火力发电机组CCS协调控制系统的优化
机组协调控制系统(CCS)
第一节 协调控制系统的基本概念 第二节 协调控制系统的基本方案分析 第三节 单元机组协调控制系统实例分析 第四节 协调控制系统的整定
2021/10/10
1
第一节 协调控制系统的基本概念
一、基本概念
当前随着大型发电机组的日益增多，大容量机组的汽机和锅炉都是组成单元制热 力系统。
单元机组在处理满足负荷要求并同时维持机组主要运行参数稳定这两个问题时，
ADS指令 频差信号 值班员指令
PB
负荷指令
LD
机炉主控
处理回路
制器回路 Pμ
图11-1 单元机组协调控制系统组成原理示意图
2021/10/10
2
由上图，协调控制系统是由负荷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负 荷指令信号外，还接受主蒸汽压力信号根据这两个信号的偏差，改变汽机调节阀的开 度和锅炉的燃烧率。
（２）方式II－－汽机根随锅炉而汽机输出功率可调方式 这种调节方式时，锅炉、汽机自动系统都投入，但机组不参加电网调频，调度所
也不直接改变机组的负荷。只有机组运行人员可以改变机组的给定功率，机组输出功 率能自动保持等于给定功率。
（３）方式III－－汽机跟随锅炉而机组输出功率不可调节方式 这时汽机运行正常，锅炉部分设备有故障，机组维持它本身实际输出功率，不接
是将机炉作为一个整体来看待的。然而汽机、锅炉实际上又是相对独立的，它们通过 各自的调节手段，如汽轮机调节阀开度、锅炉燃烧率，满足电网负荷的要求并保持机 组主要参数（主蒸汽压力）的稳定，但它们的能力不尽相同，差异较大。若在单元机 组控制系统的设计中，充分考虑它们的差异，以及各自的特点，采取某些措施（如引 入某些前馈信号、协调信号），让机炉同时按照电网负荷要求的变化，接收外部负荷 的指令，根据主要运行参数的偏差，协调地进行控制，从而在满足电网负荷要求的同 时保持主要运行参数的稳定。这样的控制系统称为协调控制系统。
300MW火电机组协调控制系统优化
电气工程与自动化♦Dianqi Gongcheng yu Zidonghua300 MW火电机组协调控制系统优化杨宏斌(山西临汾热电有限公司，山西临汾041000)摘要:分析了同煤集团山西临汾热电有限公司原协调控制系统存在的问题，找出了电厂机组AGC调节品质较差的本质原因，并 针对协调系统锅炉汽机主控以及调节过程中涉及的燃烧子系统的自动控制进行了优化。
优化后的机组双细则考核和补偿数据证明了 该方案的适用性和有效性。
关键词:AGC;协调;优化0引言同煤集团山西临汾热电两台30万kW机组的DCS系统采用 的是北京国电智深NT+控制系统,汽轮机电液调节系统DEH 采用美国ABB公司的Symphonyx系统。
控制功能方面，DCS系 统实现了MCS自动控制系统、顺序控制系统SCS、锅炉安全 监控系统FSSS、数据采集系统DAS及事故追忆SOE功能，而 DEH系统则对汽轮机启停、调门控制和重要参数进行监视和 保护。
机组协调控制方式为锅炉跟随汽机，即当机组在CCS控 制方式和AGC控制时，锅炉调节汽压，汽机髙压调汽门控制 功率，将汽压偏差引入汽轮机主控制器，让汽轮机在控制功 率的同时，配合锅炉共同控制主蒸汽压力，以改变汽压的控制 质量。
1现存问题分析及解决方案临汾热电两台机组设计接收来自中调AGC信号，由CCS 系统计算负荷偏差，并计算出机组目标负荷，由DEH系统进行 负荷调节。
临汾热电2014年双机运行以来，AGC调节品质差、一次调频动作不正确,造成机组整个协调控制系统品质差，影 响了机组的各项指标要求。
从现场来看，主要存在以下问题：锅炉侧惯性迟延较大、磨煤机制粉风量控制差，导致实发功率 不能及时跟随调度指令;高压阀门摆动,造成负荷不稳，恶化 了调节品质;一次调频动作不可靠。
以上问题的存在,造成临 汾热电两台机组不能达到两个细则对于机组稳定性、准确性、快速性的要求。
1.1磨煤机制粉风量控制差1.1.1原因分析AGC功能主要有三个闭环控制:机组控制环、区域调节控 制环和计划跟踪环,机组控制环由DCS自动实现;区域调节控 制的目的是使区域控制误差调到零，这是AGC的核心;区域计 划跟踪控制的目的是按计划提供发电基点功率。
火力发电机组CCS协调控制系统的优化
火力发电机组CCS协调控制系统的优化摘要：伴随当前社会经济快速发展，大型火力发电厂的数量逐步增多，电网供电负荷方面出现了巨大变化，尤其是在快速大容量变化的条件下，依靠原有的调度方式从电网调度联系电厂进行升降负荷的方法已经无法与当前电网的运行情况相吻合，所以本文重点对火力发电机组协调控制系统进行分析和研究，确保机组主要指标和电网频率处于稳定状态。
关键词：火力发电机组；协调控制系统；控制方式；优化1火力发电机组CCS协调控制系统研究现状自动发电控制（AGC）的基本任务在于对电网频率进行维持，保证其处于允许的误差条件下，并且保证频率累积误差处于可控范围之内，对互联电网净交换功率进行控制，依照相关的计划来进行操作，保证交换电能量处于计划限制范围之内，并且符合电网频率、电网安全约束条件以及对外净交流功率计划的条件下进行发电机组出力的控制。
伴随当前电网规模进一步扩大，网架的结构也越来越复杂，尤其在一些特高压输电网络的普及以及新能源的不断发展条件下，电网频率负荷控制的难度越来越高，需要对调度支撑系统进行升级和创新。
当前，如果电网出现大功率缺失扰动，则会导致系统频率出现大幅跌落。
