火电单元机组的柔性控制
单元机组负荷控制方式特点
单元机组负荷控制方式特点单元机组各种负荷控制方式工作特点热力发电厂机组负荷控制方式一般以下有5种，即锅炉跟随控制方式、汽机跟随控制方式、及以锅炉跟随为根底的协调控制方式、以汽机跟随为根底的协调控制方式、综合型协调控制方式。
一锅炉跟随〔BF〕的控制方式：单元机组锅炉跟随方式示意图1、工作特点：当负荷变化时，汽机主控首先发出调门开度指令以调节负荷；随后压力发生变化，锅炉主控再发出燃料量指令来调节汽压。
2、具体动作过程：当负荷指令P0改变时，汽轮机主控制器先发出汽机控制指令MT，再通过汽轮机子控制系统发出调门开度指令uT，从而改变汽轮机的进汽量，使机组输出电功率PE迅速与P0趋于一致。
调门开度改变后汽压pT随即变化，这时，锅炉主控制器根据汽压偏差发出控制指令MB，再通过锅炉子控制系统改变锅炉的燃烧率指令uB，使汽压pT恢复到给定值p0。
最后稳态时，PE=P0，pT= p0。
3、优点：此控制方式，利用锅炉的蓄热能力，通过直接开关调门改变蒸汽流量，从而改变负荷，所以负荷响应快，对电网稳定有利。
4、缺点：假设负荷变换快，调门动作大，将会造成汽压波动大；另外是当煤量波动引起汽压波动时，为了保持输出电功率而要动作调门，将近一步加大汽压的波动。
5、适应场合：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局部设备工作异常而受到限制时，可采用锅炉跟随方式。
由汽轮机根据带负荷能力控制机组负荷，由锅炉保持汽压。
二汽轮机跟随(TF)的负荷控制方式：单元机组汽轮机跟随方式示意图1、工作特点：当负荷变化时，锅炉主控先发出燃料量指令调节负荷；随后汽压发生变化，汽机主控再发出调门开度指令以调节汽压。
2、具体动作过程：当负荷指令P0改变时，锅炉主控制器先发出锅炉控制指令MB ,锅炉子控制系统计算后发出改变锅炉的燃烧率指令uB。
待汽压pT改变后，汽机主控制器发出汽机控制指令MT，再通过汽轮机子控制系统发出调门开度指令uT，从而改变进入汽轮机的蒸汽流入量，使机组输出电功率PE改变，并与负荷指令P0趋于一致。
火电厂单元机组的协调控制系统
单元机组和控制系统的关系
在单元机组的运行过程中，引起被调量 （如主蒸汽压力、温度）变化的原因是各 种扰动，而控制系统的任务则是要克服扰 动对被调量的影响，使被调量始终保持在 生产过程允许或希望的范围内。 最主要的扰动——外界电负荷的变化。
单元机组协调控制系统的发展
机炉协调的负荷控制方式
把之前两种方式结合起来，取长补短 所引起的压力变化比主汽压力下降后在增大锅炉功率（BF 方式）所引起的压力变化小得多。由于功率调节信号是同 时作用于汽轮机和和锅炉的，所以它比TF方式有更快的功 率响应。 这种锅炉蓄热的合理利用与及时补偿的协调方式，使得单 元机组实际输出功率既能迅速响应给定功率的变化又能保 持主汽压力的相对稳定。
汽轮机跟随的负荷控制方式
由汽轮机控制主汽压力，由锅炉控制机组负荷。 该方式的主汽压力变化较小，对锅炉的稳定有利，但是由于锅炉燃料 量输送及传热过程有较大滞后，使得机组输出功率响应有较大滞后， 调频能力差。 适用情况： a.承担基本负荷的单元机组。 b.当新机组刚刚投入运行，经验还不足时，采用这种方式可使机组 运行比较稳定。 c.当单元机组中汽轮机运行正常，机组输出功率受到锅炉限制时。
机组负荷管理控制中心（LMCC）
又称 机组负荷指令处理装置 负荷控制中心是用来协调机组内、外矛盾，也就是协 调供与求的矛盾
机炉主控制器
机炉主控器协调的是机和炉的内部矛盾
机炉子控制系统
直接与控制对象相联系，执行协调级的指令，使燃烧量、 送风量、给水量、蒸汽流量等与负荷控制指令相适应，实现 负荷控制的任务
。
• 机发 机组
全 依 变 锅
• 发 主 的 蒸 两 率 对 象 功 制 出 控 组 输 组 机 元 机
火电机组灵活性分析及控制策略优化
火电机组灵活性分析及控制策略优化摘要：火力发电是现阶段我国最主要的电力生产手段，火电机组的安全运行是保证火电生产的基础。
由于机组工艺的复杂性，无疑增加了对其进行控制的困难。
实际操作中必须根据火力发电的机组特征、装机功率、所处环境，对机组进行控制。
本文通过对火电汽轮机优化控制和机组灵活性的分析，从机组运行操作管理方法、操作管理技术路径、灵活性运行操作管理三个方面，提出了火电机组灵活性控制的对策与建议。
关键词：火电机组；灵活性分析；控制策略优化引言：随着我国工农业生产的飞速发展和人民生活水平的提高，对电力的需求也越来越多。
火电作为我国电力生产的主要形式，在其中发挥着不可替代的作用。
由于火电多为燃煤燃气，锅炉温度对机组的正常运行影响极大。
日常生产实践中必须加强对锅炉温度的严格控制，及时发现并妥善分析处理机组运行中出现的问题，以保证电力生产的安全性、平稳性。
1汽轮机参数辨识的控制优化及灵活性运行分析当前在汽轮机相关参数辨识研究领域的主要研究方向是参数辨识方法的正确性，为了获得质量较高的参数辨识结果就需要利用仿真软件来对辨识过程进行模拟，那较为常用的模拟工具比如psd-bpa，利用这款工具进行参数辨识模拟的过程中关于参数所包含的数据来源以及处理方法并不需要进行过多的考虑，因为在实际模拟的过程中这些数据会受到多种不同外部因素的影响。
除此之外因为汽轮机本身的工艺具备较高的复杂性，也可能导致辨识结果无法客观反映汽轮机组的相关参数，所以为了保证辨识结果就需要依据汽轮机自身工艺以及对干扰影响参数的控制来形成更好的辨识结果。
