dòng)態(tài)特性

23、： （1）當(dāng)其它輸入不變時(shí)，改變汽機(jī)調(diào)門開度，例如，將調(diào)門開大，主蒸汽流量將迅速增加，這表明汽輪機(jī)能迅速響應(yīng)負(fù)荷要求變化，但由于燃燒未能相應(yīng)加強(qiáng)，主汽壓開始下跌，蒸汽流量也漸漸下跌，最后又回到了原來的值，沒有能滿足電網(wǎng)的長期需要，而壓力則降到了一個(gè)相對較低的值如圖 (a)。 （2）若其它輸入不變，增加燃燒率（鍋爐指令BD），主汽壓力將逐漸升高，主蒸汽流量也逐漸增加，負(fù)荷逐漸增加，說明鍋爐改變?nèi)剂狭亢?，?fù)荷響應(yīng)比較緩慢，如圖 (c)。 （3）當(dāng)外界要求增加負(fù)荷時(shí)，由于一個(gè)負(fù)荷特性快（汽輪機(jī)），一個(gè)特性慢（鍋爐），就難以滿足既快速，又穩(wěn)定的要求，如果僅滿足快速的要求，可通過不斷開大汽機(jī)調(diào)門開度來實(shí)

24、現(xiàn)，雖可保證負(fù)荷需求（也不可能長久），但壓力將一路下跌，如圖 (b)，會(huì)影響機(jī)組安全。所以機(jī)爐兩者之間應(yīng)協(xié)調(diào)控制調(diào)門開度指令和鍋爐指令。單元機(jī)組對象動(dòng)態(tài)特性三、運(yùn)行方式 單元機(jī)組負(fù)荷協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)一般有下列幾種運(yùn)行方式：1手動(dòng)方式：汽機(jī)指令和鍋爐指令都是手動(dòng)發(fā)出，此時(shí)，運(yùn)行人員兼顧汽壓和負(fù)荷，手動(dòng)調(diào)節(jié)汽機(jī)指令（調(diào)門開度指令）及鍋爐指令，使壓力基本穩(wěn)定，并使機(jī)組負(fù)荷按照電網(wǎng)需要變化。2機(jī)跟爐方式（汽機(jī)跟隨鍋爐） 此時(shí)，鍋爐側(cè)根據(jù)電網(wǎng)需求來調(diào)節(jié)鍋爐指令（增/減燃燒率），而汽機(jī)則根據(jù)主汽壓力的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)汽機(jī)調(diào)門開度。可以看出,這種方式下,當(dāng)外界需要機(jī)組增加負(fù)荷時(shí),鍋爐開始加強(qiáng)燃燒，壓力漸漸升高,汽

25、機(jī)則根據(jù)壓力升高情況，自動(dòng)地調(diào)整汽機(jī)指令，漸漸開大調(diào)門開度，負(fù)荷隨之增加，由于鍋爐響應(yīng)較慢，所以使負(fù)荷增加得較慢，但是由于汽機(jī)調(diào)門變化對壓力的影響較快，所以壓力顯得十分穩(wěn)定。 該方式的特點(diǎn)是：壓力穩(wěn)定，但負(fù)荷響應(yīng)慢。3爐跟機(jī)方式（鍋爐跟隨汽機(jī)） 此時(shí)，汽機(jī)側(cè)根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷需求來調(diào)節(jié)汽機(jī)調(diào)門開度，而鍋爐則根據(jù)主汽壓力的變化自動(dòng)地調(diào)整燃燒。 當(dāng)外界負(fù)荷需求增加時(shí)，汽機(jī)可以很快地升高機(jī)組的負(fù)荷，但壓力將下降，由于鍋爐慣性較大，它雖然根據(jù)壓力變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，但壓力難以很快補(bǔ)上來，可能導(dǎo)致壓力下跌較多。 該方式的特點(diǎn)是：負(fù)荷響應(yīng)快，但壓力不穩(wěn)定。4協(xié)調(diào)控制方式 協(xié)調(diào)方式則是綜合機(jī)跟爐和爐跟機(jī)方式的優(yōu)點(diǎn)，盡可

26、能地克服它們的缺點(diǎn)。協(xié)調(diào)方式下，機(jī)、爐主控都將處于自動(dòng)方式，即機(jī)指令和爐指令都是自動(dòng)調(diào)整的。協(xié)調(diào)控制方案較多：例如 同時(shí)將外界負(fù)荷變化指令送達(dá)機(jī)側(cè)和爐側(cè)； 采用直接能量平衡信號(hào)（DEB）； 進(jìn)行壓力限制； 采用各種前饋、微分環(huán)節(jié)，用以改善系統(tǒng)特性。1手動(dòng)方式MANUAL，此時(shí)機(jī)主控、爐主控（燃料主控）都在手動(dòng)。2機(jī)跟爐方式TF，特征是機(jī)主控自動(dòng)、爐主控手動(dòng)。3爐跟機(jī)方式BF，特征是爐主控自動(dòng)、機(jī)主控手動(dòng)。4協(xié)調(diào)控制方式CCS，特征是機(jī)、爐主控都自動(dòng)。四、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的構(gòu)成系統(tǒng)由三部分構(gòu)成：1負(fù)荷指令的形成2壓力定值的形成3機(jī)、爐主控制指令的形成此外，還有一個(gè)功能全面的邏輯控制系統(tǒng)，用來實(shí)現(xiàn)方式