同时，在一段时间内，由于联络线交换功率数据采集计算的过程中出现一定的时延，或者在频率偏差系数设置的过程中和实际情况出现一定的出入，都会造成AGC计算的过程中，ACE无法正确的将电网功率控制偏差反映出来；与此同时，如果ACE计算的结果是正值，那么AGC会向自动模式机组下发减出力的命令，导致系统频率进一步恶化；同时，在出现故障之后，机组发电计划没有及时合理的作出相应的调整，AGC计划跟踪模式机组执行的计划可能出现减负荷等情况，对故障的恢复是非常不利的。
与此同时，火电机组的AGC性能主要和给水、风量、燃料、协调控制系统等相关系统共同组成，然而传统的火电机组控制系统往往只是重视就地机组的稳定运行，这就造成调频调峰等涉网能力无法达到智能电网的要求，另外在降耗、环保等方面也对发电机组的频率、调频、调峰功能产生了影响。
协调控制系统(CCS)的测试与维护
• (二)协调控制系统功能性检查及方式切换试 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 在控制系统软件修改后， 系统进行功能性检查及方式切换试验： 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 、 机组负荷指令的手动调整(升和降 机组负荷指令的手动调整 升和降)、 负荷高／低限值的调整、 负荷高／低限值的调整、负荷变化率的设 定功能性检查。 定功能性检查。 • (2)锅炉跟随、汽轮机跟随、协调控制三 锅炉跟随、 锅炉跟随 汽轮机跟随、 种方式的切换试验。 种方式的切换试验。 • (3)负荷增减闭锁 负荷增减闭锁(Block Increase／ 负荷增减闭锁 ／ Block Decrease)功能性检查。 功能性检查。 功能性检查 • (三)控制系统投入的条件 三 控制系统投入的条件
5)主控制器能根据机组运行工况，对不 主控制器能根据机组运行工况， 主控制器能根据机组运行工况 同的运行控制方式进行切换， 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， 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。 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 主汽压调节由控制热一次风流量大小 来调节燃烧率。 来调节燃烧率。 •
•
协调控制系统的主要任务是实现整台机 组的负荷调节、压力调节、 组的负荷调节、压力调节、协调控制方式 切换、负荷指令、跟踪功能、 切换、负荷指令、跟踪功能、过程变量负 荷闭锁、快速返回(RB)、ADS功能、定压 功能、 荷闭锁、快速返回 、 功能 滑压控制切换、闭锁增、闭锁减、 滑压控制切换、闭锁增、闭锁减、快速上 快速下降等。 升、快速下降等。它接受汽轮机的机前压 第一级压力、调节汽门阀位、 力、第一级压力、调节汽门阀位、发电机 有功功率和频率作为协调控制系统的主要 输入信号，机前压力作为主蒸汽压力的主 输入信号， 要被调量， 要被调量，第一级压力作为汽轮机负荷的 反馈信号代表进人汽轮机的蒸汽流量。 反馈信号代表进人汽轮机的蒸汽流量。输 出信号是锅炉指令和汽轮机指令。 出信号是锅炉指令和汽轮机指令。
600MW大惯性机组协调控制系统的优化
ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ａ ｌ ， ｉ ｔ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ＤＥＢ ＋ｆ ｅ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ｆ ｏ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ａ ｎ ｄ ｉ ｍｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ
Ｎｏ ． ９ ２ ０ １ ３
华 北 电 力技 术
ＮＯ ＲＴ Ｈ Ｃ ＨＩ ＮＡ Ｅ Ｌ ＥＣ Ｔ ＲＩ Ｃ Ｐ ＯＷＥ Ｒ
３ ７
６ ０ ０ ＭＷ 大 惯 性 机 组 协 调 控 制 系统 的优 化
苏 海 涛
（ 大唐 国际 张 家 口发 电厂 ， 河北张家 口 ０ ７ ５ １ ３ ３）
（ Ｄ ａ ｔ ａ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｋ ｏ ｕ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｋ ｏ ｕ ０ ７ ５ １ ３ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
300MW火电厂发电机组协调控制系统优化
300MW火电厂发电机组协调控制系统优化摘要：在胜利发电厂协调控制系统投入的实践中，通过对自动控制系统控制策略进行优化，解决负荷控制响应缓慢和压力控制的波动问题，分析燃料量、风量对协调控制系统投入的影响和相应的试验结果。
同时，简要介绍协调控制系统投入过程中所做基本试验过程和结果。
关键词：协调、燃料、负荷、控制策略一、引言胜利发电厂2x300 MW机组作为大型燃煤电厂，参加电网自动发电控制(AGC)势在必行。