这也是当前不少辨识方式所产生的辨识结果无法应用于发电机组对效率提升优化以及故障诊断等具体应用层面。
能够将辨识结果应用于实际优化过程以及设备建模修正的领域较小，不少汽轮机组是将其已经存在的故障诊断结果应用于诊断方法和策略调整的研究过程中。
因为数据的可靠性以及精确度不能够得到有效的验证，导致这种辨识结果无法正确应用于故障诊断以及优化过程。
柔性负荷调度,发电调度的补充
柔性负荷调度，发电调度的补充导读：作为发电调度的补充，柔性负荷调度能够削峰填谷、平衡间歇式能源波动和提供辅助服务，有利于丰富电网调度运行的调节手段，已成为国内外关注的热点。
1.研究背景作为发电调度的补充，柔性负荷调度能够削峰填谷、平衡间歇式能源波动和提供辅助服务，有利于丰富电网调度运行的调节手段，已成为国内外关注的热点。
柔性负荷可定义为用电量在指定区间内变化或在不同时段间转移的负荷，包含具备需求弹性的可调节负荷或可转移负荷，具备双向调节能力的电动汽车、储能、蓄能，以及分布式电源、微网等。
传统发电调度中，机组需按照调控指令完全响应，而柔性负荷调度在满足电网调度指令需求的同时还需尽量减少对用户正常用电的影响。
柔性负荷调度在电力市场发展较为成熟的欧美国家表现为需求响应，重视对电力用户的引导和用户的参与满意度。
中国目前处于市场发展的初级阶段，还缺乏完整的市场运营规则和电价形成机制，尚不能通过经济手段及时有效地调节市场供需，负荷调度更多表现为以分时电价和有序用电为代表的需求侧管理，强调集中调度体制下电网的安全性。
2.负荷调度研究回顾近年来，国内外专家学者在柔性负荷响应潜力、调度模式、响应行为建模和调度架构等方面开展了大量研究工作。
负荷响应潜力评估的主要步骤包括确定研究对象和需求响应项目类型、负荷用电特性分析、分类需求响应项目参与率辨识、价格弹性计算和响应潜力评估，重点在于细分用户群的价格弹性计算方法。
负荷响应潜力与电网运行工况、外界环境变化、用户用电消费心理、响应前用户用电状态等因素密切相关，目前针对负荷在某一具体运行工况下的响应潜力评估研究还较为少见。
负荷调度模式研究聚焦电价机制、合约机制、需求侧竞价以及有序用电等方面。
电力公司通过制定合理的电价能够引导多数柔性负荷，但难以对其进行精确调度；基于合约机制的负荷调度可靠性高，可直接参与调度计划编制；需求侧竞价赋予电力负荷与发电商平等竞价的权利，但对市场发展程度要求较高；国内普遍采用的有序用电模式有利于保障电网安。
单元机组协调控制系统
M
W
实线—一般 直流锅炉；
p
虚线—带分
离器的苏尔
寿直流锅炉
P
t
t
t
图. 直流锅炉动态特性曲线 (a)调节汽门开度扰动；（b）燃料量扰动； (c) 给水量扰动
四、直流炉与汽包炉机组动态特性区别
直流锅炉单元机组的汽水流程如下图所示。在直流 锅炉中，锅炉给水转变为蒸汽的过程是一次性完成的。 锅炉的蒸发量除了受燃烧率影响外，与给水流量直接 有关。当给水流量和燃烧率的比例改变时，锅炉汽水 流程中各个段的界面就发生移动。比如，给水流量减 小，将使蒸发段向给水侧移动，汽水流程中各点的工 质焓值将有所提高，汽温会随之上升。因此，在直流 锅炉单元机组中，还应当把给水流量W和主蒸汽温度或 中间点温度T也做为控制量和被控量。
（3）部分负荷下给水泵的功耗比定压运行时减小。 因为滑压运行时给水压力与机组负荷成正比，在相同的 机组部分负荷条件下，给水泵出口压力比定压运行时要 低得多。例如，某机组在50%负荷下，滑压运行时给水 泵的功耗仅相当于定压运行时的55%。
（4）调峰停机后再启动快，降低了启动损耗。因为 在低负荷下汽轮机的金属温度基本不变，若在机组最 低负荷下打闸停机，可以在较高的金属温度下停机热 备用，如重新热态启动，将大大缩短再启动时间，使 启动损耗相应地降低。例如，一台600MW机组滑压 停机8小时以后再启动，从锅炉点火到带额定负荷仅 需35分钟。使机组的灵活调度能力大为增强。
（3）系统可靠性高。通过设置安全保护系统和采取 一系列可靠性措施，可获得很高的系统可靠性。比如， 当主机或辅机设备故障时，可自动改变控制方式，对实 际功率指令的幅值和变化速率进行改变，并通过相应的 联锁保护，报警显示等措施，保证机组在安全范围内运 行，并维持最佳的工况。
现代火力发电厂单元机组集控运行采用
浅谈现代火力发电厂单元机组集控运行的采用摘要: 随着国民经济的不断发展和技术水平的不断提高,电力的需求量不断增加,机组的容量也不断的加大,机组的控制手段不断地更新,运行的组织结构也发生了变化。
因此,单元机组集控运行势在必行。
笔者针对现代火力发电单元机组集控系统的运行环境、管理技术及其它应注意的相关问题进行探讨，希望通过本文的述降低能耗、便于维护，从而有效提高火电厂经济运行水平。
关键词:火电厂集控运行单元机组中图分类号：tm6 文献标识码：a 文章编号：一、由于机组容量的增大,设备结构越来越复杂。
特别是再热机组的出现,使控制发生了变化。
再热机组中锅炉过热器和再热蒸汽流量必须成一定比例,因此再热机组一般都采用一台锅炉配一台汽轮机的单元制。
有些机组的电气主接线也采用单元制。
这样,单元机组各设备的纵向联系大大增加,已成为一个较独立的整体,如在启停过程中,炉、机、电的操作是交替进行的。
如果仍采用单独控制,各控制室只能通过信号彼此联络,不可能及时、准确地掌握情况,心中无数,势必产生操作上的被动盲目和不协调,所以在大容量火电机组的设计和运行方式上需要把炉、机、电作为一个整体来对待,对这个有机的整体进行监视和控制,即集中控制。
