协调控制系统 CCS介绍
ccs
3．2．2 协调控制系统3．2．2．1 协调控制系统概述常规的自动调节系统是汽轮机和锅炉分别控制。
汽轮机调节机组负荷和转速，机组负荷的变化反映到机前主蒸汽压力的变化，即机前主蒸汽压力反映了机炉之间的能量平衡。
主蒸汽压力的控制由锅炉燃烧调节系统来完成，燃烧调节系统一般又划分为主汽压力（燃料控制）调节系统、送风和氧量调节系统、炉膛负压调节系统等子系统。
随着单元机组容量的不断增大、电网容量的增加和电网调频、调峰要求的提高，以及机组自身稳定(参数)运行要求的提高，常规的自动调节系统已很难满足单元机组既参加电网调频、调峰又稳定机组自身运行参数这两个方面的要求，因此必须将汽轮机和锅炉视为一个统一的控制对象进行协调控制。
所谓协调控制，是指通过控制回路协调汽轮机和锅炉的工作状态，同时给锅炉自动控制系统和汽轮机自动控制系统发出指令，以达到快速响应负荷变化的目的，尽最大可能发挥机组的调频、调峰能力，稳定机组运行参数。
协调控制系统(CCS)原指机、炉闭环控制系统的总体，包括各子系统。
按照电力部热工自动化标委会推荐采用模拟量控制系统(modulating control system MCS)来代替闭环控制系统、协调控制系统、自动调节系统等名称，CCS单指机炉协调控制部分。
3．2．2．2 协调控制系统的运行方式目前，单元机组负荷自动控制系统已从早期的锅炉跟随汽机或汽机跟随锅炉的方式发展为机炉协调控制方式，后者根据前馈或反馈回路的不同又有不同的控制方案。
一般来说，协调控制系统有如下几种控制方式：1）锅炉跟随控制方式图3-3为锅炉跟随控制方式的调节原理方框图，这种控制方式是在母管制系统的锅炉负荷控制方案的基础上形成的。
这种控制方式的特点是，主蒸汽压力由锅炉指令（燃烧率）调节，机组负荷由汽机指令（调门）调节。
在负荷变化时，锅炉蒸汽量之所以能迅速变化，主要是因为从锅炉蓄热量的改变获得了热量，因而机组能比较快地适应电网负荷的要求，但汽压波动较大。
单元机组协调控制系统 (CCS)
一、单元机组负荷控制的特点
在单元制运行方式中，锅炉和汽轮发电机既 要共同保障外部负荷要求，也要共同维持内 部运行参数(主要是主蒸汽压力)稳定。单元 机组输出的实际电功率与负荷要求是否一致， 反映了机组与外部电网之间能量的供求平衡 关系；而主蒸汽压力是否稳定，则反映了机 组内部锅炉与汽轮发电机之间能量的供求平 衡关系。
3．综合型协调控制方式 该方式是上述两种协调控制方式的综合，前 两种方式中，只有一个被调量是通过两个控 制变量的协调操作来加以控制的，而另一个 被调量是单独由一个控制变量来控制的，因 而，它们只是实现了“单向”协调。
“单向”协调控制在负荷的响应过程中，机 组或机炉之间的能量供求仍存在较大的动态 失衡现象。
二、协调控制系统及其任务 单元机组的协调控制系统(Coordinated Control System，简称CCS)是根据单元机 组的负荷控制特点，为解决负荷控制中的内 外两个能量供求平衡关系而提出来的一种控 制系统。
协调控制系统的主要任务是：
(1)接受电网中心调度所的负荷自动调度指令、 运行操作人员的负荷给定指令、电网频差信 号，及时响应负荷请求，使机组具有一定的 电网调峰、调频能力，适应电网负荷变化的 需要。
第二部分 ： 单元机组自动控制系统分析
第五章 单元机组协调控制系统 (CCS)
5.1 协调控制系统的基本概念
大容量机组的汽轮发电机和锅炉都是采用单 元制运行方式。所谓单元制就是由一台汽轮 发电机组和一台锅炉所组成的相对独立的系 统。单元制运行方式与以往的母管制运行方 式相比，机组的热力系统得到了简化，而且 使蒸汽经过中间再热处理成为可能，从而提 高了机组的热效率。
节阀的适当动作，即释放或吸收部分蓄能， 加快机组初期负荷的响应速度；与此同时， 根据外部负荷请求指令，加强对锅炉侧燃烧 率(及相应的给水流量)的控制，及时恢复蓄 能，使锅炉蒸发量保持与机组负荷一致。这 就是负荷控制的基本原则，也是机炉协调控 制的基本原则。
CCS系统简介
CCS系统简介一、系统概述及其任务CCS系统英文全称为Coordinated Control System ,即协调控制系统。
它是根据单元机组的负荷控制特点，为解决负荷控制中的内外两个能量供求平衡关系而提出来的一种控制系统。
从广义上讲，这是单元机组的符合控制系统。
它把锅炉和汽轮发电机作为一个整体进行综合控制，使其同时按照电网负荷需求指令和内部主要运行参数的偏差要求协调运行，既保证单元机组对外具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。
具体地讲，协调控制系统的主要任务是：1、接受电网中心调度所的负荷自动调度指令、运行操作人员的负荷给定指令和电网频率偏差信号，及时响应负荷请求，使机组具有一定的电网调峰、调频能力，适应电网负荷变化的需要。
2、协调锅炉、汽轮发电机的运行，在负荷变化率较大时，能维持两者之间的能量平衡，保证主蒸汽压力稳定。
3、协调机组内部各子控制系统（燃料、送风、炉膛压力、给水、汽温等控制系统）的控制作用，在负荷变化过程中使机组的主要运行参数在允许的工作范围内，以确保机组有较高的效率和可靠的安全性。
二、新华CCS系统简介XDPS系统是新华公司自主开发的，基于windowsNT 平台上工作的分布式处理系统。
利用XDPS系统构成的DCS系统中包含有DAS、CCS、SCS、FSSS四个子系统。
各子系统之间相对独立，均有其自身的I/O卡件及对应的DPU—分布式处理单元。