AGC对单元机组的基本要求就是机炉协调控制系统(CCS)要投入，并且要求具有较高的调节品质。
但是该机组的协调控制系统在投运期间，控制品质一直很差，主汽压力波动大（13.5---16.3Mpa）, 在变负荷运行时，负荷偏差大，系统不易稳定，严重影响了机组的安全稳定运行，这就需要对该系统进行优化。
二、现状调查与分析胜利发电厂二期300MW燃煤机组协调控制系统采用的是以炉跟机为基础的协调控制系统，即汽机调节器控制输出功率，锅炉调节器控制主汽压力。
其中，功率调节子系统为单回路自动调节系统；锅炉压力调节子系统采用以机前压力为主调、一次风流量为副调的串级调节系统，其基本工作原理是（如图1-1），当功率设定值变化时，汽机调节器改变调节阀开度，从而改变进汽量，使发电机输出功率迅速满足负荷要求；调节阀开度改变后机前压力随即改变，于是通过锅炉调节器改变燃料量。
该系统的优点是压力调节速度快，当压力一但有偏差，调节系统能迅速改变给粉量，缺点很明显：即无论是负荷扰动还是锅炉内部扰动，都会引起机前压力变化，当多个扰动发生时，就会引起压力不稳定。
另外，在实际应用中，发现一次风流量测量装置所安装的风粉管道直管段不够长，不能满足测量装置的技术要求，导致流量测量与实际有偏差，且由于测量的是风粉混合物，极易发生堵管现象，给粉量不稳定，导致主汽压力波动大。
在变负荷运行期间，虽然汽机侧调节器输出、汽机调门相应变化，但实际负荷的变化与指令偏差较大（如图1-2），这说明DEH逻辑定义的汽机阀门流量特性曲线与与实际流量特性曲线有偏差，导致阀门开度变化与功率变化不同步。
论火力发电厂机组运行方式的优化
论火力发电厂机组运行方式的优化摘要:火力发电厂机组运行方式决定着电厂运行的经济性和安全性。
首先介绍了调度对机组负荷控制指令的形成,然后分析了四种常用的电厂机组运行控制方式,最后基于自动发电控制理论探讨了机组运行方式的优化,指出在协调控制系统CCS和自动发电控制AGC基础上,一定要注重整个优化机组运行方式,建立更加全面的机组协调控制系统。
关键词:火力发电厂发电机组运行方式我国能源消费仍以煤为主,特别是电力行业是耗煤大户。
但是,一次能源毕竟是有限的,从环保和可持续发展的角度出发,必须改变我国电力行业对煤依赖过大的局面。
从另一方面讲,如果火力发电厂能够通过机组运行方式的优化和调整降低机组的煤耗,也是对我国建设节约型社会的重大贡献。
本文就将主要探讨火力发电厂机组运行方式的优化。
1 调度对机组负荷控制指令的形成电厂所发出负荷的大小是由调度指令所形成的,一般而言,调度对机组负荷指令的形成要经过三个过程(以600MW机组、调度负荷控制采用直接到单机的方式为例来进行说明)。
第一,调度(网调或省调)将负荷控制指令(遥调信号,量程为300MW～600MW)通过数字光纤通道发送到电厂RTU系统。
第二,电厂RTU系统通过电气信号通道(4～20mA)将调度指令传送给运行机组。
第三,运行机组将可以调节的控制指令反馈给调度(遥信信号)。
对机组而言,当接收到调度指令时,采取何种控制方式是可选的,下面就分别做一讨论。
2 电厂机组的运行控制方式分析根据电厂规程规定,600MW电厂采用的控制方式有四种,即全手动(BASE)、炉跟机模式(BF)、机跟炉模式(TF)机炉协调模式(CCS)。
机组正常运行时一般采用CCS模式,运行中如果有负荷调节一般选择滑压或定压方式。
根据不同工况或有设备发生故障时,可灵活选用BASE、BF或TF方式。
式中ACE为区域控制偏差;K为电网频率系数。
ACE控制方式有三种:定频率FFC、定联络线交换功率FTC和联络线、频率偏差控制TBC,华北电网在这种控制模式下,实现了区域间的功率控制方式。
关于机组协调控制系统机组负荷管理控制简介及相应优化建议陈干群
关于机组协调控制系统机组负荷管理控制简介及相应优化建议陈干群发布时间：2023-06-02T01:39:47.058Z 来源：《中国科技信息》2023年6期作者：陈干群[导读] 机组负荷管理控制中心是机组协调控制系统CCS的负荷主控及其操作面板的总称。
本文论述我厂协调系统负荷管理中心的基本组成及现存问题以及相关优化建议。
深能合和电力（河源）有限公司广东省河源市 514000摘要：机组负荷管理控制中心是机组协调控制系统CCS的负荷主控及其操作面板的总称。
本文论述我厂协调系统负荷管理中心的基本组成及现存问题以及相关优化建议。
关键字：机组负荷管理；负荷速率；负荷限制；一、概述机组协调控制系统CCS的负荷主控及其操作面板的主要任务是通过机组操作员手动给定负荷、调度自动给定或跟踪模式的方式给出机组的初始目标负荷指令，再根据机组参与电网调频的能力以及选定的变负荷速率，形成机组的负荷需求指令送至锅炉主控、汽机主控的控制逻辑中。
同时负荷管理控制中心也参与了机组运行方式的选择、调频补偿以及RB保护动作等多重任务，是机组协调控制系统CCS的核心组成部分。
现对我厂#3、4机组的负荷管理控制逻辑内容中常用部分并结合其操作面板做简单的介绍和分析。
二、负荷指令的形成传统的负荷指令形成的流程示意：2.1负荷指令选择：负荷指令的选择存在3种模式：AGC模式、手动模式以及跟踪模式。
AGC模式：机组满足AGC投入允许的情况下，投入AGC时，机组目标负荷指令将自动跟踪AGC目标值。
1、手动模式：当机组控制在协调方式CCS下未投入AGC时，机组目标负荷指令将由操作人员从“目标负荷”功能框中手动输入。