采用集中控制,炉、机、电可以密切配合,协调操作,便于运行管理的统一指挥,有利于机组的安全经济运行。
二、现代科学技术的发展也为实现集中控制提供了可能。
有人曾给集中控制下了这样一个定义,即把有关的主、辅设备集中到一个控制中心进行集中的监视和控制。
但这远远不是集中控制的全部内容。
这样做仅仅可以算作集中办公或控制的集中,真正的集中控制有着更深刻的内涵。
由于机组容量的增大和实行集中控制,机组的信息量和操作量也大大增加。
当机组容量从50mw增加到500mw时,信息量增加了10倍,操作量增大了6倍。
一台500mw的单元机组从启动到开始带负荷,需要运行人员进行900个动作,其中400个为操作动作,500个为监视动作。
火电厂单元机组的经济运行措施分析
火电厂单元机组的经济运行措施分析随着国家电力运营体制改革的深入，能源紧张的现状和电力行业的竞争机制，都要求各火电厂必须节能降耗。
为此，火电厂除加强各生产环节的管理、提高职工的运行和检修技能外，深入研究并完善火电厂优化运行技术将进一步给整个火电厂带来可观的经济效益。
1.单元机组的主要热经济指标单元机组的经济运行状况，主要取决于其燃料和电量的消耗情况，因此，单元机组的主要热经济指标是发电标准煤耗率和厂用电率。
标准煤耗率及厂用电率的大小主要取决于机组的设计、制造及选用的燃料；但运行人员的调整、运行方式的选择对这两项指标也有很大影响。
单元机组的经济运行就是要保证实现标准煤耗率和厂用电率的设计值，并尽可能地降低，以获得最大的经济效益。
2.单元机组的技术经济小指标在运行实践中，常把单元机组的标准煤耗率和厂用电率等主要热经济指标分解成各项技术经济小指标。
控制这些小指标，也就具体地控制了各环节的效率和厂用电率，从而保证了机组的热经济性。
2.1锅炉效率锅炉效率是表征锅炉运行经济性的主要指标。
影响锅炉效率的主要因素有以下几个方面：（1）排烟热损失。
排烟热损失是锅炉热损失中最大的一项，一般占锅炉热损失的4%～8%.影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟量。
排烟温度越高，排烟量越大，则排烟热损失越大。
为减少排烟容积，在减少炉膛及烟道漏风的前提下，要保持锅炉有效合理的过剩空气系数。
过剩空气系数过大会增大排烟容积，过小会引起其他损失增大。
（2）化学不完全燃烧热损失。
化学不完全燃烧热损失是指可燃气体随烟气排出炉外所造成的热损失。
影响这项损失的主演因素是燃料性质、过剩空气系数、炉膛温度以及炉内燃料与空气的混合情况等。
（3）机械不完全燃烧热损失。
机械不完全燃烧热损失是指飞灰及排渣含碳造成的热损失。
该项损失仅次于排烟热损失。
影响机械不完全燃烧热损失的主要因素是燃料性质和运行人员的操作水平。
如煤中含灰分、水分、挥发分高，煤粉细度不合理以及运行中锅炉一、二次风不匹配等均会使机械不完全燃烧热损失增加。
国家能源局综合司关于下达火电灵活性改造试点项目的通知
国家能源局综合司关于下达火电灵活性改造试点项目的通知文章属性•【制定机关】国家能源局•【公布日期】2016.06.28•【文号】国能综电力[2016]397号•【施行日期】2016.06.28•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】电力及电力工业正文国家能源局综合司关于下达火电灵活性改造试点项目的通知国能综电力[2016]397号黑龙江、吉林、辽宁、河北、内蒙古、广西、甘肃省（自治区）发展改革委（能源局），国家电网公司、南方电网公司，华能、大唐、华电、国电、国电投集团公司，神华集团、国投公司，铁法煤业，电力规划设计总院：为加快能源技术创新，挖掘燃煤机组调峰潜力，提升我国火电运行灵活性，全面提高系统调峰和新能源消纳能力，在各地方和发电集团报来建议试点项目基础上，经电规总院比选，综合考虑项目业主、所在地区、机组类型、机组容量等因素，确定丹东电厂等16个项目为提升火电灵活性改造试点项目（详见附件）。
请项目业主和有关省区加强试点项目组织协调和监督管理，确保项目实施进度、质量和改造效果。
电规总院要对项目单位积极提供技术支持，并具体负责验收总结工作。
项目实施过程中，有关重大问题及时向国家能源局电力司报告。
联系人：薄煜 68555070（电话） 68555073（传真）杨旸 68555068（电话）附件：提升火电灵活性改造试点项目清单国家能源局综合司2016年6月28日附件提升火电灵活性试点项目清单省份集团电厂名称装机容量（万千瓦）投产年份类型参数冷辽宁华能丹东电厂1、2号机组2×351998抽凝亚临界辽宁华电丹东金山热电厂1、2号机组2×302012抽凝亚临界辽宁国电大连庄河发电厂1、2号机组2×602007纯凝超临界辽宁国电投本溪发电公司1、2号机组新建工程2×352015开工2017投产抽凝超临界辽宁国电投东方发电公司1号机1×352005抽凝亚临界省份集团电厂名称装机容量（万千瓦）投产年份类型参数冷辽宁国电投燕山湖发电公司2号机组1×602011抽凝超临界辽宁铁法煤业调兵山煤矸石发电有限责任公司2×302009/2010抽凝亚临界吉林国电双辽发电厂1、2、3、4、5号机组2×33（1、2号）2×34（3、4号）1×66（5号）1994/1995/2000/2000/20151、4号抽凝，2、3、5号纯凝1、2、3、4号亚临界，5号超临界吉林国电投白城发电厂1、2号机组2×602010抽凝超临界黑龙江大唐哈尔滨第一热电厂1、2号机组2×302010抽凝亚临界省份集团电厂名称装机容量（万千瓦）投产年份类型参数冷甘肃国投靖远第二发电有限公司7、8号机组2×332006/2007纯凝亚临界内蒙古华能华能北方临河热电厂1、2号机组2×302006/2007抽凝亚临界内蒙古华电包头东华热电有限公司1、2号机组2×302005抽凝亚临界内蒙古神华国华内蒙古准格尔电厂4×332002/2007抽凝亚临界广西国投北海电厂1、2号机组2×322004/2005抽凝亚临界河北华电石家庄裕华热电厂1、2号机组2×302009抽凝亚临界。