通过控制扩展的智能和非智能的I/O卡件实现对工业现场各种模拟量、开关量、脉冲量等的采集和控制。
对于CCS系统而言，外观所能看到的只有I/O卡件，已经没有了传统意义上的调节器、伺放、操作器等装置，取而代之的是软件自身具有的各种丰富功能的功能块。
自动调节系统在接受外界的输入信号后，就利用内部的组态程序进行控制运算，而后输出控制信号。
所有自动系统均可实现手/自动无扰切换。
三、实例简介1、除氧器压力控制由系统图可知，这是一个简单的单回路控制系统，通过除氧器压力调整门调整三抽进汽量来控制除氧器压力。
CCS(协调控制系统)解读
Water Demand 给水主控指令－－－焓控制
Boiler Demand
设计给水
设计焓增
饱和度修正
实际焓增
启动循环泵出口流量
实际减温水量
给水指令
CCS撤出条件
CCS条件：汽机主控自动&锅炉主控自动；汽机、锅炉主控 任一自动撤出，CCS撤出；
汽机主控自动撤出条件：
• • • • • • 1、主汽压力测量信号坏值（三取二）； 2、锅炉主控自动且发电机功率坏值； 3、汽机负荷指令坏值（三取二）； 4、DEH未在远控； 5、旁路阀未全关； 6、DEH未跟踪（汽机指令与调节器设定偏差大）；
FD Fan control 送风主控指令
送风主控的任务是保证燃料充分燃烧，接受氧量修正 的风量指令，对送风机动叶进行控制。 六台磨一次风量之和、二次风箱风量之和、OFA风量 之和构成了实际总风量信号；送风机主控对风量偏差进行 控制，同时通过电流平衡回路逐步调整动叶开度，是风机 电流逐步平衡。
FD Fan control 送风量主控指令
Fuel demand 燃料主控指令
BTU校正 Boiler Demand O2校正后风量 风量限制
PID
实际煤量偏差
去除燃油量
Fuel demand
Feeder A~F
Water Demand 给水主控指令
• 焓控制
控制原理： 实际给水指令 ＝设计给水×设计焓增/实际焓增
• 煤水比控制
控制原理： 给水指令＝F(修正的锅炉负荷指令)
F(X) Boiler Demand 风量偏置
O2 TRIM
PID FDF PITCH CURREMT BALANCE
风量偏差
Fuel demand 燃料主控指令
CCS(协调控制系统)解读
Fuel demand 燃料主控指令
BTU校正 Boiler Demand O2校正后风量 风量限制
PID
实际煤量偏差
去除燃油量
Fuel demand
Feeder A~F
Water Demand 给水主控指令
• 焓控制
控制原理： 实际给水指令 ＝设计给水×设计焓增/实际焓增
• 煤水比控制
控制原理： 给水指令＝F(修正的锅炉负荷指令)
Water Demand 给水主控指令－－－焓控制
焓控制器：
分离器出口压力、温度对应的焓值作为焓控制器实际值，锅炉主 控对应的焓设定值经过锅炉温控器输出修正后作为焓控设定值，经过 焓控制器后输出指令送入给水控制回路。 由锅炉主控输出负荷指令对应的设计给水量－对应设计过热减温 水量得出负荷对应的设计给水量；锅炉负荷指令对应的省煤器出口设 计焓－锅炉出口设计焓得出锅炉设计焓增；设计焓增经过焓控制器输 出修正获得实际焓增；
FD Fan control 送风主控指令
送动叶进行控制。 六台磨一次风量之和、二次风箱风量之和、OFA风量 之和构成了实际总风量信号；送风机主控对风量偏差进行 控制，同时通过电流平衡回路逐步调整动叶开度，是风机 电流逐步平衡。
FD Fan control 送风量主控指令
Water Demand 给水主控指令－－－焓控制
Boiler Demand
设计给水
设计焓增
饱和度修正
实际焓增
启动循环泵出口流量
实际减温水量
给水指令
CCS撤出条件
CCS条件：汽机主控自动&锅炉主控自动；汽机、锅炉主控 任一自动撤出，CCS撤出；
汽机主控自动撤出条件：
• • • • • • 1、主汽压力测量信号坏值（三取二）； 2、锅炉主控自动且发电机功率坏值； 3、汽机负荷指令坏值（三取二）； 4、DEH未在远控； 5、旁路阀未全关； 6、DEH未跟踪（汽机指令与调节器设定偏差大）；
机组协调控制系统(CCS)ppt课件
P0
d
×
+
I
△
-
+
+ ∑
+
+
锅控炉主 燃指烧令率
PE -△+
pT
d
∑ -△
≯ +≮∑+ - p0
PI
汽 阀机调节 图11-4 按指令信号间接平衡的协开调度控指制令系统
汽机调节器PI的任务是维持机前压力PT 等于给定值P0，但在 负荷变化过程中，要利用功率偏差（P0－PE）信号修正汽压给定6 值，以便利用锅炉的蓄热量。
控（制一系）统、可按按反反馈馈回或路前分馈类回路的不同进行分类。 按反馈回路分类可以将协调控制系统分为以汽机跟随（锅炉
基础1、本的以）协汽为调机基控跟础制随的系（协统锅调。炉控基制本系）统为和基以础锅的炉协跟调随控（制汽系机统基：本）为基
P0 + -
WT2(S)
M
PT
F(X)
P0 +-
&指令处理回路和机炉主控制
回路这两部分组成。负荷指令处理回路接受中央调度所指令、
值班员指令和频率偏差信号，通过选择和运算，再根据机组的
主辅机实际的运行情况，发出负荷指令。机炉主控制回路除接 受偏二快、负差速协目荷，负调前指改荷控，令变响制各信汽应系种统号机和的不外调主分同，节要类单还阀参元接的数机受开运组主度行协蒸和稳调汽锅定控压炉这制力的一系信燃矛统号烧盾的根率出设据。发计这的，两，都个一是信般从号协处的调理
-μ T
PE
3
如上图11-2所示，汽机跟随（锅炉基本）控制系统构成包括