2、跟踪模式：当机组触发“负荷指令跟踪”模块时，机组负荷指令将自动跟踪发电机出口功率。
“负荷指令跟踪”模块触发的情况有：a、锅炉主控手动或锅炉主控真自动消失。
b、机组RB动作过程中负荷指令将跟踪发电机出口功率并降至RB动作目标负荷。
c、机组处于BF模式时，主蒸汽压力＞20MPa时或机组处于湿态。
机组协调控制系统的优化设计与实现
330MW机组协调控制系统的优化设计与实现The Optimization Design and Implementation ofCoordinated Control System for 330MW Unit摘要：结合本单位实际应用,通过对DEB协调控制系统本质特征的深入分析，从指令信号间接平衡的角度，研究了DEB协调控制系统的优化问题。
系统投入运行后，机组协调控制系统的控制品质得到了明显的改善，机组能够较好地适应滑压方式运行及AGC控制.关键词：协调控制；优化；AGC控制ABSTRACT: To combine the reality of our company， through analysis the substantive characteristics of DEB coordination control system， from the standpoint of demand signal indirect balance researched the optimize of DEB coordination control system。
When the system to put into use，the quality of coordination control system improved clearly, And electric generating set can be fit sliding press mode and AGC control better。
KEYWORD: coordination control；optimize；AGC control1.引言从电网的角度看，协调控制系统（CCS，Coordinated Control System）是联结发电机组与电网的纽带，是自动发电控制（AGC，Automatic Generation Control）在发电侧的执行者，是电网综合自动化的基础；从单元机组的角度看，协调控制系统是发电机组运行过程中能量供需矛盾的协调者，它能够综合运用多种控制手段，克服机炉间存在的动态特性差异,使锅炉—汽轮机系统成为一个有机的整体;从局部控制回路的角度看，协调控制系统是确保机组整体性能的指挥者,它历经电能产生的整个过程，能够从全局的高度审视机组的运行状况，指导燃烧控制、汽温控制、给水控制等子系统以更恰当的方式参与工作在提高经济效益和社会效益方面，协调控制系统也能起到积极的促进作用。
哈尔滨热电有限责任公司2×30MW机组CCS协调控制回路改进方案
（ 中国华 电哈 尔滨热电有限责任公 司， 黑龙江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５０ ０
同
中 国华 电哈 尔 滨 热 电有 限 责 任 公 司 ＃ 、８ 组 扩 建 工 程 装 机 ７＃ 机 容 量 ２ ３Ｏ Ｗ ，锅炉 为 哈 尔滨 锅 炉 厂提 供 的 亚 临界 自然循 环汽 包 ｘＯＭ 炉， 四角 切园 燃烧 ， 热 器 二级 喷 水 减温 ， 角 调 节再 热 汽 温 加事 故 过 摆 喷水。汽轮机 、 发电机由哈尔滨汽轮机厂 、 哈尔滨发电机厂提供 。 控 制系统为霍尼韦尔 Ｔ Ｓ Ｐ 控制系统， 制粉系统 为双进双出正压直吹式 钢球磨 ， 每端对应锅炉的一层煤粉燃烧器。 １设计 原 理 及其 运行 工艺 本协 调 控 制 系 统采 用 比较 传 统 并 且 又 比较成 熟 的直 接 能量 平 衡即（ Ｅ ） Ｄ Ｂ 法设计控制系统 ， 但是又根据我公司工作实际情 况进行 了一 定 的修 改 ，Ｃ 炉 主控 制 器 采 用 串级 调 节 ，Ｃ ＣＳ Ｃ Ｓ机 主控 采 用 单 回路的调节方式 。 而主信号即功率信号 以前馈的方式送到炉主控制 器， 以指 令 的方 式 闭 环送 入 机 主 控制 器 ， 同时 Ａ Ｃ负荷 指 令 的微 分 Ｇ 信号作为前馈送到机 主控制器 ， 到更加快速 的相应负荷的变化要 做 求。 具体控制原理图如下 ：
一 分析 Ｃ１ 制 与 给 煤机 控 制 的 关 系 ， 到 信 号 ＣＳ控 一 ｌ ｆ 要： 分析 ３ ０ ０ＭＷ 机 组 Ｃ Ｓ 计 原 理 ， 据 实 际投入 情 况进 行 回路 的 必要 修 改 ， Ｃ 设 根 以达
的 比较 全 面 了 ， 论 是稳 定 工 况 ， 是变 负 荷 ， 主汽 压 力 的情 况 锅 无 还 变 炉 都 能做 到 比较 快 的响 应 。 我们知道一个稳定的控 制系统 ，在稳定工况下 ，Ｖ应该和 ｓ Ｐ Ｐ 相等 ， 这样机组处于一个能量平衡的状态 ， 我们这套控制系统能否 做到给定和反馈相等呢？我们来看一下锅炉主控的计算公式 ：
发电厂DCS调节控制的优化和改进
发电厂DCS调节控制的优化和改进528000摘要：随着国家综合国力的强劲增长，能源需求也逐年增加。
热力发电厂，通过燃烧煤炭将热能转化为电能进行发电，同时利用作过功的蒸汽向发电厂周围用户供热，实行热电联合生产，满足当地经济生产过程中的能源需求。