西北区域“两个细则”柔性考核相关规定
备注：日预测曲线最大误差值计算公式如下：
r n
P P Ei
i n i 100%
Pi
其他时段新能源短期功率预测考核仍采用《西北区域发电厂并网运行管理实施细则》第
三章运行管理“第三十三条”标准。
将西北监能市场〔2018〕66号印发以来对新能源短期、超短期功率预测和可用电量统计
考核打三折的过渡措施，改为打五折处理。
是否统计非停次数
否
否
否
是
是
考核分（分/万千瓦）
2
5
10
10
10
备注：新能源大发时段发生正常运行机组直接跳闸和被迫停运，在新能源大发时段外 并网的，应在1小时内能够达到最小技术出力，否则统计非停次数，按额定容量10分/万千 瓦考核。
3.其他时段，正常运行机组直接跳闸和被迫停运，统计非停次数，按额定容量10分/ 万千瓦考核。
积分电量。
三、火电机组顶峰能力考核补偿补充规定
4.供热机组供热期间，按以下标准进行顶峰能力考核补偿： 4.1 参照3.1条进行日前发电能力申报顶峰能力补偿； 4.2供热机组供热期间实际运行中，若日前申报最大发电能力低于考虑供热后能源监管机 构核定的最大发电能力，则在用电高峰时段，对实际最大发电能力低于考虑供热后核定的最 大发电能力部分产生的积分电量，按5分/万千瓦时考核； 4.3已开展供热期调峰能力核定工作但尚未形成结果的供热机组，最大发电能力按照上年 度供热期机组实际最大出力执行。 5.发电企业实际顶峰能力与上报顶峰能力不符，按额定容量每次10分/万千瓦考核。
3
在机组最大发电能力负荷率大于等于90%时进行补偿，反之进行考核。
2.若参与“两个细则”考核补偿及分摊的单一控制区内火电机组最大发电能力负荷率算术平
125MW单元机组协调控制的INA设计
引言随着电力工业的发展，大型的单元制火力发电机组在电网中所占的比例将愈来愈大，已经成为电网中的骨干机组。
为了适应电网负荷变化的需要，火电机组必须改变过去只带基本负荷的运行方式，而要根据电网或中调的要求，参与电网的调峰和调频。
这样就必然对单元机组的调节系统提出新的、更高的要求。
大型的机组都是以锅炉、汽轮机组成单元机组方式运行，机、炉之间相互联系紧密，成为一个不可分割的整体，因此，必须将二者作为一个联合的条件对象进行控制，又由于外部负荷变化时，机、炉的动态响应特性差别比较大，控制系统应该考虑两者的特点做适当地分工协调，以提高机组适应负荷变化和保持内部能量平衡的能力，所以协调控制就成为必然的趋势，协调控制系统的控制策略设计直接决定了协调控制系统的调试及控制品质。
目前，大型单元机组已承担了绝大多数负荷需要。
在单元机组协调控制系统中让机、炉同时按照电网负荷的要求变化，接收外部负荷的指令，根据主要运行参数的偏差，协调进行控制，从而在满足电网负荷要求的同时，尽最大可能发挥机组的调频、调峰能力，保持主要运行参数的稳定。
因此，单元机组为了保证运行的高度安全、经济、稳定，对其自动化水平提出了更高的要求。
火电厂大型的单元机组控制对象为强耦合、时变、滞后大的复杂系统，当各种扰动作用时，导致控制对象参数不确定，模型难于准确建立。
目前国内外对大型单元机组的研究投入了大量人力物力，但进展不大，应用主要控制策略仍为传统的PID控制，很难使机组达到最佳状态。
因此，我们有必要不断的探索，以寻求更好的控制策略，来满足日益增加的电力系统要求。
第一章单元机组协调控制系统1.1 单元机组协调控制的发展国民经济不断增长，增加了对能源的需求量，电力工业逐渐发展为大电网、大机组、高参数、高度自动化。
由于高参数，大容量机组发展迅速，装机容量日益增多，因此对机组的自动化需求也日益提高。
与其它工业生产过程相比，电力生产过程更加要求保持生产的连续性，高度的安全性和经济性。
单元机组集控运行总结
单元机组集控运行总结一、引言单元机组集控运行是指通过中央控制室对多个机组进行集中管理和控制的运行方式。
本篇文章旨在对单元机组集控运行进行全面、详细、完整且深入的探讨，从而总结单元机组集控运行的优势、挑战以及解决方案等各方面内容。
二、单元机组集控运行的优势单元机组集控运行相较于传统的分散控制方式具有以下明显优势：1. 节约人力资源通过集中控制，只需少数操作人员即可对多个机组进行控制，相比每个机组都需要配备操作人员的传统方式，大大节约了人力资源。
2. 提高运行效率单元机组集控运行能够实现集中调度和协调，优化机组运行参数，提高运行效率。
通过整合机组之间的信息和资源，可以更好地协调工作，提高生产效率。
3. 提升安全性单元机组集控运行使得操作人员在中央控制室内能够全面了解各个机组的运行状态，并能够及时处理异常情况，提升了系统的安全性。
三、单元机组集控运行的挑战虽然单元机组集控运行具有诸多优势，但也面临一些挑战：1. 多样性不同机组之间可能存在差异性，包括设备品牌、型号、参数等。