汽轮机侧的主蒸汽压力控制系统和锅炉侧的机组功率控制系统。 锅炉调节器WT2(S)接受功率给定和功率反馈信号，当机组负荷发 生变化时，首先通过锅炉调节器WT2(S)控制燃料量（此时给水和 送粉也应相应调整）。待机前压力PT改变后，再按机前压力与 给定汽值机的跟偏随差（，锅通炉过基汽本机）调为节基器础WT的1(S协)改调变控汽制轮系机统调，节可阀以的在开汽度， 从机而调改节变器机前组，功加率入。功显率然偏，差由的于前锅馈炉信侧号调，节其有原较理大是的利惯用性锅，炉且的 汽蓄轮能机，侧同保时持允主许汽汽压压力在稳一定定时范没围有内利波用动机。组如蓄图能11-，2所所示以，在功负率荷 需力偏值2、求，差，以变使信当锅化汽号（炉时压（P跟0－机波P随0－P组动E（）P响较E汽）应小0机可时较。基以，慢本看汽，）作压但为是给采基暂定用础时值汽的改降机协变低的调的，调控汽汽节制机机阀系调调来统节节控：器器制的发主给出汽定开压 大馈调作节用P0阀不+的存-指在令。，增WT加2(S输) 出功率，M反之亦然，当F(x)P＝T 0时，前
单元机组协调控制系统(CCS)功能及操作
16楼星民发表于2005-6-22 12:18| 只看该作者希望给大家有所帮助！！！！协调控制系统第一节机组运行控制方式1 .单元机组协调控制系统（C C S ），可根据运行状况和控制要求，选择机组负控制方式。
1 . 1 .协调控制方式：机炉协调控制，能及时满足外界负荷需求，同时能自动持主汽压力稳定。
1 . 2 .炉跟机协调控制方式：适用于参加电网调峰、调频工况。
该方式汽机控制系统（D E H ）主要用于满足外界负荷需求，锅炉燃烧自动调节系统维持主汽压力定。
1 . 3 .机跟炉协调控制方式：适用于机组带基本负荷工况。
该方式下，首先由锅炉燃自动调节系统根据外界负荷需求对锅炉输入能量进行调节，D E H 系统根据主汽压力变化情再满足外界负荷需求。
1 . 4 .当机组出力受汽机限制时，应采用锅炉跟随的控制方式。
15 .当机组出力受锅炉限制时，应采用汽机跟随的控制方式。
1 .6 .手动方式：汽机D E系统及锅炉燃烧自动调节控制系统均为手动方式的工况。
1 . 7 . C C S 系统与D E H 系统行方式间的控制关系：机组并网运行后，D E H 系统有主汽压调节、负荷调节和阀位调节三选择方式。
当C C S 系统投入时，D E H 选择遥控调节方式，受C C S 系统统一管理并接受阀位调节指令。
1 .机组指令处理回路: 机组指令处理回路是机组控制的前置部分它接受A G C 指令、一次调频指令和机组运行状态。
根据机组运行状态和调节任务，对负荷令进行处理使之与运行状态和负荷能力相适应。
1 . 1 .机组负荷的设定1 . 1 . 1 .自动度系统A G C 来的负荷指令。
A G C 指令由省调远方给定，当机组发生R U N U P / R U NO W N 、R U N B A C K ，退出A G C 控制。
1 . 1 . 2 .操作员的C C S 画面上设定的负指令。
根据机组运行参数的偏差、辅机运行状况，保持机组/电网，锅炉/汽机和机组各子制回路间的协调及能量平衡。
CCS协调控制系统
CCS协调控制系统CCS协调控制系统的简述：机、炉均自动的方式称为协调控制方式、即CCS方式。
锅炉主控指令的产生方式7.1.1.1由燃料均值调治器产生，设定值=（燃料均值/当前功率）×RB对应负荷127MW，，过程值=燃料均值，此调治器在RB动作时起作用。
由“功率调治器+负荷指令前馈”产生，设定值=本质负荷指令-5×（PT-SP），过程值=机组本质负荷，前馈值=机组负荷指令函数，此调治方式在TF方式时起作用。
由“DEB+负荷指令前馈”产生，设定值=DEB，过程值=热量信号，前馈值=机组负荷指令函数，此方式在BF方式时起作用。
CCS汽机主控指令的产生方式由“功率调治器+负荷指令前馈”产生，设定值=本质负荷指令，过程值=机组本质负荷，前馈值 =机组负荷指令函数，此方式在BF方式时起作用。
由“主汽压力调治器+负荷指令前馈”产生，设定值=主汽压力设定值，过程值=主汽压力，前馈值=机组负荷指令函数，此方式在TF、非RB时起作用。
由主汽压力调治器产生，设定值=主汽压力设定值，过程值=主汽压力，此方式在RB动作时起作用。
CCS负荷指令的产生方式手动产生：即在AGC未投入时，由运行人员手动设定的机组负荷指令AGC产生：AGC（AUTOMATICGENERATORCONTROL）自动发电控制，即由省调直接给定机组指令调治机组负荷在一次调频投入时，机组指令为‘AGC指令’加上‘频差对应的功率值（由DEH送来）CCS的投入：锅炉主控投入自动今后，牢固一段时间，观察锅炉主控的调节质量，机前压力颠簸不大于检查汽包水位自动、送风自动、引风等系统自动工作正常，且DEH系统工作正常，今后在DEH控制盘进步行汽机阀切换，由单阀控制切至序次阀控制（切换机会前压力应大于），并切除DEH功率控制、转速控制后，将DEH就地控制切至MCS遥控控制，此时，负荷控制中心画面上汽机主控按扭由浅白色转为黑色、遥控指示灯由浅白色转为绿色（注：采用单阀、序次阀控制由运行人员依照情况而定）用汽机主控软手操调治汽机调门，观察汽机响应情况。
机组协调控制系统CCS
一、CCS控制系统简介。
协调控制系统CCS又称为单元机组的负荷控制系统,是将锅炉、汽机及辅机作为一个整体加以控制的十分复杂的多变量控制系统,该系统有机的、协调的控制锅炉的燃料、送风、给水以及汽机调节阀门开度,使各变量间的影响最小。