随着科技的进步，对自动化水平要求的提高，先进的控制技术—DCS(distributedcontrol systems,简称DCS)集散控制系统已广泛应用到发电厂。
DCS作为典型的控制系统，是大型发电厂提高控制能力和经济效益的理想选择。
因此，以我厂DCS分散控制系统为基础，通过对我厂主要控制功能的分析研究，以及通过在实际运行中的效果反馈，对我厂DCS调节控制不断进行优化和改进，有效提高了电厂的自动化水平，提高了电厂运行的安全性和经济性。
关键词：发电厂；DCS调节控制优化；一次调频；协调；汽包水位引言现阶段，我国电力体制得到了不断深入改革发展，使得发电企业面临更为激烈的市场竞争，电厂若想不断提升自身市场竞争实力，实现可持续发展，不仅要保证发电机组的良好运行，还应通过多样化的手段减少自身运营成本。
当前，电厂自动化运行过程中，仍存在较大的优化空间，因此，发电企业应将重点放在电厂DCS调节控制的优化与改进上，进一步提升生产效率，提高安全生产管理能力。
唯有结合自身的实际情况，汲取同行的经验教训，不断对DCS控制进行改良，才能使发电企业在面向市场时更具竞争力。
1DCS系统概念和特点DCS集散控制系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。
即把电厂各个系统、工艺、设备分配到若干个控制站，分散进行控制，再通过工控机、人机接口对整个流程进行集中运行、监控和管理。
DCS系统通过现场的各种表计、变送器、传感器等采集现场的温度、压力、位置、电流、开合等开关量及模拟量信号，主控制器（DPU）对这些输入的数据进行综合的处理分析、逻辑运算等，最终生成控制指令以开关量或模拟量信号的形式，输出到现场设备，控制现场设备，比如阀门、水泵、风机、电气开关、电液伺服阀、变频器等，他们既是工业现场的基本设备，也是DCS的基础。
广东某电厂2#机组DCS协调控制系统(CCS)优化工作总结
采用规则+差量控制(此方法我们已成功用于多台大型锅炉的控制)，规则+差量控制的 重点在控制对象的规则模型的建立，规则模型的建立主要应由过程控制专家或系统的设计 人员来提供，或由控制对象的历史运行数据分析得来；如锅炉的减温水流量与锅炉负荷的 函数关系应由锅炉的性能设计人员来提供。
规则+差量控制中的差量(设定值与测量值之差)控制，主要用于在系统运行时在线调 整规则模型内的参数(调整哪些参数由过程控制专家或系统的设计人员定)，使规则模型更 接近真实系统。
改变汽压设定值为 15MPa，观察 BF 方式下，汽压跟踪设定值的品质。此 时，汽机调门开度应保持不变。 7、 改变汽压设定值扰动，改变功率变化率为 5MW/Min，以提高汽压变化率， 改变汽压设定值为 14MPa，观察 BF 方式下，汽压跟踪设定值的品质。此 时，汽机调门开度应保持不变。
根据实验测试结果，分析数据，模拟锅炉燃烧数学模型，经过离线动态仿 真，优化热量信号数学模型如下：
Page 7
差量控制方法的选择：对大滞后系统用模糊控制法，一般系统可采用常规PID方法。 规则+差量控制方法可用于多输入多输出复杂系统。 规则+差量控制的特点：有自学习功能(对被调整参数的记忆)，对操作人员的经验依 赖性不强，控制精度高，响应快，抗干扰能力强。 成熟的复杂回路智能控制策略: 能提高用户系统的控制精度，从而提高产品质量；提 高(被控对象)系统的运行的稳定性和安全性，真正实现减人降耗；提高系统的反应速度， 避免人工控制的超调或滞后，避免(被控对象)系统运行的大起大落。
·如可避免锅炉的汽包的干烧或满水，汽包水位的投自动大大减轻操作工的劳动 强度；锅炉氧量的自动可使风煤比处于最佳值，提高锅炉效率；锅炉负荷的投自动可使锅 炉能迅速响应热（电）用户负荷的变化。 2005年 应用于福建安溪发电有限公司 2X50MWCFB分散控制系统, 主汽温和床温及主汽压 力控制。 2004年 应用于浙江红宝热电厂 2X130T/h CFB 分散控制系统, 主汽温和床温及主汽压力 控制。 2003年 应用于山西永济热电厂 一炉(武汉凯迪410T/H CFB锅炉), 主汽温和床温及主汽压 力控制 。 2002年7月 应用于广东东莞德永佳纺织制衣有限公司（港商独资）新厂热电联产工程 4炉 (75T/H CFB)2机(15MW)DCS,针对德永佳热电站为 孤网、母管制、CFB的特点，采用最新控 制方法，完成 炉膛压力、汽包水位、主汽温度、床层厚度、床温、氧量、负荷(主汽压力) 控制投自动，完成对原老厂10多台柴油发电机组的自启停，领CFB投自动化全国之先。 2002年4月 应用于山东华泰纸业(上市公司）二炉（WGZ170/9.8-1型170 煤粉炉）二机（25MW
协调控制系统(CCS)调试方案
TEST PROCEDURE OF COORDINATED CONTROL SYSTEM FOR BALCO EXPANSION PROJECT 4×300 MW THERMAL POWER PLANT印度BALCO扩建 4×300 MW燃煤电站工程协调控制系统（CCS）调试方案Aug. 20102010年8月ITEM NO.: BALCO-COMM-IP008Complied by:编写：Checked by:初审：Revised by:审核：Approved by:批准：目录Contents1.编制目的 Compile Purpose2.调试范围 Scope of commissioning3.调试前必须具备的条件 Conditions of commissioning4.调试步骤 Process of commissioning5.注意事项 Precautions1.编制目的Compile Purpose为了指导和规范系统及设备的调试工作，检验系统的性能，发现并消除可能存在的缺陷，检查热工联锁、保护和信号装置，确保其动作可靠。