这些差异性给集中控制带来了一定的难度，需要对每个机组进行适配和整合。
2. 集中控制系统可靠性集中控制系统是单元机组集控运行的核心组成部分，其功能的稳定性和可靠性对整个运控系统的正常运行至关重要。
一旦集中控制系统发生故障，可能导致多个机组无法正常运行，影响生产效率。
3. 信息安全性单元机组集控运行需要通过网络传输大量敏感信息，如操作指令、运行参数等。
因此，保障信息的安全性和防止数据泄露成为运控系统设计中需要关注的重要问题。
四、解决方案为了应对单元机组集控运行中的挑战，可以采取以下措施和解决方案：1. 标准化设备尽量选择相同设备品牌、型号和参数，以减少对集中控制系统的适配和整合难度。
2. 备份与冗余设计在集中控制系统中进行备份与冗余设计，确保系统故障时能够自动切换到备份系统，保证系统的可用性。
3. 强化信息安全防护加强网络安全防护体系建设，对集中控制系统进行安全加固，使用强密码和加密技术确保信息的机密性和完整性，以及防止未经授权访问和数据泄露等问题。
300MW火电机组协调控制系统的设计
目录1．选题背景 (1)1.1 设计背景.................................... 错误!未定义书签。
1.2 设计任务.................................... 错误!未定义书签。
2．方案论证.............................. 错误!未定义书签。
2.1 协调控制系统的功能.......................... 错误!未定义书签。
2.2 单元机组的运营方式.......................... 错误!未定义书签。
2.2.1 定压运营方式........................... 错误!未定义书签。
2.2.2 滑压运营方式........................... 错误!未定义书签。
2.2.3 联合运营方式........................... 错误!未定义书签。
2.3 单元机组负荷控制方式........................ 错误!未定义书签。
2.3.1 以锅炉跟随为基础的协调控制方式......... 错误!未定义书签。
2.3.2以汽轮机跟随为基础的协调控制方式....... 错误!未定义书签。
2.3.3 综合型协调控制方式..................... 错误!未定义书签。
3．过程论述.............................. 错误!未定义书签。
3.1负荷指令管理部分............................. 错误!未定义书签。
3.1.1负荷指令运算回路....................... 错误!未定义书签。
3.1.2负荷指令限制回路....................... 错误!未定义书签。
3.1.3 负荷增／减闭锁BLOCK I/D ............... 错误!未定义书签。
火电厂中的单元机组集控运行
火电厂中的单元机组集控运行文摘：在我国电力系统中，主要的供应方式以火电为主。
然而，在我国火力发电市场，因政策法规不明晰、火力电厂建设不规范等原因，导致一大批能耗高、污染严重的小规模火力电厂，在“蓝天白云”的号召下，环境保护部门对这些非达标小规模火力电厂进行了全面清理，并在较大规模火力电厂中推行单机集控的运行模式，以降低火力电厂的总体污染物排放量，提高火力电厂的能源转换效率。
本文对火力发电厂中单机集中控制操作进行了探讨，以期为提高火力发电厂的技术水平提供参考。
引言：随着社会的发展与科学技术的不断提高，火力电厂已成为居民及社会用电的重要来源。
本文的目的是通过对火电厂中的单元机组集控运行进行讨论分析，提高火电厂的火电技术，提高并改善火电厂中单元机组集控运行技术的运行效率，从而使火电厂更加满足人们日益增长的电力需求。
1.中央单元运行控制技术1.1火电厂及机组集中控制技术火力发电厂的发电原理是通过煤炭等可燃物完全燃烧，生成水蒸汽，水蒸汽推动汽轮发电机组运转，将能量转换成电能。
热电联产机组的运行集中控制技术是一种新型的集成控制技术，也就是自动运行的 DCS （分布式控制系统）管控系统。
它能对火力发电厂的研发、生产和运行过程进行实时、高效的在线监控，并使其在监控中发挥出优异的效果。
在热电联产系统中引入现代互联网和信息技术，既能保障其生产方式的自动化，又能提高其管理水平。
火力发电厂分块操作集中控制技术是一种相互联系、相互补充的系统。
1.2集中控制技术的控制手段火电厂机组集中控制技术，本质上属于一种集中控制技术。
它主要应用于对火电厂发电所必需的机械设备进行集中控制和管理，包括锅炉、汽轮机、发电机、各种辅机等，对火力发电厂的日常能源需求进行控制。
为满足火力发电厂的蒸汽需要，确保汽轮发电机组的正常运行，必须实时监测、跟踪和调节煤炭及水的含量。
为了提供更为优化和高效的运行与控制系统，必须把涉及到的热力设备全部视为一个完整的整体。
单元机组集控运行内容
单元机组集控运行内容1.引言1.1 概述概述:单元机组集控运行是指通过集中控制系统，对多个单元机组进行统一的远程操作和监控。
随着工业自动化技术的不断发展，单元机组集控运行在现代工业生产中扮演着越来越重要的角色。
它可以提高生产运行的效率和安全性，减少人力投入，实现生产过程的智能化管理。
在单元机组集控运行中，操作人员通过中央控制室的控制系统，可以方便地对各个单元机组进行实时的监测、控制和调度。