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。
单元机组协调控制系统的任务是:既要保证机组快速响应负荷需求,又能使机组的主要参数机前压力在变负荷的过程中保持相对稳定。
二、CCS协调控制系统的控制方式。
协调控制系统有以下五种控制方式：1、炉跟机方式（BF）。
当锅炉主控自动，汽机主控手动时为BF方式，锅炉主控控制机前压力，汽机调节机组功率。
2、机跟炉方式（TF）。
当汽机主控自动，锅炉主控手动时为TF方式，汽机主控控制机前压力；锅炉调节机组功率。
3、协调炉跟机方式（CCBF）。
当锅炉主控自动，汽机主控再投入自动时为CCBF方式，锅炉主控控制机前压力，汽机主控控制负荷。
4、协调机跟炉方式（CCTF）。
当汽机主控自动，锅炉主控再投入自动时为CCTF方式，汽机主控控制机前压力，锅炉主控控制负荷。
5、机炉手动方式。
汽机主控和锅炉锅主控均为手动方式，由锅炉调节压力，汽机改变调节汽门开度，调节实发功率。
控制方式之间通过负荷管理中心（LMCC）由运行人员实现无扰切换。
；每种方式下均有相应的调节器自动，其余的调节器跟踪。
协调方式下当因辅机故障发生RB时，锅炉主控自动将目标负荷降至正在运行的辅机所承担的负荷水平（即RB目标值），汽机主控则自动控制机前压力至设定值，RB结束后机组维持CCTF方式。
三、机组协调控制投入和切除条件及投、退协调控制的操作1、机组协调控制投入的条件：（1）机组负荷达到60%额定负荷以上，运行稳定。
协调控制系统(CCS)的测试与维护
• •
(1)负荷指令处理装置的主要功能。 1)根据机炉运行状态，选择机组可以接 受的ADS、频差信号、操作员设定及跟踪 实际功率等各种外部指令，处理后转化为 机炉的功率给定值NO(机组出力指令)。 • 2)进行对外部负荷指令的变化率和变化 幅度的限制处理。一般外部对机组的负荷 要求都是以电功率为目标，但根据机组负 荷变化能力的规定对机组负荷指令的要求， 应不超过规定负荷变化速度及负荷变化幅 度。
• • • • • • •
(10)空预器出口温度控制； (11)除氧器压力、水位控制系统； (12)热井水位调节系统； (13)汽动给水泵最小流量控制系统； (14)电动给水泵最小流量控制系统； (15)低压密封蒸汽温度调节系统； (16)再热冷段来蒸汽压力调节系统。
• • • • •
4．8．3基本检修项目及要求 (一)DCS自动控制系统软件检查和试验 (1)测量信号的系数及补偿参数的检查。 (2)例外报告量程及报警限值检查。 (3)各系统控制软件逻辑、定值、参数设 置的检查和模拟试验。 • (4)各控制系统相关画面的检查。
• 用，使磨出口温度调节更灵敏，出口温度 波动小。 • (5)超驰信号检查： • 1)当启磨顺控过程时，第3步磨驱动的准 备条件要求强制全开调温档板。 • 2)当停磨顺控过程时，第40步要求强制开 调温档板到x％开度。 • (四)磨料位控制系统 • 通过改变给煤机转速来保证双人一双出磨 煤位的控制方式。
•
5)主控制器能根据机组运行工况，对不 同的运行控制方式进行切换，实现单元机 组协调控制、锅炉跟随，汽轮机跟随及手 动了运行方式的切换。 • 6)主汽压调节由控制热一次风流量大小 来调节燃烧率。
• (二)协调控制系统功能性检查及方式切换试 验 • 在控制系统软件修改后，应对协调控制 系统进行功能性检查及方式切换试验： • (1)机组负荷指令的手动调整(升和降)、 负荷高／低限值的调整、负荷变化率的设 定功能性检查。 • (2)锅炉跟随、汽轮机跟随、协调控制三 种方式的切换试验。 • (3)负荷增减闭锁(Block Increase／ Block Decrease)功能性检查。 • (三)控制系统投入的条件
单元机组协调控制系统(CCS)
§7.1 CCS的基本概念(6)
➢ 以锅炉跟随为基础的协调控制方式:
§7.1 CCS的基本概念(7)
➢ 以汽轮机跟随为基础的协调控制方式
§7.1 CCS的基本概念(8)
➢ 综合型协调控制方式
§7.1 CCS的基本概念(9)
CCS 的基 本组 成
➢ CCS
➢ p1/pT信号的微分项整定不受汽轮机控制回路的影响，只需按 机炉对负荷要求响应速度的差异确定参数就可以了。与负荷 指令间接平衡的协调系统相比，锅炉控制回路的前馈信号无 论是动态的还是静态的精度都比较高，整定也比较方便。
§7.3 机炉主控制器(17)
系统分析(2)
➢ 从锅炉内扰来看，当燃烧率自发增加时，pT及p1均升高，因 为p1对燃烧率变化比实发电功率PE灵敏，在汽轮机控制回路 中功率积分项尚未改变时，汽轮机调节器就使汽轮机调节阀 关小，促使p1恢复到与功率给定值相适应的水平。与此同时， 锅炉控制回路接受两个减小PB指令的信号，一个是由于p1恢 复而使p1/pT减小的信号，另一个是负的压力偏差信号（p0pT），所以锅炉侧消除内扰的能力较强。
§7.1 CCS的基本概念(1)
CCS释义： 在单元机组的调节方式中，无论扰动发生在
锅炉侧还是汽轮机侧，都能保证机炉之间能很好 地相互跟随协调运行，同时兼顾负荷和汽压两者 的关系，能在确保机组安全运行的前提下最大限 度地适应负荷需要的调节方式或控制系统。
§7.1 CCS的基本概念(2)
单元机组负荷控制的特点：
协调锅炉、汽轮发电机的运行，在负荷变化较大时，能维持两 者之间的能量平衡，保证主蒸汽压力稳定。
协调机组内部各子控制系统（燃料、送风、炉膛压力、给水、 汽温等控制系统）的控制作用，在负荷变化过程中使机组的主 要运行参数在允许的工作范围内，以确保机组有较高的效率和 可靠的安全性。