使系统及设备能够安全正常投入运行，制定本方案。
This commissioning procedure is compiled to guide and standardize the practice of testing and adjusting to facilitate proofing of system performance, finding and repairing of possible defects, thus ensuring that the equipment and system can be brought into operation safely and smoothly.2.调试范围Scope of commissioning2.1协调控制系统是大型火力发电机组的主要控制系统，它将锅炉和汽轮发电机作为一个整体考虑来进行控制，协调锅炉控制系统与汽轮机控制系统的工作，以消除锅炉和汽轮机在动态特性方面的差异，使机组既能够适应电网负荷变化的需要，又能够保证机组的安全稳定经济运行。
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
双细则考核下漳山电厂600MW机组协调控制优化
双细则考核下漳山电厂600MW机组协调控制优化作者：景杰等来源：《华中电力》2014年第02期摘要：本文结合漳山电厂600MW机组设备构成和CCS系统设计特点，全面阐述了影响CCS负荷响应滞后时间和响应速率慢的因素，并通过大量的试验和一系列调整措施，对协调控制方案进行分析和优化，很好的满足了电网的双细则标准要求。
关键词：双细则；协调控制；优化1.概述漳山电厂600MW机组DCS控制系统采用的是ABB公司的SYMPHONY分散控制系统。
为满足电网调度快速准确等要求，目前该厂单元机组CCS方案设计是以锅炉跟随为基础，采用负荷指令信号间接平衡，主要特点在于负荷指令经幅值限制、速率限制等处理后同时作用于汽机主控、锅炉主控和压力定值形成回路，使负荷要求变化时，机、炉协调动作；为有效拟合机、炉热力系统的特性差异，保证机、炉动作从时间上匹配，锅炉通过控制磨煤机的出力，在上述回路中采用微分环节和多级惯性环节补偿一次风量，通过给煤机机转速控制煤量改变锅炉负荷，维持主汽压力，以适应汽机的能量需求；汽机在负荷响应起始阶段，通过调汽门动态过开，利用锅炉的蓄热，快速响应负荷，在负荷响应过程中，维持汽机能量需求量与机组负荷要求相平衡。
2. 影响机组协调控制控制系统适应性原因2.1 漳山电厂锅炉和汽机的负荷响应分析针对目前电网双细则考核的要求，CCS的适应性的问题主要体现在以下两个方面：一是CCS负荷响应滞后时间和响应速率不能满足电网的要求；二是CCS的控制品质不能适应机组的运行工况和热力系统特性的变化。
其主要影响因素如下：a）锅炉负荷的滞后时间影响因素主要是由磨煤机的制粉环节形成的，而惯性则与锅炉的热惯性表现有关；b）锅炉本体负荷响应的滞后时间为60s左右，主汽压力响应滞后时间为100s左右；c）在负荷响应动态过程中，通过改变调汽门开度，这等于无限释放锅炉有限的蓄热，机组负荷变化很小，反而会造成主汽压力波动，影响机组的稳定运行。
火电机组协调(CCS)技术研究及应用研究109
火电机组协调(CCS)技术研究及应用研究109发布时间：2022-09-28T08:43:02.144Z 来源：《科技新时代》2022年9期作者：李强[导读] 其中一个参数变化便会产生连锁反应，造成大波动，若不展开有效的协调控制，将难以保证机组稳定运行。
四川广安发电有限责任公司四川广安 638017摘要:在时代高速发展背景下，火电机组所应用的传统控制方案已经无法再满足当前的需求，机组的经济效率、安全性、稳定性等都受到一定的影响，因此，研究火电机组协调控制技术，对自控系统展开优化，提升其控制效果有着积极意义。
关键词:火电机组；协调控制；研究应用；电能前言:电力能源是当前社会的主要能源之一，社会对电能的需求促进了电力领域的发展，大型机组、中型机组等运行方式开始呈现多样化，并且电网对其负荷适应能力的需求提升，承担较高的负荷变化率，使机组效率能够得到保障。
但单元机组控制系统中输入与输出信息大量交错，它们相互影响，其中一个参数变化便会产生连锁反应，造成大波动，若不展开有效的协调控制，将难以保证机组稳定运行。
1.火电机组协调控制系统研究单元协调控制（CCS）系统是将锅炉与汽轮发电组视为整体展开控制，结构为递阶控制，将自动调节、连锁保护等操作高水平组合，形成多操作的控制功能，在任何运行方式中、任何工况中都可满足控制系统的需求[1]。
1.1CCS系统对象特点火力发电机组的构成为锅炉、汽轮机组以及辅助设施，具有着复杂、庞大特点，其中需要大量运行参数须进行控制、监管。
从发电机组运行过程可了解到：燃烧--蒸汽热能--机械能--电能，完成电力的生产，可将整个过程分为炉内燃烧、管传热以及汽轮机输出能量三个环节，简化流程可见图1。