这些单元机组可以是工业生产过程中的各个环节，如发电机组、水处理设备、化工装置等。
通过集中控制系统，操作人员可以远程获取各个单元机组的运行参数、工艺状态和设备故障信息，并及时做出相应的操作和调整。
单元机组集控运行内容包括但不限于以下几个方面。
首先是对各个单元机组的运行状态进行实时监测。
通过集中控制系统，操作人员可以随时查看各个单元机组的运行参数，如温度、压力、流量等，并与设定值进行比较，及时发现异常情况。
其次是对各个单元机组的操作进行远程控制。
操作人员可以通过集中控制系统对单元机组进行开关机、调节运行参数等操作，以满足生产过程的需要。
此外，单元机组集控运行还包括对设备故障的监测和处理。
当单元机组出现故障时，集中控制系统能够自动报警，并提供相应的故障信息和处理方法，以保证设备的安全运行。
综上所述，单元机组集控运行是一种高效、便捷、智能的管理方式，对于现代工业生产具有重要意义。
通过统一的集中控制系统，操作人员可以实现对多个单元机组的实时监测、控制和调度，提高生产效率和安全性。
在未来，随着自动化技术的不断发展，单元机组集控运行将进一步完善，为工业生产带来更大的便利和效益。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构部分旨在介绍本篇长文的组织结构和各个部分的内容概要。
文章总体分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先概述了本篇长文的主题——单元机组集控运行内容。
引言部分将简要介绍单元机组集控运行的背景和重要性，以及本文将要探讨的内容。
火电机组灵活性改造可行性方案研究
火电机组灵活性改造可行性方案研究摘要：近年来由于火电行业发展形势面临的压力，由电网深调要求带来的低负荷稳燃、脱硝入口烟温低、催化剂活性不足、空预器堵塞加剧、长期深调后机组带负荷能力受限等一系列问题伴随机组深调而产生。
因此，为保证深调机组安全、经济稳定运行，基于深度调峰的火电机组灵活性调峰改造势在必行。
关键词：电网深调低负荷稳燃灵活性改造1概述近年来随着社会经济发展和居民生活水平的提高，河南省用电负荷峰谷差逐年扩大。
受新能源装机、外来电力、供热机组改造等因素影响，河南电网电力调峰越来越困难。
2020年1月，河南电力市场启动电力调峰辅助服务交易，在调峰市场开启期间，作为卖方的统调公用燃煤火电机组需减出力至有偿调峰基准（机组初始容量的50%）以下，超过基准的发电量与买方集中式风电和光伏机组共同承担调峰费用。
因此基于火电行业发展形势面临的压力，基于深度调峰的火电机组灵活性调峰改造势在必行。
2机组深度调峰面临的普遍问题锅炉侧主要面临深调低负荷稳燃、运行干湿态转换、脱硝入口烟温不足、长期深调带来的空预器堵塞等问题。
机侧面临低负荷运行不安全、辅汽及小机汽源切换、给水泵调节性能等问题。
控制侧主要面临保护定值优化、现有DCS控制系统的主要控制与保护回路逻辑进行深入的梳理和优化问题。
环保侧主要面临NOx 超标问题等3低负荷稳燃改造方案采用燃烧器浓淡分组的燃烧方式，进一步增强锅炉稳燃能力，实现锅炉燃用设计煤种最低稳燃负荷不高于35%BRL。
3.1方案概述煤粉经浓淡分离装置后，分离出的浓煤粉气流送至整个炉膛内的下半部分，形成浓煤粉燃烧区；分离出的淡煤粉气流送至炉膛内的上半部分，形成淡煤粉燃烧区。
在满足整台锅炉热负荷的前提下，增加浓煤粉区域的煤粉浓度，使下部燃烧器区域壁面热负荷较高，该区域燃烧温度能达到燃煤着火稳燃的要求，保证煤粉气流及时着火，锅炉不投油低负荷稳燃。
图1 带煤粉浓淡分离装置的燃烧系统示意图3.2稳燃效果本方案采用带煤粉浓淡分离装置的双进双出直吹式制粉系统，同时进行浓淡分组燃烧系统改造，保证浓煤粉气流及时着火，强化稳燃性能，保证燃尽、 NOx 排放、结渣、高温腐蚀等要求。
单元机组协调控制系统-毕业设计论文精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版引言单元机组协调控制系统是大型火力发电机组的主要控制系统之一，是实现整个电网调度自动化的基础条件。
由于协调控制系统是一个典型的多输入多输出系统，为了消除耦合作用对整个系统控制效果的影响，根据多变量过程控制系统解耦理论，首先要对控制系统进行解耦。
因此采用解耦理论对单元机组协调控制系统进行分析和设计是一个很重要的方向。
【3】由于高参数，大容量机组的迅速发展，装机容量也日益增多，因此对机组的自动化需求也日益提高。
与其他工业生产过程相比，电力生产过程更加要求保持生产的连续性，高度的安全性和经济性。
单元机组协调控制系统已成为大型单元机组普遍采用的一种控制系统，该系统把自动调节、逻辑控制、安全保护、监督管理融为一体，具有功能完善、技术先进、可靠性高等特点。
在工程应用中，单元机组协调控制系统是在常规机炉局部控制系统基础上发展起来的新型控制系统。
单元机组在处理负荷要求并同时维持机组主要运行参数的稳定这两个问题时，是将机炉作为一个整体来看待的，必须要考虑协调控制，共同响应外界负荷的需求。
它是一个复杂的多变量强耦合控制对象，存在着大滞后、多扰动、时变等特性。
目前新投产项目中国产机组所占比例越来越高，研究国产燃煤单元机组的生产特性，对于实现机组的协调控制，以及机组的安全、稳定、经济运行意义重大。
第一章火电厂燃煤机组简介1.1火电厂锅炉【10】锅炉是利用燃料或其他能源的热能，把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。