单元机组协调控制系统
单元机组协调控制系统概述定义：锅炉和汽机相互配合接受外部负荷指令，共同适应电网对负荷的需求，并保证机组本身安全运行的控制系统。
协调控制系统（CCS）是整个单元机组自动化系统的一个重要组成部分，CCS与FSSS、DEH等的联系如图所示：其组成如下。
发电系统组成：主控制系统锅炉的燃料控制系统风量控制系统给水控制系统和汽温控制系统汽机侧的数字功频电液控制正常运行时，锅炉和汽机控制系统接受来自主控制系统的负荷指令。
主控制系统是协调控制系统的核心部分，有时把主控制系统直接称为协调控制系统。
协调控制系统的方框图如下：主控系统图1 单元机组协调控制系统方框图一、主控系统的组成1、任务：（1）产生负荷控制指令（2）选择机组负荷控制方式2、组成：负荷（功率）指令处理装置机炉主控制器二、负荷指令处理装置（一）负荷指令运算回路输入信号：机组值班员手动给定的负荷指令ADSΔf输出信号：机组负荷指令N0负荷指令处理回路实例图工作过程：运行人员输入→负荷率限止→上下限限止→机组负荷出力。
图2 负荷指令处理回路实例（二）机组最大可能出力运算回路● 定义：考虑各种辅机的运行状况而计算出的机组出力。
● 机组最大可能出力运算回路原理图 （三）机组的允许最大负荷运算回路● 定义：考虑锅炉燃烧器等不可测故障时，使锅炉的实际出力达不到机组功率指令N 0的要求，而设置的机组负荷运算回路，简称返航回路。
● 返航回路的工作过程：（1）正常运行：N 允许=N 最大，4接通6（2）大于5%的燃烧率，积分器2的输出为机组允许最大负荷信号。
运算过程示意图如下：（出力变化率限止）运行人员要求负荷指令负荷急 增 减图3 机组最大可能出力运算回路原理图图4 机组允许最大负荷运算过程示意图偏差信号 最大负荷时间τ燃烧率偏差，τ τ τ τ 0 0 0 0 0U 2U 3U 4U 603U 2、U 3、U 4、U 6分别为积分器2、反向器3、偏置器4和6的输出信号 τ0出现6%燃烧率偏差τ1监控器31动作时间，切换器5将燃烧率偏差信号直接送入偏置器4 τ2燃烧率偏差信号=1%，机组允许最大负荷信号停止下降，机组稳定τ3、故障排除，燃烧率偏差信号＜1%，积分器输入为正值，直至允许最大出力等于最大可能出力。
单元机组协调控制系统——CCS
TF
针对工况：机、炉出力基本能够平衡，机
组具备压力投自动调节的条件，但由于机、 或炉中有一个还不具备自动调整出力的条 件。机已热透，具备进行自动调整的条件，
炉故障或不稳定，不具备进行自动调整的条件。 事故：RB。
特点：机主控制器自动调压，炉主控制器
设定机组的压力给定值，由主控制器进行压力自 动调节。 ► 如果LMCC尚未投入AGC方式，需要调整机组的 负荷时，由运行人员在负荷指令处理回路（或称 负荷管理控制中心）上设定机组的负荷给定值； 如果LMCC已经投入AGC方式，本机组运行人员 没有负荷控制权，需要调整机组的负荷时，由中 调的ADS装置为在负荷指令处理回路（或称负荷 管理控制中心LMCC）提供机组的负荷给定值。
1.3.2 主控制器工作方式的适用工 况分析
► 基础模式 ► 压力控制模式 ► CCS方式（功率控制模式）
基础模式
► 针对工况：启动中，从点火、升温、升压直
到旁路控制压力；事故：MFT，FCB； ► 工况特点：机组机、炉严重不平衡，且较不 稳定。 ► 控制器特点：机、炉主控制器都处于手动或 跟踪的运行方式。
需要主蒸汽压力给定值。压力设定值形成回 路的基本功能就是，提供主控制器所需的主 蒸汽压力给定值。
4、负荷指令处理回路的基本功能
► 主控制器计算汽轮机和锅炉的流量给定值时，
需要机组负荷给定值。负荷指令处理回路的 基本功能就是，提供主控制器所需的负荷给 定值。
CCS组成及功能示意图
负荷 控制 系统
值班员负 调度 荷指令 指令 调频 指令 压力实测 压力给定
压力控制模式包括
TF（turbine fellow,汽轮机跟随）模式。 BF（boiler
黔东火电厂CCS协调控制系统概述
单 元 负 荷控 制 回路 的 主 要 任 务 是 ：根 据 机 组 可 以 接 受 的 次 只是 简 单 地 将 文字 处 理 作 为 计算 机教 学 的主 要 内容 ．就难 以适应 学 员 需要 。 因此 ． 结 合 计 算 机 网络 发 展 现状 ， 及 学 要 以 员 需求 的实 际 ． 大 教学 内容 更 新 力 度 ， 而 保 证 计 算 机 学科 加 从 的先 进性 和 时 代性 。我 认 为 要 从 三 个层 次来 思 考 教 学 内容 的 选 定 ： 是 计 算 机 网络 操 作 的基 本技 能 ， 括 掌 握Ｗｉｄ ｗ 和 一 包 ｎｏ ｓ ０ｆｅ ｆ ｃ 应用 软 件 的使 用 方 法 ， ｉ 收发 电子 邮件 、 载 文 件 等 。二 是 下 计 算 机 网络 技术 的相 关 知 识 ，如 政 务 网络 运 行 及 网络 信 息 安 全 基 本 知 识 ； 联 网传 媒 发 展 历 史 、 本 特 点 ， 互 基 以及 互 联 网 对 我 国 政 治 、 济 、 化 的 影 响 ： 界 主 要 国 家 电子 政 务 发 展 策 经 文 世 略、 发展 模 式 和实 施 路径 ， 行 业信 息 化建 设 的 情况 等 。 是 提 各 三 高 领导 基 于 网络 环 境 下 开 展 问 政能 力 ， 织 相关 应 用 的培 训 ， 组 如博 客 、 博 、 于 网路 的 问政 、 微 基 监督 、 应急 预 案 和舆 论 引导 等 。 （ ） 用 多种 教 学 方 法 四 采 党 校 主 体班 讲 课 和 高 校教 育 不 一 样 ， 高校 课 堂 讲 课 ， 在 必 须 把 条 框 理 论 知 识 点 讲 全 ． 在 主 体 班 讲 这 些 ． 方 面 时 间 但 一 不 够用 ， 一 方 面 学 员 也 没 兴 趣 听 。所 以 。 主 体 班 讲 课 ． 另 在 必 须 有 分 析 ， 通 俗 易 懂 ， 的 内 容不 在 于 多 ， 在 于 精 。高 质 要 讲 而