图1 简化流程图1.2单元机组模型CCS系统本质是多变量形式，被控制过程中输入与输出大量交错，两者为耦合关系。
使送风、燃烧量均衡，引风、送风量均衡，给水、蒸汽量均衡，并且在确保气泡水位以及蒸汽温度独立、炉膛压力平衡时将单元机组转化为双输入、双输出的受控目标（见图2）。
关于火力发电机组CCS控制系统的优化改进分析
关于火力发电机组CCS控制系统的优化改进分析摘要火力发电厂的机组运行形式直接关系到电厂运行的安全性、经济性。
而300MW火力发电机因为有了自动发电控制系统与协调控制系统的存在，以至于机组在启停磨的整个环节会发生运行不稳的情况，进一步促使自动发电控制系统失去稳定性，产生负荷改变超差的不良现象。
在这种形势下，本文主要分析火力发电机组CCS控制系统的优化改进措施，以确保整个发电机组运行平稳。
关键词火力发电机组；CCS控制系统；优化改进大型火力发电厂的CCS控制系统是一个较复杂的多变量耦合控制体系。
近些年来，随着我国经济的飞速发展，电网供电负荷发生了巨大的变化，单单依靠原来的调度，由电厂联系电厂实施升降负荷的形式以不能满足现阶段电网的运行情况，特别是优速大容量负荷变化情况。
鉴于此，本文主要探讨如何优化改进火力发电机组CCS控制系统，以更好地为社会各行各业提供电力服务。
1电厂机组运行控制方式依照电厂的相关规定，300MW电厂一般用以下几种控制方式：炉跟机模式，机炉协调模式，全手动及机跟炉模式。
当发电机组处于正常运行状态时，多采用机炉协调模式（CCS），在具体运行过程中调节负荷多用选择滑压或者定压形式，依照不同的工作进展，设备运行状况灵活选用各种模式。
1）炉跟机模式条件下，锅炉主控属于自动方式，工况负荷快，气压存在较大波动，通常无RB信号，发电机处于并网状态或者汽机主控处于手控状态下才能够切换到炉跟机模式[1]；2）机炉协调模式即CCS模式，在这种形势下炉机主控都处于自动形式，汽机主控根据功率偏差调节阀门开度，考虑到压力偏差，锅炉主控把修正后的机组负荷与压力指令发给燃料、风量控制回路，促使锅炉出力和负荷指令间相互匹配。
在这种模式下，目标负荷主要通过相关运行人员依照实际情形进行手动设定，具体在设定之前需要保证COOR投入灯处于发亮状态，这种模式的运行机组多用并网方式；3）全手动模式，即锅炉与汽轮机的主控、运行都采用手动控制形式，机组输出主要借助手动设定相应输出数值，需观察负荷改变情况，促使机炉之间有机配合[2]；4）机跟炉模式，即锅炉主控是自动形式，负荷主要是由相关操作人员手动进而改变锅炉主控负荷的指令，或者调节给水量与燃料，需密切关注负荷变化速率，主汽压力改变情况。
火电机组协调(CCS)技术研究及应用
28:p o c u s聚焦■电力能源火电机组协调（CCS)技术研究及应用★中国人民解放军63621部队李高平，魏东，王亮★杭州和利时自动化有限公司姜国岩，张鹏程，张树强摘要：大型单元机组是一个多变量控制对象。
机、炉的控制动作相互影 响，且动态特性差异较大。
为把炉、机的参数检测、过程调节、联锁保 护、逻辑控制等各个方面作为一个整体进行控制，使炉、机控制更具灵 活性、快速性和准确性，既能满足电网调峰和调频的需求，又能保证机 组安全、经济运行，建立合理的机、炉协调控制策略是至关重要的。
关键词：协调控制系统（CCS);机组负荷；RB;R D/RU;燃烧率；能 量平衡使机组在主、辅机或子回路控制受到限制的异 常情况下，自动过渡到安全状态稳定运行。
(4)具有多种选择运行方式协调控制系统应满足机组各种工況运行的要求，提供可方便选择且具有自动联锁切换的控制方式。
1协调控制系统的功能及要求单元机组协调控制系统要求实现如下基本功能：(1)参与电网的调峰和调频，快速响应电网负 荷的需求调峰是电网根据负荷需求对机组进行的负荷调度；调频则是机组按频差特性根据网频变化自动完成的负荷调整。
因此，调频是随机发生的，调峰则是人为组织的。
(2)稳定机组运行检测与平抑机组运行中的各种内、外扰动，协调炉、机的能量平衡，协调锅炉内部燃料、送风、引风、给水、汽温等各子系统的能量平衡和质量平衡。
(3)机组出力与主辅机实际运行能力的平衡机组运行中可能出现局部故障，或负荷需求超过了机组实时的负荷能力，使某些参数产生供需偏差。
CCS设计应有：•方向闭锁（in-crease block,、decrease block);机组指令迫升/迫降（runup/rundown);•辅机故障减负荷（runback)。
2协调控制系统的对象特性从机组负荷控制角度来看，单元机组是一个相 互关联、多变量耦合控制对象，为便于分析，经适当 假设可简化表示为图1方框图所示被控系统。
- 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)。
LEAD LAG
+-
△
In1 In2
×
+-
△
LEAD LAG
Σ
P
S
D
K
d dt
MAN AUTO LWI MODE RAI
MA
TAI
P
S
D
K
d dt
MAN AUTO LWI MODE RAI
MA
TAI
燃料指令 图 1 :CCS 改造前控制系统原理图
汽机主控指令
节汽轮机调门开度来调节负荷。该方案公式如 下：
1) 汽 机 能 量 需 求 信 号 BD=（P1/PT） ×PT0+（P1/PT）×PT0*K1×d(（P1/PT）×PT0)/ dt+K2×dPT0/dt 。