锅炉包括锅和炉两大部分，锅的原义是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所。
锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。
提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。
产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，又叫蒸汽发生器，常简称为锅炉，是蒸汽动力装置的重要组成部分，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第22卷第7期中国电机工程学报Vol.22 No.7 Jul. 20022002年7月Proceedings of the CSEE©2002 Chin.Soc.for Elec.Eng.文章编号翁一武哈尔滨工业大学能源学院150001School of Energy, Harbin Institute of Technology, Harbin 150030, Chinaflexible controller; boiler-turbine units; en-ergy feed-demand coordination; frequency-power governing摘要包括优点和缺点从能量供需协调的角度出发该控制方法结构简单不带非线性环节对于不同的机组都可以通过调整一个参数－能量供需协调度α≈ ⋅÷≡≡⊃⊇⊇©ƒ∠™∩↵∝⊗↵¬√∅∉∝⊆≥•ℜ∏ ±℘ℑ⊄∏®®≈ 〈≠柔性控制能量供需协调TK323 文献标识码保证能量转换过程各环节能量流的供需平衡国家自然科学基金项目５９７７６０４７的,多输入在认定锅炉系统正常燃烧和正常给水单元机组可简化为一个具有双输入双输出的被控对象功率N eµ÷½ÚÆûÃÅ¿ª¶ÈµT和能量流输入为控制量见图1第1¹ßÐԽϴóµÚ3ÓÉÆûÂÖ·¢µç»úÍê³É¶Ô¿ìËÙÄÜÁ¿×ª»»¹ý³ÌºÍÂýËÙÄÜÁ¿×ª»»¹ý³Ì½øÐÐÐ-µ÷ÊDZØÒªµÄ但目前采用的机炉协调控制存在以下不足目前的机炉协调控制是在机跟炉或炉跟机两种方式的基础上加以修补而成的包括优点和缺点例如加入汽压死区限制结果是引入了非线性回路动态特性设计的难度增加所采用的系统更多是调试出来的即使有些研究采用了最优控制智能控制等设计的控制器复杂限制了应用深入研究锅炉调整方便能满足各型机组控制的要求130中国电机工程学报第22卷２ 火电机组柔性控制的设计思想２．１ 常规协调控制方式的回顾通常火电单元机组包括炉跟机运行以炉跟机为基础的协调运行和以机跟炉为基础的协调运行4种方式锅炉的负荷是根据汽轮机的要求而变化的机组功率锅炉调节器控制主汽压但汽压波动较大锅炉调节器控制能量输入这种方式汽压波动小以炉跟机为基础的协调运行当主汽压波动超过非线性环节的死区时通过其动作限制主汽压波动引入了一个具有上下限幅的非线性环节来提高机组跟踪负荷的能力以上两种协调运行方式都带有明显的炉跟机或机跟炉的痕迹,也就是说仍然或多或少带有这两种基本运行方式自身的不足对控制系统设计产生不利因素机炉间的协调控制实质上就是能量流供需平衡的控制按需分配以满足能量需求为控制目标机跟炉运行方式代表了能供多少能量就供给多少炉跟机运行方式的主要矛盾是能量供应不足机跟炉运行方式的主要矛盾是能量供应过程缓慢这两种基本模式形成了控制特性的两个极端所得到的协调运行方式的控制特性也大致是两种基本方式的控制特性在某种意义下的折衷基于以上分析见图(1)图1中KT1为引入汽轮机调节器的功率信号通道增益KB1为引入锅炉调节器的功率信号通道增益分析发现为零而KT2和KB1取极大增益时火电机组具有完整的机跟炉特性而KT2和KB1取值为零时火电机组具有完整的炉跟机特性KT2和KB2取两极值之间还是机跟炉运行为主功率信号KB1汽压信号KB2汽压信号KT2»ú¸ú¯α图２ 能量供需协调示意图Fig.2 Diagram of energy feed-demand coordination如果设定各信号通道增益表示为KT1 =1－αKT2=α那么当α取最大值1时KB2=0KB1=1就成为机跟炉运行方式KT1 =1KT2=0µ±α取两极值之间KB2KB1取两极值之间就决定了机组协调控制是炉跟机为主用一个简单的参数α取0~1之间的值就表示机组运行的特性α值需要增大而机跟炉功能的比重加大解缓了能量供应不足的矛盾α值需要减小而机跟炉功能的比重下降解第7期于达仁等显然α值具备能量供需协调的功能通过调整α值平衡点既能保证较小的主汽压波动这个点的值αp 是柔性控制的最佳点αp的值也是不同的使机组既能保证较小的主汽压波动满足机组运行的要求表１能量供需协调度α和机组特性的关系Tab.1 Relationship of energy feed-demand coordination and unit characteristics能量供需协调度α机组能量平衡关系机炉运行特性主汽压波动负荷适应性机组控制目标α增大能量供给增大机跟炉特性增大减小减弱满足能量供给α减小能量需求增大炉跟机特性增大增大增强满足能量需求图3中虚线框内为柔性控制器的结构图电网频率和主蒸汽压力同时引入主汽压反馈信号机组功率和电网频率反馈信号P1I11_ααTFS+11S