27、切換和跟蹤等功能。（一）負(fù)荷指令的形成1正常情況下負(fù)荷指令的形成（CCS方式下） 指令的來源：（1）運(yùn)行人員手動(dòng)給定。（2）來自ADS（自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)）。當(dāng)投入AGC（自動(dòng)發(fā)電控制）后，機(jī)組將由電網(wǎng)調(diào)度發(fā)出的負(fù)荷指令直接控制。 機(jī)組主控站投自動(dòng)意味著ADS投入。但是當(dāng)下列任一信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，機(jī)組主控站不能投自動(dòng)： 汽機(jī)主控站在手動(dòng)； 鍋爐主控站在手動(dòng)； ADS故障或ADS不可用（例如來自調(diào)度系統(tǒng)的遙調(diào)信號(hào)質(zhì)量壞、遙調(diào)信號(hào)不在正常范圍等）； 出現(xiàn)RD、RU、RB（在本節(jié)后面介紹）； 機(jī)組負(fù)荷指令LDC OUT超過高限。（3）一次調(diào)頻信號(hào)。這是根據(jù)汽輪機(jī)的靜態(tài)特性曲線生成的指令。(a) (b)汽輪機(jī)靜態(tài)

28、特性一般來說，當(dāng)電網(wǎng)頻率發(fā)生變化時(shí)，汽輪機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)電網(wǎng)頻率的變化來改變閥門開度，從而使機(jī)組的負(fù)荷發(fā)生變化。該過程稱為一次調(diào)頻。例如，如圖（a）， 原來機(jī)組在NA，3000rpm，即A點(diǎn)運(yùn)行，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高（電網(wǎng)頻率升高）時(shí)，如果DEH的速度反饋信號(hào)是插入的，則機(jī)組將按照靜態(tài)特性參與一次調(diào)頻，也就是說它將自動(dòng)關(guān)小調(diào)門，降低供給電網(wǎng)的電量，從而緩解頻率的升高，此時(shí)，工作點(diǎn)移到B點(diǎn)，負(fù)荷降為NB。也就是說，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，它將自動(dòng)地按一定比例減小發(fā)出的功率。盡管汽輪機(jī)按照其靜態(tài)特性減小了功率，但此時(shí)轉(zhuǎn)速仍高于3000rpm，電網(wǎng)頻率仍偏高。若要進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)速（使電網(wǎng)頻率繼續(xù)降低），電網(wǎng)調(diào)

29、度可以要求網(wǎng)上的各機(jī)組（包括本機(jī)組）再適當(dāng)降一點(diǎn)負(fù)荷。這屬于二次調(diào)頻。二次調(diào)頻結(jié)束后，工作點(diǎn)處于C點(diǎn)，此時(shí)，負(fù)荷為NC，轉(zhuǎn)速又回到3000rpm。二次調(diào)頻相當(dāng)于平移了汽輪機(jī)的靜態(tài)特性曲線，如圖（b）所示。為什么要在協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的負(fù)荷指令中，加入頻差信號(hào)呢？這是因?yàn)楫?dāng)投入CCS方式后，汽機(jī)功率PI控制器將對負(fù)荷指令和實(shí)際MW進(jìn)行PI運(yùn)算，最終會(huì)使MW負(fù)荷指令。這說明，若負(fù)荷指令中不含頻率信號(hào)，機(jī)組的實(shí)發(fā)MW將不受頻率影響，即使DEH將速度反饋插入，也不起作用，也就是說，機(jī)組喪失了一次調(diào)頻能力，這對于并于網(wǎng)上的機(jī)組來說，是不合適的。如何插入頻率信號(hào)？如圖所示，在機(jī)組主控站的輸出上疊加了頻差信號(hào)。這

30、樣，機(jī)組的負(fù)荷指令，不僅僅是運(yùn)行人員給定的值或僅僅是ADS指令（ADS指令可以由運(yùn)行人員偏置），它還包括頻差信號(hào)成分。這個(gè)成分可能是零（相當(dāng)于沒有插入）也可能是按靜態(tài)特性曲線折算出的負(fù)荷（即已插入）。若來自DEH的頻率信號(hào)無質(zhì)量問題且機(jī)組處于CCS運(yùn)行方式，運(yùn)行人員從負(fù)荷指令計(jì)算機(jī)（LDC）畫面上按下FREQ CONTROL ON按鈕，則可插入頻差信號(hào)；若按下FREQ CONTROL OFF按鈕，則退出。所以，指令負(fù)荷的構(gòu)成可用圖表示。機(jī)組負(fù)荷指令形成原理（一）上述三種成分構(gòu)成的負(fù)荷指令還不能直接用于CCS的負(fù)荷指令，它還要受到下列限制，參見圖 機(jī)組負(fù)荷指令形成原理 （1）負(fù)荷變化速率限制 4