协调控制系统
协调控制系统（CCS）CCS系统既协调控制系统，单元机组的协调控制系统是根据锅炉和汽机动态特性的特点，组织起来的负荷调节系统。
使汽压在允许范围内变化的前提下，尽快的使机组适应电网负荷的需求，该系统担负着单元机组生产过程中的汽、水、煤、油、风烟等诸系统的主要过程变量的调节任务。
接受来自中调的遥控指令（ADS）或本机设定的负荷指令，对机组进行负荷控制。
CCS的主体部分分为各个闭环的模拟调节子系统，这些控制系统本身还具有完善的逻辑控制功能，自动的执行系统的切换、操作、跟踪、保护、监视等任务。
CCS系统的硬件构成采用上海新华控制系统公司的XDPS-400分散控制系统。
该系统配置采用冗余措施，提高系统的可靠性，通过人机接口设备，操作员接口站（MMI）可以对各个闭环回路进行操作、调整，对各参数的在线监视以及报警显示、打印等，同时还设置手操器对各个回路进行操作。
重要辅机的调节如：#1——#3给水泵勺管调节；AB侧送风机动叶调节；AB侧引风机静叶调节；AB侧一次风机入口挡板调节。
1．机炉协调控制系统1．1 运行方式1．1．1 BASE方式这是最基本的运行方式，由运行人员手操控制燃料和汽机调门开度，此时锅炉主控在手动方式,DEH在就地控制方式1．1．2 锅炉基本方式（锅炉调负荷，汽机调主汽压力——机跟炉或机调压运行方式），该方式通常用于炉侧出力收到限制或炉侧自动系统未投运的工况，锅炉来响应机组负荷指令的变化或由运行人员手操控制燃料量，汽机主控自动将机前压力作为控制目标。
它可以分为锅炉基本手动和锅炉基本自动俩种方式。
“锅炉基本手动”方式：锅炉主控手动调节负荷，DEH投入遥控调节机前压力；“锅炉基本自动”方式：锅炉主控投入自动维持负荷，DEH投入遥控调节机前压力。
1．1．3 汽机基本方式（汽机调负荷，锅炉调主汽压力——炉跟机运行方式）分汽机基本手动和汽机基本自动两种方式。
“汽机基本手动”方式：DEH在就地方式，由运行人员手动体调节负荷，锅炉主控在自动方式调节机前压力；“汽机基本自动”方式：DEH投入遥控调节负荷，锅炉主控投入自动调节机前压力。
协调控制系统
2、控制量与被控量关系的选择
被控参数压力的控制： 被控参数压力的控制： 在多个被控参数选择上首选汽轮机调门控制压 力。 被控参数温度的控制： 被控参数温度的控制： 在直流锅炉中影响中间点温度 中间点温度的主要因素是锅 在直流锅炉中影响中间点温度的主要因素是锅 炉的“ 给水量增加， 炉的“燃料/水”比。给水量增加，使汽化点 向出口端移动，过热区段缩短， 向出口端移动，过热区段缩短，因此蒸汽温度 下降。 燃料量增加， 下降。而燃料量增加，则使汽化点向入口端移 过热区段加长，主汽温度则上升。 动，过热区段加长，主汽温度则上升。
二、超临界机组协调控制策略
超临界机组的控制基本策略： 超临界机组的控制基本策略： 1. 系统中强化了燃烧率的作用； 系统中强化了燃烧率的作用； 2. 增大机前压力的波动幅度以充分利用机组的 蓄能； 蓄能； 3. 降低机组对负荷指令的响应速度来改善控制 效果。 效果。 超临界机组协调控制系统的负荷指令运算回 路和亚临界机组基本相同， 路和亚临界机组基本相同，最大不同是锅炉 控制侧。 控制侧。下面予以简介
1、锅炉主控制器结构
（1）协调控制方式下锅炉主控制指令计算
当机组切换到协调方式下运行， 当机组切换到协调方式下运行，机组的主蒸汽压力和 负荷是由锅炉、 负荷是由锅炉、汽轮机协调控制
（2）锅炉处于跟踪方式下的锅炉主控制指令 计算。锅炉跟踪方式，即汽轮机侧是手动调节功率， 计算。锅炉跟踪方式，即汽轮机侧是手动调节功率，
合理的协调系统控制方案是： 合理的协调系统控制方案是：采用燃料控制中间点 温度，给水控制负荷、汽轮机控制机组压力。 温度，给水控制负荷、汽轮机控制机组压力。
3. 控制特点
直流锅炉在稳定运行期间,为得到稳定的 控制,须维持某些比率为常数,在启动和低 负荷运行时,要大幅度地改变这些比率,以 得到宽范围的控制。这些比率是： 得到宽范围的控制。这些比率是： （1）给水量/蒸汽量 给水量（即煤水比） （2）热量输入/给水量（即煤水比） （3）喷水流量/给水流量
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模拟量控制系统
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控制方式
控制效果分析
锅炉跟随控制方式、汽轮机跟随控制方式和协调控
制方式通常是可供单元机组控制系统选择切换的三种基 本控制方式。一般说来，协调控制方式的控制效果介于 锅炉跟随控制方式和汽轮机跟随控制方式之间，使输出 电功率和主汽压的控制得到兼顾在正常运行条件下，经 常采用协调控制方式，其他控制方式一般起辅助作用或 备用。
模拟量控制系统
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控制方式
1、协调控制的基本原则及方案