2) 锅炉热量信号 Q= P1×K+Ck×d(Pb)/dt 其原理图如图 1 所示。 上述汽机能量需求信号和热量信号组成 了燃料控制的主要部分。但是该方案对于锅炉 热量信号的准确度要求较高，由于现场调试条 件的限制、机组长期运行特性变化很大等原因， 导致热量信号可能无法整定的很精确，最终使 得能量需求信号和热量信号之间总是存在一定 偏差，影响主汽压力的控制效果。尤其是在投 入 AGC 的情况下，主汽压力超调会很大。
2 优化后协调控制系统
2.1 优化后协调控制系统控制策略
针对改造前锅炉、汽机控制策略存在的 不足之处，我们对控制方案进行了优化。改进 后控制策略原理图如图 2 所示。
2.2 优化后协调控制系统分析
针对原来控制方案的不足之处，我们对
156 • 电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering
CCS 投入后，汽机主控回路控制负荷。 当实际负荷和负荷设定值存在偏差时，通过调
机前压力 机前压力设定值 调节级压力 汽包压力 目标负荷 实际功率
负荷指令
LEAD LAG +-
△
Σ
AB
÷
A/B In1 In2
×
Σ
AB C
SELM
MRE XALM
SELM
MRE XALM OutGP
1 改造前协调控制系统
1.1 改造前协调控制系统控制策略分析
某 电 厂 #1 机 组 采 用 西 屋 早 期 的 控 制 策 略—能量平衡。即稳态时汽机的能量需求信号 和热量信号平衡，保持燃料指令输出为定值； 动态过程中由于热量信号和汽机能量需求信号 不平衡，他们的偏差通过 PID 运算输出去改 变燃料量，经过调整最终使热量信号和汽机能 量需求信号达到新的平衡，进入稳态工况。为 了增强锅炉的响应速度，原控制策略中还有负 荷指令的微分前馈。这个前馈回路的主要功能 是：升 / 降负荷时，立刻增加 / 减少适量的燃 料量；升 / 降负荷结束后，减少 / 增加适量的 燃料量，以保证升 / 降负荷时，锅炉能够迅速 增加 / 减少燃料，在升降负荷结束时，锅炉能 够减去或增加部分燃料量从而保证主汽压力超 调量较小。
• 电力电子 Power Electronics
火力发电机组 CCS 协调控制系统的优化
文/王培成
摘
为 满 足 电 网 的 调 频 要 求， 大
型火电机组投运 AGC 功能，则需 要 要 CCS 协调控制系统长周期经济
稳定运行 [1]，能更好的适应蒸汽
负 荷 升 降 变 化。 本 文 以 某 火 电 厂
1.2 改造前协调控制系统存在问题
面对网调对电厂 AGC、一次调频等要求 的日益提高，该电厂 #1 机组原控制方案无法 满足要求，所以必须对控制方案不足之处进行 优化。改造前机组运行过程中发现，升降负荷 存在以下问题： 1.2.1 机前主汽压力响应慢
升 负 荷 时， 汽 机 通 过 增 加 调 门 开 度 来 增 加负荷，汽机能量需求信号立刻增大，但是锅 炉燃烧是一个大惯性大迟延的过程，由于热量 信号整定不够精确或者锅炉长期运行特性有所 变化，使得热量信号不能够完全正确反映锅炉 的燃烧情况。当升降负荷进行时，如果升速率 一定，那么负荷指令前馈微分输出为恒定值，
1# 机组 CCS 协调控制系统为例，
分析了该系统改造前控制方案的
缺 陷， 提 出 了 优 化 控 制 方 案， 经
一次调频和 AGC 试验证实各指标
均优于网调规定 , 提高了自动控
制品质。
【关键词】CCS 一次调频 协调控制 AGC
随 着 计 算 机 技 术 的 高 速 发 展，DCS 的 可靠性、容量和速度等性能的提高，DCS 在 电厂过程控制中得到广泛应用。发电厂使用 的 DCS 主 要 有：ABB 公 司 的 N-90、INFI90、SYMPHONY，FOXBORO 公 司 的 I/A， EMERSON（ 原 WESTINGHOUSE） 公 司 的 WDPF 和 OVATION，SIEMENS 公 司 的 TETEPERM-XP， 日 立 公 司 的 5000M，L&N 公司的 MAX-1000 等。国产主要有新华控制 工程有限公司的 XDPS，和利时。笔者工作的 某电厂 #1 机组原分散控制系统（DCS）有以 下系统组成：主控系统为美国西屋公司生产 的 WDPF- Ⅱ，DEH、MEH 为 上 海 新 华 公 司 XDPS-400，CCS(Coordinated Control System) 为 Foxboro 公司 , 并将厂用电、DEH、MEH、 吹灰等系统纳入到 DCS 系统中。本文将介绍 该厂的 1# 机组的 CCS 控制策略优化，供其它 电厂借鉴。
此时仅仅依靠汽机能量需求信号和热量信号的 偏差来改变燃料量，导致压力响应速度慢。特 别是在升降负荷结束后，稳态偏差迟迟不能消 除。 1.2.2 AGC 投入后，汽机负荷响应慢，不能达 到网调的要求
对火力发电机组来说，负荷的响应速度和 机前压力的波动量是一对矛盾的过程。如升负 荷时，要保证负荷的响应速度，就要迅速动作 汽机调门，充分利用锅炉蓄热，所以会导致主 汽压力的快速下降；要保证主蒸汽压力的平稳， 就需要牺牲负荷的响应速度，等待锅炉燃烧产 生的新蒸汽。CCS 投入后，从机组运行角度 来考虑，升降负荷过程中希望主蒸汽压力波动 较小，所以一般采取适当牺牲负荷的响应速度 来保证主蒸汽压力的稳定。但是在投入 AGC 后，网调更关心负荷的响应速度，所以必须对 原先的控制策略进行优化，不仅要保证主蒸汽 压力的波动量而且还要满足 AGC 对负荷响应 速度的要求。