31、0006000KW/min。 速率可以由運(yùn)行人員設(shè)定。 （2）負(fù)荷指令受到最大負(fù)荷、最小負(fù)荷的限制。 （3）當(dāng)不在CCS方式時(shí)，機(jī)組負(fù)荷指令跟蹤實(shí)發(fā)功率信號(hào)。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，例如當(dāng)出現(xiàn)RD/RU/RB時(shí)，負(fù)荷指令按照事先規(guī)定好的RD/RU/RB速率改變。例如，一臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘引超RB時(shí)，負(fù)荷指令將以150MW/min 的速率降低。 2 異常情況下的負(fù)荷指令：RB/RD/RU指令（1） RUN DOWN與RUN UP（迫降與迫升） 首先，談一下閉鎖增（BLOCK INCREAE）和閉鎖減（BLOCK、DECREASE）的問題：閉鎖增，即不可再增大；閉鎖減，則不可再減?。划?dāng)送風(fēng)機(jī)的開度指令已達(dá)上限

32、；或給水泵控制指令已達(dá)上限；或引風(fēng)機(jī)指令已達(dá)上限；或汽機(jī)閥指令已達(dá)上限時(shí)，則閉鎖增。當(dāng)出現(xiàn)送風(fēng)機(jī)指令已達(dá)下限；或引風(fēng)機(jī)指令已達(dá)下限；或給水泵指令已達(dá)下限；或給煤機(jī)指令已達(dá)下限；或汽機(jī)閥位指令達(dá)下限時(shí)，則閉鎖減。 再談RD（RUN DOWN）與RU（RUN UP）： 首先，在CCS方式下，在LDC畫面上，按下RD/RU允許按鈕，則表明可以實(shí)現(xiàn)RD/RU功能。關(guān)于RD 在RD/RU允許的情況下，若已經(jīng)出現(xiàn)BLOCK INC，當(dāng) a. 燃料量比其需求量要小（得多） b. 送風(fēng)量比其需求量要?。ǖ枚啵?c. 給水量比其需求量要?。ǖ枚啵?*d. 爐膛壓力比其定值高（得多） 此時(shí)，將進(jìn)入RD狀態(tài)。進(jìn)入R

33、D后，將按照一定的速率開始減少LDC輸出。 當(dāng)上述偏差被縮小后，RD過程結(jié)束。 如圖135，當(dāng)出現(xiàn)RD時(shí)，LDC OUT將從原先的鍋爐指令起，逐步向零變化（切換開關(guān)T算法可以設(shè)定變化速率），此時(shí)的鍋爐指令將跟隨LDC OUT變化（見圖 137 ）。 當(dāng)鍋爐指令減小后，RD條件將在某個(gè)時(shí)刻消失，此后LDC OUT又回到正常情形。所以當(dāng)RD導(dǎo)致LDC OUT從原先的鍋爐指令逐步變小時(shí)，并不是一定要變到零。RU關(guān)于與RD意義相反 這里，有一個(gè)概念問題需要說明一下，在有些廠家的設(shè)計(jì)中，BLOCK INCREASE和BLOCK DECREASE并不是在某些指令達(dá)到上限或下限時(shí)才出現(xiàn)，而是在運(yùn)行過程中當(dāng)發(fā)

34、現(xiàn)需求量（例如送風(fēng)量需求）與實(shí)際過程變量（送風(fēng)量）出現(xiàn)大的偏差時(shí)，為防止偏差進(jìn)一步擴(kuò)大，需求量將停止增加或減小，這是在行進(jìn)的過程中停來下“等待”，而并非一定要等到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的指令（例如送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉指令）不能再升或降時(shí)才停下。而RD、RU則是在執(zhí)行機(jī)構(gòu)已達(dá)上限或下限時(shí)，若需求與設(shè)計(jì)過程變量仍然存在很大偏差時(shí)，才出現(xiàn)，而且，此時(shí)將通過降低“需求”，來縮寫偏差?？梢?，這里的BI或BD是一種積極消除大偏差的行為，而RD、RU則是一種被動(dòng)的行為，因?yàn)榇藭r(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)已無法再開大或關(guān)小，已不能通過增加或減小執(zhí)行機(jī)構(gòu)開度來消除大偏差，所以只能通過降低“需求”來減小偏差。我們認(rèn)為，這樣一種概念或提法是比較恰當(dāng)?shù)?。關(guān)于