F+β1_αPS+_P2I2αPTNe+_++ÓÉÓÚ·ÇÏßÐÔϵͳÉè¼ÆÊ®·Ö·±Ëö¶ø³£ÓõÄСƫ²îÏßÐÔ»¯·½·¨²»ÊÊÓÃÓÚ´ó·¶Î§±ä¹¤¿öÇé¿ö¹ø¯Æûѹ¹ãÒå¶ÔÏóµÄ·ÇÏßÐÔÊÇ»ðµç»ú×éµÄÖ÷Òª·ÇÏßÐÔ¼ûͼ3过热器管道进口压力P d与出口压力P T 的压力降和蒸汽流量S F之间存在平方关系即d P d－d P T=2kS F d S FS F主蒸汽流量变动∆S T与调节阀的开度变动∆ T和主蒸汽压力变动∆P T的乘积成正比调节阀开度µT和主蒸汽压力P T相互关联由于柔性控制采用功频调节功频调节时调节阀引起的非线性对主蒸汽流量S T没有多大影响非线性系数R=2kS F变动较小根据线性系统的叠加性原理∆N为变量|q|越小当q=0时P T(N)完全线性化当负荷变化∆N1=－40MW∆N3=∆N1+∆N1=－100MWÔÚ40s内升至变化值时 功频调节的|q|值比速度调节小一个数量级０．１３ 火电机组柔性控制模型图3是火电机组柔性控制系统图其中燃烧动态特性为W r(S)燃油或燃煤气为1/(15S+1)T F=98过热器管道阻力系数K sh=0.07T s=8高压缸功率系数λ =1/3转子传递函数1/β =0.010发132中 国 电 机 工 程 学 报第22卷电机同步功率传递函数为1/T r S 锅炉主调节器 P 1I 1KI =200P 2=1汽轮机纯速度调节1/δ =20额定主蒸汽压力为16.17 MPa当机组并网正常工作采用不同能量供需协调度α值的柔性控制的动态特性有很大的区别可见随着α值的增大见图5(a)0.92时随后出现主汽压力P T 相反方向的波动负荷适应能力最好随着α值的增大见图5(b)µ±α ⊇™≥ ≠ƒℜ⊇″♦∂↓≥∉√…↔∠ϒ√∝∪〈∠™↵¬√∅∝⊗∂↓⊂←⊂¬∠™⋅ …∇≠ ℜ↓∅∇≠⊂¬∠™±∉√≥ℑ…≡℘∝⊗∪↔√∠™⊗⇐®≈√ℜ∠™÷≡≡⊃≥ ∉√∪⊕∂↓⊇±″⊃©℘≠ƒ∅∝∝ ∨∝⊗≠ℜ↓∅∇≠⊂¬∠™…÷≡⌡″≈⊇⇐≠⁄↵ ±™≈↓∝⊗©°∉... ⊆ (6)16.2616.0615.86530048004300 0.0 0.20.4 0.60.81.0t /s能量协调度 α主汽压力P T /M P a(a) 主汽压波动特性308304300 输出功率N e /M W 530048004300 t /s0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0能量协调度 α(b) 机组负荷适应性图５ 柔性控制系统汽压和负荷特性Fig.5 Dynamtic characteristics with flexible control16.515.514.54000450050005500t/s 300MW250MW200MW(a)功频调节16.215.815.44000450050005500t /s 300MW250MW 200MW(b)速度调节主汽压力P T /M P a主汽压力P T /M P a图６ 变工况主汽压动态特性的一致性Fig.6 Dynamtic linearity of main steam pressure under variable conditions在不同工况300MW ¸ººÉ³öÏÖ15MW 扰动时可以发现采用速度调节峰值分别为P T 1=15.38MPa, P T 2=15.46MPa第7期于达仁等T2=881s相对调整时间变化度∣(T1－T2 )/ T1×100%=2.5%¹ø¯ÆûѹÌØÐÔË湤¿ö±ä¶¯ºÜС调整时间差值为2s¹ø¯ÆûѹÌØÐÔÁ¼ºÃµÄÈ«¾ÖÐÔÄÜÒ»ÖÂÐÔ1¿ÉÒÔ»ñµÃ½á¹¹¼òµ¥ÄÜÂú×ã¸÷ÐÍ»ú×é´ó·¶Î§È«¹¤¿ö¿ØÖƵÄÒªÇó2ËüµÄÈ¡ÖµºÍ¹ø¯ÓëÆûÂÖ»ú¶ÔÏóÌØÐÔÓйعø¯µÄÀàÐͺÍÆûÂÖ»úµÄÀàÐͶ¼¶Ôα 值有明显的影响仅通过调整一个参数α就可以得到αp值那么α 取值可以根据实际使用情况燃料种类的不同主要表现为燃烧动态特性的差异油和煤气燃烧迅速可看成只有一个惯性环节要求增大能量供给为控制目标的比重而燃油炉的αp值相对较小应该增大能量供给为控制目标的比重锅炉类型的不同主要表现蓄热容量的差异约为汽包炉的1/2~1/4¸ººÉÈŶ¯Ê±Òò´ËÄÜÁ¿¹©¸øËÙ¶ÈÐè¼Ó´óÆûÂÖ»úÀàÐ͵IJ»Í¬Ö÷ÒªÊÇÓÐÎÞÖмäÔÙÈÈÆ÷µÄÇø±ð¸ßѹ¸×²¿·ÖµÄÌØÐԺͷÇÖмäÔÙÈÈ»ú×éÏàͬµÍѹ¸×µÄ¹¦Âʱ䶯ֻËæÖмäÔÙÈÈÆ÷²ÎÊýµÄ±ä»¯¶ø±ä»¯»ú×é¶ÔÄÜÁ¿µÄÐèÇóÒ²ÓÐËù½µµÍµ±»ú×鹤×÷ÔÚ30%负荷以下时两类机组特性相同３良好的全局性能一致性这对锅炉的控制是有利的具有功率调节功能增加功率调节也是容易的本文对火电机组柔性控制仅提出了一个粗浅的想法还有许多工作需要做谨希望广大同行共同加以研究早日应用于生产Ｌｅｅ Ｋ ＹＩＥＥＥ Ｔ．Ｅ．Ｃ １９９６４０１－４０６徐基豫Ｘｕ Ｊｉｙｕ自动调节原理与透平机械自动调节［Ｍ］机械工业出版社(Beijing1991[3]Mello F P. De Dynamic models for fossil fueled steamunits in power system studies[J]6(2)收稿日期 作者简介1966-男博士生导师动力机械故障诊断责任编辑贾瑞君。