2、主要控制方式
3、定压和滑压运行
模拟量控制系统
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控制方式
原则：在保证机组安全运行(即汽压在允许范 围内变化)的前提下，充分利用机组的蓄热能力。
即在负荷变动时，通过汽轮机调门的适当动作，
允许汽压有一定波动而释放或吸收部分蓄能，加 快机组初期负荷的响应速度。与此同时，加强对 锅炉侧燃烧率(及相应的给水流量)的调节，及时 恢复蓄能，使锅炉蒸发量保持与机组负荷一致。
模拟量控制系统
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主控系统
最大/最小允许
负荷限制回路
（MAX/MIN）
保证机组的实际 负荷指令不超越 机组的最大和最 小允许负荷值。
模拟量控制系统
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主控系统 根据主要辅机的切投状 况，在线地识别与计算 出机组的最大可能出力 值。若实际负荷指令大 于最大可能出力值，则 发生负荷快速返回，将 实际负荷指令降至最大 可能出力值，同时规定 机组的负荷返回速率。
负荷指令处理
MCS (CCS)
子控制 系统 锅炉子 控制系统
给水控制
燃烧控制 汽温控制 汽机子 控制系统 辅机子 控制系统
DEH
除氧器水位压力控制、 高低加水位控制等
模拟量控制系统
第4页
自动控制的基本概念及术语 被控对象――被控制的生产过程或设备，也称为调节对象 或简称对象。例如汽包水位控制系统中的汽包。 被控量――控制系统所要控制的参数，又称为被调量，例 如汽包水位。 设定值――被控量所要达到或保持的数值。例如汽包水位 定值 。 扰动量――破坏被控量与设定值相一致的一切作用，例如 汽包水位控制系统中的蒸汽流量、给水量。
负荷快速返回
（Run Back
即RB）
模拟量控制系统
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主控系统
（1）最大可能出力值的在线识别与计算
机组的最大可能出力值与主要辅机的切投
状况直接有关。机组的最大可能出力可由投入
运行的主要输机的台数确定。对于某一种辅机，
每台都有一个对应机组容量的负荷百分数。根 据共同运行的台数，将它们的负荷百分数相加， 即可确定该种辅机所能承担的最大可能出力。
模拟量控制系统
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就单元机组自身看，对单元机组实施控制时，由于锅炉 与汽机的动态特性不同，锅炉的主汽压、汽机的进汽
量、发电功率三者之间相互影响，为了能使单元机组
能快速适应负荷的变化，必须对这三个量协同考虑， 即实行协调控制。从而保证主汽压力在允许范围内变 化的前提下，尽快适应电网负荷变化的需要。
模拟量控制系统
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控制方式
根据主蒸汽压力给定值的不同，单元机 组有定压与滑压两种运行方式。它们的协
调控制方案有所区别，但协调控制的基本
原则是相同的。
模拟量控制系统
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主控系统
ห้องสมุดไป่ตู้
优点：工况稳定，负荷响应快，允许 较大的变负荷率，控制系统简单
缺点：节流损失大
模拟量控制系统
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主控系统
模拟量控制系统
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AGC系统投入的基本条件
• • 电厂单元机组的MCS系统必须在协调控制方式下运行 各组成设备正常。电网调度中心的能量管理系统、微 波通道、电厂端的远方终端RTU必须都在正常工作状 态，并能从电网调度中心的能量管理系统的终端CRT 上直接改变机炉协调控制系统中的调度负荷指令。 接口通畅。机炉协调控制系统能直接接收到从能量管 理系统下发的要求执行自动发电控制的“请求”和“ 解除”信号、调度负荷指令的模拟量信号(标准接口 为4～20mA)。能量管理系统能接收到机组协调控制 系统的反馈信号：协调控制方式信号和AGC已投入信 号。
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•
模拟量控制系统
AGC系统投入的基本条件
• •
能量管理系统下达的“调度负荷指令”信号与电厂机 组实际出力的绝对偏差必须控制在允许范围以内。 就地控制和远方控制之间相互切换是双向无扰的。机 组在协调控制方式下运行，负荷由运行人员设定称就 地控制；接受调度负荷指令，直接由电网调度中心控 制称远方控制。在就地控制时，调度负荷指令自动跟 踪机组实发功率；在远方控制时，协调控制系统的手 动负荷设定器的输出负荷指令自动跟踪调度负荷指令。
AGC:automatic generation control
模拟量控制系统
第9页
EDC（经济调度控 制）+ACE（区域控 制偏差）= ADS指 令
AGC示意
AGC请求 AGC解除
DI DI AI DO
M C S
D C 单 元 机 组
E M S
微波通道 （ ）
R T
U
调度负荷指令 （ADS） AGC投入 协调控制方式 机组实际功率
模拟量控制系统