35、RUN BACK快速降負(fù)荷（RB） 當(dāng)機(jī)組在某個(gè)較高的負(fù)荷水平上運(yùn)行時(shí)，若出現(xiàn)了重要輔機(jī)跳閘，機(jī)組就可能不能繼續(xù)維持原來的負(fù)荷水平。此時(shí)，為了能使機(jī)組繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)該主動(dòng)、快速降低負(fù)荷指令。 例如：原來在50負(fù)荷以上運(yùn)行，這時(shí)跳一臺(tái)引風(fēng)機(jī)，剩下的一臺(tái)引風(fēng)機(jī)最多只能維持50負(fù)荷，所以負(fù)荷指令應(yīng)迅速降低到50。 下列情況導(dǎo)致RB： 跳一臺(tái)空預(yù)器； 跳一臺(tái)一次風(fēng)機(jī)； 跳一臺(tái)引風(fēng)機(jī)； 跳一臺(tái)送風(fēng)機(jī)； 跳給水泵（三臺(tái)泵中要有兩臺(tái)泵都停，而且要經(jīng)適時(shí)延時(shí)）； 汽輪發(fā)電機(jī)部分甩負(fù)荷 給煤機(jī)跳閘（一層或多層，圖中未畫出）。 要使系統(tǒng)具有RB功能，運(yùn)行人員必須事先在CRT的LDC畫面上按下“RB允許”按鈕。何

36、時(shí)結(jié)束RB？當(dāng)鍋爐指令已降到輔機(jī)允許的最大出力時(shí)，則自動(dòng)結(jié)束RB。（二）主汽壓力設(shè)定值的形成主汽壓力定值的形成 如圖機(jī)組主汽壓力可以由運(yùn)行人員從燃料主控站（即鍋爐主控站）上設(shè)定。 當(dāng)要求機(jī)組以滑壓運(yùn)行方式運(yùn)行時(shí)，壓力定值將根據(jù)負(fù)荷指令“LDC OUT”自動(dòng)設(shè)定。 如何選擇滑壓方式？ 當(dāng)在CCS方式，或在BF方式時(shí)，只要主汽壓力與其設(shè)定值沒有大的偏差，運(yùn)行人員可從LDC畫面上按下“選擇滑壓方式”按鈕，則可進(jìn)入滑壓方式。不在CCS或BF方式，或在出現(xiàn)RD、RU、RB時(shí)，將退出滑壓運(yùn)行方式。 當(dāng)按下“選擇定壓方式”按鈕，則退出滑壓運(yùn)行方式，進(jìn)入定壓運(yùn)行方式 無論是手動(dòng)給定，還是根據(jù)“LDC OUT”

37、給定，都要經(jīng)過一個(gè)速率限制以及最大、最小限制。當(dāng)在手動(dòng)方式時(shí)或旁路打開時(shí)，壓力定值將跟蹤實(shí)際壓力。（三）機(jī)、爐控制指令的形成1鍋爐指令 鍋爐主控指令的形成 當(dāng)鍋爐主控站在手動(dòng)時(shí)，給煤機(jī)指令由運(yùn)行人員手動(dòng)調(diào)節(jié)，給煤機(jī)指令的上級(jí)指令燃料指令FD將跟蹤熱量信號(hào)HR（燃料量），而燃料指令的上級(jí)指令鍋爐指令BD則跟蹤燃料指令FD。 當(dāng)鍋爐主控投自動(dòng)后，有兩種情形： A、若汽機(jī)主控站在手動(dòng)，則為BF方式（爐跟機(jī)方式） B、若汽機(jī)在自動(dòng)，則為CCS方式（協(xié)調(diào)方式） 不管是上述哪種情形，此時(shí)，都由鍋爐側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)主汽壓力，鍋爐指令的形成原理如圖所示。這里有兩種做法。 a. 采用鍋爐主汽壓力控制器。將主汽壓力測量

38、值（三測量）與主汽壓力設(shè)定值求偏差，在鍋爐主汽壓力控制器中進(jìn)行PI運(yùn)算，其輸出為鍋爐指令BD，主汽壓力控制器最終使得主汽壓力Pt等于設(shè)定值PS。 為了提高鍋爐的負(fù)荷響應(yīng)速度，改進(jìn)壓力調(diào)節(jié)品質(zhì)，將機(jī)組的負(fù)荷指令用作鍋爐指令的前饋信號(hào)，而且采用了一個(gè)超前環(huán)節(jié)。b. 采用DEB信號(hào)。要使汽壓穩(wěn)定，最好能做到鍋爐的能量輸入始終與鍋爐的能量輸出相平衡。鍋爐的能量輸出一般就是指汽機(jī)的能量輸入，而汽機(jī)能量輸入可以用汽機(jī)一級(jí)壓力P1來表示，所以可以考慮用P1信號(hào)直接控制鍋爐指令，但僅用P1是不夠的，它可能產(chǎn)生正反饋影響。例如，由于鍋爐自身擾動(dòng)，燃燒短暫加強(qiáng)，這會(huì)使Pt上升，又會(huì)使P1上升，按照上述設(shè)計(jì)，鍋爐側(cè)

39、則理解為汽機(jī)所需要的能量增加了，這就會(huì)使鍋爐指令再增加，結(jié)果使Pt繼續(xù)上升。所以這樣的設(shè)計(jì)是不穩(wěn)定的，應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)。 汽機(jī)的能量需求，應(yīng)體現(xiàn)在對汽機(jī)閥門的開度變化上。在某一主汽壓力Pt下，調(diào)門開度越大，調(diào)節(jié)級(jí)壓力P1越大，或者說，調(diào)門開度與成比例。 在當(dāng)前要求的主汽壓力下，汽機(jī)的能量需求應(yīng)為調(diào)門開度×主汽壓力設(shè)定值，即 。 鍋爐應(yīng)根據(jù)這個(gè)需求增加鍋爐指令BD，才能使鍋爐的能量輸入與輸出能量相平衡，顯然用這個(gè)信號(hào)具有直接和快速的優(yōu)點(diǎn)。所以被稱為直接能量平衡信號(hào)DEB。 為了改善動(dòng)態(tài)品質(zhì)，所以采用了DEB微分信號(hào)與DEB疊加，最終成為鍋爐指令BD。這里沒有了鍋爐主汽壓力控制器，壓力還能維持

40、在定值上嗎？從圖137 可見，此時(shí)，鍋爐指令BD為，這個(gè)指令經(jīng)交叉限制后，成為即燃料指令，與HR求偏差后進(jìn)行PI運(yùn)算，并輸出給粉機(jī)指令（參見第十一節(jié)燃料控制系統(tǒng)）。因此最終應(yīng)有即，穩(wěn)定時(shí)，微分輸出為0，所以即，。所以，即使沒有PI調(diào)節(jié)器的校正，也能使主汽壓力最終與其設(shè)點(diǎn)值相等。c. 在出現(xiàn)RD、RU、RB時(shí)，鍋爐指令BD將按LDC OUT變化。2汽機(jī)主控指令汽機(jī)主控指令的形成原理如圖所示。圖138 汽機(jī)主控指令的形成原理（1）當(dāng)DEH不在遙控方式時(shí)，汽機(jī)主控不能投自動(dòng)，此時(shí)汽機(jī)主控指令TD將跟蹤DEH的負(fù)荷基準(zhǔn)LOAD REF。 運(yùn)行人員可利用DEH操作畫面或手動(dòng)盤控制汽輪機(jī)調(diào)門開度，繼而控制

41、負(fù)荷和壓力。 在DEH投遙控后，若機(jī)主控站處于手動(dòng)方式，運(yùn)行人員可以用機(jī)主控站上的增/減鍵改變汽機(jī)指令。（2）當(dāng)汽機(jī)主控站投自動(dòng)時(shí)，又有兩種情形： A、鍋爐主控在手動(dòng)。此時(shí)為TF方式，汽機(jī)將自動(dòng)維持主汽壓力，主汽壓力Pt與其設(shè)定值Ps求偏差，然后交給汽機(jī)主汽壓力控制器運(yùn)算，輸出指令去汽機(jī)DEH，最終使PtPs 。 B、 若鍋爐主控也投自動(dòng)，此時(shí)為CCS方式，主汽壓力將由鍋爐主控去調(diào)，汽機(jī)側(cè)將根據(jù)機(jī)組負(fù)荷及負(fù)荷指令調(diào)節(jié)。測量到的實(shí)際MW（雙測量）與設(shè)定值（LDC OUT）求偏差，并由汽機(jī)功率（MW）控制器進(jìn)行PI運(yùn)算，其輸出去控制汽機(jī)負(fù)荷基準(zhǔn)，繼而改變機(jī)組負(fù)荷，最終MWLDC OUT。為了提高負(fù)

42、荷響應(yīng)速度，將LDC OUT用作汽機(jī)主控指令的前饋信號(hào)。 可以看出，這里的CCS方式特點(diǎn)是機(jī)調(diào)功，爐調(diào)壓，即CCS是建立在BF基礎(chǔ)之上的。 盡管采用DEB可以改善壓力調(diào)節(jié)品質(zhì)，但若負(fù)荷需變化過大，或其它原因，仍有可能使主汽壓波動(dòng)較大，例如，在增負(fù)荷時(shí)，主汽壓力會(huì)降低，若降得過多，則不利于機(jī)組安全運(yùn)行，此時(shí)應(yīng)該注意防止由于汽機(jī)指令進(jìn)一步增加而導(dǎo)致壓力進(jìn)一步下降。 因此，用壓力與其定值的偏差程度，去限制汽機(jī)指令的進(jìn)一步變化，如圖中f(x) ，它是一個(gè)帶死區(qū)的函數(shù)發(fā)生器，它表示允許壓力波動(dòng)，但不能過大。對于RU、RD、RB情形（此時(shí)仍在CCS方式，且只能在CCS方式），此時(shí)鍋爐按LDC OUT調(diào)，L