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控制方式
机炉分别控制方式 机炉协调控制方式
模拟量控制系统
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控制方式
1、锅炉跟随方式
（BF-BOILER （TF-TURBINE
FOLLOW） FOLLOW）
2、汽机跟随方式 3、手动方式
模拟量控制系统
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控制方式
锅炉跟随和汽轮机跟随方式的主要优缺点比较
协调控制系统CCS名称有广义和狭义之分 广义CCS又称为MCS系统：模拟量控制系统
MCS（modulating control system)
单元机组的MCS系统包括机组负荷主控系统及 子系统。 但是，习惯上说CCS往往狭义的，是指的MCS系 统中的主控系统部分。
模拟量控制系统
第3页
负荷指令运算 主控 系统 机炉主控回路 负荷指令管 理（LMCC）
制方式、以汽轮机跟随为基础的协调控制方式和
综合型协调控制方式。
模拟量控制系统
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切换条件
基本方式（BASE）：锅炉主控制器、汽机主控制器均 在手动状态，由汽机DEH控制机组功率，锅炉控制主汽压力。 机组在任何状态下均可采用基本方式运行。 汽机跟随方式（TF）：锅炉主控制器处于手动状态， 控制机组功率，汽机主控制器投入自动，维持主汽压力。 锅炉跟随方式（BF）:锅炉主控制器投入自动，维持主 汽压力；汽机主控制器处于手动状态，DEH以负荷控制方式 或负荷调节方式控制机组负荷。 机炉协调方式（COORD）：锅炉主控制器和汽机主控制 器同时投入自动，锅炉和汽机同时响应负荷指令，并以一 种预置的方式去协调机、炉运行，使机组负荷和主汽压力 均得到良好的控制。
S
系 系 统 DO 统 AO
电网调度中心 电厂端
模拟量控制系统
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AGC系统主要组成
•电网调度中心的能量管理系统EMS
•电厂端的远方终端RTU和微波通道 •DCS系统的MCS控制系统
模拟量控制系统
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AGC完成的主要功能
•维持系统频率在允许偏差范围内。 •维持互联电网净交换功率在预定值附近。 •按一定周期对全网发电功率在各机组间进 行经济分配。
负荷指令限制 回路按照功能
负荷快速返回（Run
Back—RB）
划分大致上 可以分为
负荷快速切断（Fast Cut
Back—FCB）
负荷闭锁增/减（Block
Increase/Decrease）
负荷迫升/迫降（RUN
UP/DOWN——RU/RD）
模拟量控制系统
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主控系统
主辅设备不同，故障类型不同， 采用的限制方法不同
模拟量控制系统
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0 送风机A 在运行
50%
0
50%
T
T
送风机B 在运行
+
送风机所能承担 的最大可能出力
模拟量控制系统
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送风机所能承担 的最大可能出力 -
机组负荷指令
+
Δ
H/
送风机RB
模拟量控制系统
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主控系统
（2）负荷返回速率的规定
当机组发生负荷快速返回时，为了保证机组在
滑压运行：机组运行中主汽压给定值随负 荷而变。
优点：（1）节流损失小；
（2）汽轮机可保持较高的内效率；
（3）降低了汽轮机的热应力和热变形；
（4）减少了给泵的功耗
缺点：滑压运行时汽包内外壁温差大，运 行时的变负荷速率较低，控制系统较复杂
模拟量控制系统
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主控系统
最大/最小允许负荷限制
（MAX/MIN）
模拟量控制系统
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主控系统
目标负荷(经负荷最 大/最小限制)
正常变负 荷速率
< V≯
机组最大
可能出力
RB速率
T
下降速 率
上升速 率
T
正常变负 荷速率
实际负荷 指令NO
模拟量控制系统
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主控系统
负荷快速切断 回路（FAST CUT BACK —FCB）
单元机组主辅机故障类型
I类故障：跳闸或切除（来源明确，根据切投状况直接确定） II类故障：设备工作异常（无法直接确定，根据运行参数的偏差间接确定）
单元机组负荷指令限制
•最大最小负荷限制（是最基本的负荷限制，与主辅机的故障无关） •负荷返回（RB） （适用于一类故障，辅机故障处理） •负荷指令闭锁增减（BI/BD） （适用于二类故障处理） •负荷迫升迫降（RU/RD） （适用于二类故障处理） •负荷快速切断（FCB） （适用于一类故障，主设备故障处理）