43、DC OUT將按照RD/RU/RB的要求變化，而汽機(jī)側(cè)將維持主汽壓力的穩(wěn)定，此時(shí)由汽機(jī)指令由主汽壓力控制器決定。四、站方式及運(yùn)行 這里主要介紹負(fù)荷協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式的選擇方法，以及運(yùn)行中的注意事項(xiàng)。如前所述，站的方式?jīng)Q定了協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的運(yùn)行方式，所以，首先介紹各站投入自動(dòng)的條件。1爐主控站（即燃料主控站FUEL MASTER）：當(dāng)下列情況出現(xiàn)時(shí)，切手動(dòng)（1）MFT（2）主汽壓力及其設(shè)定值偏差大（3）主汽壓力高（4）主汽壓力測量BQ（5）汽壓一級(jí)壓力BQ（6）汽包壓力BQ（7）A、B、C、D、E、F給煤機(jī)控制站都在手動(dòng)（8）送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉控制站在手動(dòng)、兩引風(fēng)機(jī)控制站都在手動(dòng)、或給水控制站都在

44、手動(dòng)作為切手動(dòng)信號(hào)。因?yàn)檫@些下級(jí)子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)CCS的基礎(chǔ)，只有它們投入自動(dòng)后才能真正實(shí)現(xiàn)CCS方式。2鍋爐主控站的指示 CO給粉機(jī)控制指令 SP主汽壓力設(shè)定值 PV主汽壓力3汽機(jī)主控站 當(dāng)出現(xiàn)下列信號(hào)時(shí)切手動(dòng) （1）MFT （2）主汽壓力與其設(shè)定值偏差大 （3）主汽壓力高 （4）主汽壓力壞質(zhì)量 （5）MW信號(hào)BQ （6）MW與LDC OUT偏差大 （7）汽機(jī)指令與實(shí)際負(fù)荷基準(zhǔn)大偏差 （8）DEH不在遙控4汽機(jī)主控站的指示 CO汽機(jī)主控指令 PVMW SPLDC OUT1 機(jī)組主控站（UNIT MASTER）機(jī)組主控站是負(fù)荷協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)與自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)AGC之間的接口。該站投入自動(dòng)則意味著機(jī)組

45、此時(shí)由電網(wǎng)調(diào)度直接控制負(fù)荷。下列任一信號(hào)存在時(shí)，該站不能投入自動(dòng)方式：a. 汽機(jī)主控站不在自動(dòng)b. 鍋爐主控站不在自動(dòng)c. ADS（自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)）信號(hào)故障d. ADS系統(tǒng)不具備條件e. RD/RU/RBf. 調(diào)度指令與從機(jī)組主控站上發(fā)出的指令偏差大g. 機(jī)組負(fù)荷指令（LDC OUT）超過一定的值。當(dāng)機(jī)組主控站投入自動(dòng)后，將發(fā)出一個(gè)信號(hào)給AGC系統(tǒng)，告知調(diào)度，機(jī)組已經(jīng)進(jìn)入AGC方式。6機(jī)組主控站的指示 PV調(diào)度指令 SP運(yùn)行人員對調(diào)度指令的修正值 CO從機(jī)組主控站輸出的機(jī)組指令。 運(yùn)行過程中還應(yīng)注意下面兩個(gè)問題：1當(dāng)汽機(jī)調(diào)門已達(dá)高限時(shí)（來自DEH），或者汽機(jī)主控指令已達(dá)上限，或主汽壓力比定值低得

46、較多，或給粉機(jī)指令已達(dá)上限或送風(fēng)機(jī)指令已達(dá)上限，或引風(fēng)機(jī)指令已達(dá)上限，則汽機(jī)主控指令禁止增。此時(shí)，無論是手動(dòng)指令還是自動(dòng)指令都不會(huì)增加。反之，對于達(dá)下限情形，無論是手動(dòng)指令還是自動(dòng)指令則禁止減。2當(dāng)LDC OUT已達(dá)上限，或給粉機(jī)指令已達(dá)上限，或送風(fēng)機(jī)指令已達(dá)上限，或引風(fēng)機(jī)指令已達(dá)上限，或給水泵指令已達(dá)上限，或汽機(jī)側(cè)已禁止增，則禁止增加鍋爐主控指令（即給粉機(jī)指令）。反之，對于達(dá)下限情形，則禁止減。 下面談一下方式選擇操作。在協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中，有下列主要操作： 1·各個(gè)站的投自動(dòng)/切手動(dòng)操作，包括機(jī)主控站（TURBINE MASTER）、爐主控站（即燃料主控站FUEL MASTER）以及

47、機(jī)組主控站（又稱ADS INTERFACE）。 2·投/切DEB 3·RD/RU功能的切投 4·RB功能切投 5·頻差是否插入 6·選擇是否在滑壓/定壓運(yùn)行。 以上操作一般是在LDC畫面上進(jìn)行的。 蘭溪電廠協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)介紹一 負(fù)荷指令產(chǎn)生回路負(fù)荷指令產(chǎn)生回路可接受操作員的手動(dòng)設(shè)定指令和AGC過來的遠(yuǎn)方指令，當(dāng)將負(fù)荷指令回路投入自動(dòng)后，將接受遠(yuǎn)方調(diào)度過來的指令。負(fù)荷指令將通過LCD上設(shè)置的速率（12MW/min）限制后分別送到鍋爐主控和汽機(jī)主控回路，此速度限制由操作員手動(dòng)設(shè)置，但當(dāng)以下條件出現(xiàn)時(shí)，負(fù)荷指令的變化將被限制為零。 增閉鎖條件：鍋爐閉鎖

48、機(jī)組負(fù)荷指令增加的條件滿足。汽輪機(jī)閉鎖機(jī)組負(fù)荷指令增加的條件滿足。機(jī)組負(fù)荷指令保持（HOLD）。 減閉鎖條件：鍋爐閉鎖機(jī)組負(fù)荷指令減少的條件滿足。實(shí)際負(fù)荷大于負(fù)荷指令達(dá)60MW。汽輪機(jī)閉鎖機(jī)組負(fù)荷指令減少的條件滿足。機(jī)組負(fù)荷指令保持（HOLD）。二 壓力定值回路主汽壓力定值由操作員手動(dòng)設(shè)置的壓力方式和由負(fù)荷指令形成的滑壓定值組成，操作員可選擇定壓方式或滑壓方式運(yùn)行，在定壓方式下，操作員設(shè)定壓力設(shè)定值時(shí)，有上下限的限制值，定壓壓力變化時(shí)變化速率為0.3MPa/min,在RB工況時(shí)，定壓設(shè)定的壓力定值由RB回路決定，其中RB目標(biāo)負(fù)荷在460MW以上的，壓力目標(biāo)值為：22 MPa，其他為14 MPa

49、，變壓速率為5MPa/min 在滑壓方式下滑壓的定值由負(fù)荷指令決定，壓力曲線為負(fù)荷指令經(jīng)真空修正后對應(yīng)曲線（0，8.73；199.391，8.73；620，24.2），負(fù)荷指令經(jīng)真空修正是負(fù)荷指令除以(-94.5-真空A/B平均值）*0.00725+1)，其中修正系數(shù)有0.97-1.03的限制值。 最終的壓力設(shè)定值上值經(jīng)過一階慣性環(huán)節(jié)，慣性環(huán)節(jié)時(shí)間：RB時(shí)為500 s，其他為450s。 注意在LCD畫面上主汽壓力控制窗口上的PV值就是當(dāng)前對應(yīng)的滑壓值。 主汽壓力設(shè)定值閉鎖增（無RB時(shí)）：1、鍋爐閉鎖機(jī)組負(fù)荷指令增加的條件滿足。2、汽輪機(jī)閉鎖機(jī)組負(fù)荷指令增加的條件滿足。3、設(shè)定值大于實(shí)際主汽壓力

50、0.6MPa。主汽壓力設(shè)定值閉鎖減（無RB時(shí)）： 1、鍋爐閉鎖機(jī)組負(fù)荷指令減少的條件滿足。2、汽輪機(jī)閉鎖機(jī)組負(fù)荷指令減少的條件滿足。3、設(shè)定值小于實(shí)際主汽壓力0.5MPa。三 鍋爐主控回路鍋爐主控回路可自動(dòng)接受負(fù)荷指令的信號(hào)或手動(dòng)方式下由操作員站人工設(shè)定，它送出的指令分別送到燃料主控和送風(fēng)機(jī)去控制風(fēng)量。鍋爐主控由兩部分組成，即協(xié)調(diào)方式下的指令和鍋爐跟隨方式下的指令。協(xié)調(diào)控制方式的分類：1 基本方式 BASE：（鍋爐主控手動(dòng)，汽機(jī)主控手動(dòng)）；2 鍋爐跟隨方式：（鍋爐主控自動(dòng)，汽機(jī)手動(dòng)，此時(shí)鍋爐控制主汽壓力）；3 汽機(jī)跟隨方式：（鍋爐主控手動(dòng)，汽機(jī)主控自動(dòng)，此時(shí)汽機(jī)控制主汽壓力）；4 協(xié)調(diào)方式：

51、（鍋爐，汽機(jī)均在自動(dòng)，此時(shí)鍋爐主控、汽機(jī)主控均參與控制主汽壓力和負(fù)荷）；鍋爐主控在協(xié)調(diào)方式下的指令主要有兩部分組成：1 主汽壓力與設(shè)定值的偏差和機(jī)組有功與設(shè)定值的偏差經(jīng)PID作用后的指令；2 負(fù)荷指令回路送來的負(fù)荷指令前饋回路，此前饋回路包括負(fù)荷指令和負(fù)荷指令的微分、主汽壓力控制偏差的微分三部分。負(fù)荷指令的前饋回路是鍋爐主控中的粗調(diào)部分，主要的作用是煤量的定值，負(fù)荷指令對應(yīng)曲線（0，0；198，37.7；300，53；450，75.65；600，100；720，116）。高低限為：高限（0，8；198，45.7；300，61；450，84.5；600，108；720，118），低限（0，0；

52、198，32.7；300，46；450，70.5；600，93；720，109）。進(jìn)入PID控制器的主汽壓力與設(shè)定值的偏差死區(qū)0.05MPa, 機(jī)組有功與設(shè)定值的偏差死區(qū)2MW。當(dāng)RB發(fā)生時(shí)，鍋爐主控的回路自動(dòng)被切至RB控制回路，其目標(biāo)值由RB回路根據(jù)不同輔機(jī)的RB決定。當(dāng)燃料主控或所有給煤機(jī)在手動(dòng)方式時(shí)，鍋爐主控這時(shí)無法去控制燃料量，它的指令是跟蹤實(shí)際總的燃料量（包括所有的煤量和燃油量，但此時(shí)的鍋爐主控仍然對送風(fēng)機(jī)控制起作用，即送風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量控制，仍是由鍋爐主控的指令決定。當(dāng)汽機(jī)主控在手動(dòng)方式而鍋爐主控在自動(dòng)方式時(shí)，鍋爐主控回路被切至鍋爐跟隨方式，此時(shí)的被控量僅僅是主汽壓力，這種方式在實(shí)際運(yùn)

53、行中幾乎很少采用。鍋爐主控切手動(dòng)條件（任一滿足）：1、燃料量主控不在自動(dòng)。2、汽輪機(jī)主控在手動(dòng)時(shí)，汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)壓力信號(hào)故障。3、主汽壓力信號(hào)故障。4、機(jī)組負(fù)荷信號(hào)故障且機(jī)組在協(xié)調(diào)控制方式。5、給水流量控制在手動(dòng)。6、在無RB工況下，高旁壓力調(diào)節(jié)閥、低旁壓力調(diào)節(jié)閥1、低旁壓力調(diào)節(jié)閥2任一關(guān)信號(hào)消失。7、 分離器出口壓力均故障。鍋爐主控閉鎖增條件（在鍋爐主控在自動(dòng)方式下任一滿足）：1、燃料量受到風(fēng)量的交叉限制。2、一次風(fēng)母管壓力小于設(shè)定值4kPa延時(shí)5s。3、燃料量小于指令6%。4、燃料量主控（FUEL MASTER）在最大（所有給煤機(jī)自動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速在最大）。5、任一臺(tái)送風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉開度大于90%。6、

54、引風(fēng)機(jī)靜葉開度在最大。當(dāng)發(fā)生下列情況時(shí)，鍋爐閉鎖機(jī)組負(fù)荷指令減少（在無RUNBACK情況下）1、一次風(fēng)母管壓力大于設(shè)定值4kPa，延時(shí)5s 。2、燃料量大于指令6%。3、燃料量主控（FUEL MASTER）在最?。ㄋ薪o煤機(jī)自動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速在最?。?。4、風(fēng)量受到燃料量的交叉限制。四 汽機(jī)主控回路汽機(jī)主控回路由兩部分組成，一部分為協(xié)調(diào)方式下的汽機(jī)主控指令，它的任務(wù)是控制機(jī)組的負(fù)荷和主汽壓力，以主汽壓力為主，另一部分為汽機(jī)跟隨方式下的汽機(jī)主控指令，它的任務(wù)是控制主汽壓力。這兩種方式的切換取決于以下條件（任一條件成立）：1 汽機(jī)主控在自動(dòng)，鍋爐主控在手動(dòng)，2 協(xié)調(diào)方式下發(fā)生RB工況。要投入汽機(jī)主控自動(dòng)，必

55、須將DEH切至遙控位。汽機(jī)主控在協(xié)調(diào)方式下的指令形成:機(jī)組負(fù)荷指令經(jīng)一階慣性環(huán)節(jié)延遲后，減去主汽壓力的壓力偏差回路。（此壓力偏差是主汽設(shè)定值和實(shí)際壓力值的偏差，經(jīng)過正負(fù)0.05MPa的死區(qū)后送來的），以上的值和實(shí)際負(fù)荷偏差（死區(qū)為-2MW）送入PID運(yùn)算后產(chǎn)生一個(gè)指令。汽機(jī)主控在協(xié)調(diào)方式下的前饋的形成為了提高機(jī)組對外界負(fù)荷變化的適應(yīng)性和準(zhǔn)確性，汽機(jī)主控設(shè)計(jì)有前饋，采用機(jī)組負(fù)荷指令對應(yīng)值（0，0；660，30）經(jīng)主汽壓力設(shè)定值修正（除以0，0.71；14.6，0.91；21，1。乘以0.9）。汽機(jī)主控在汽機(jī)跟隨方式下的指令形成:在此方式下的輸入信號(hào)為主汽壓力和壓力設(shè)定值的偏差信號(hào)，經(jīng)過正負(fù)0.01MPa的死區(qū)。汽機(jī)主控切手動(dòng)條件（任一滿足）：1、汽機(jī)調(diào)