集控单元机组的控制方式

机组的控制方式简介电厂单元机组控制要解决的问题是机组的功率自动调节，也就是锅炉和汽机作为一个生产整体来适应外界负荷的需要，这样就牵涉到锅炉和汽机的调节性能。

从电网角度考虑，机组负荷调节要有快速的响应性，而从电厂机组的运行来看，快速的负荷调节要在保证机组安全稳定运行的前提下进行。

机、炉的调节特性有很大差异，锅炉热惯性大，反应慢，汽机惯性小，反应快，在增减负荷时，汽机的调阀进行快速调节，会引起机前压力较大波动，造成锅炉压力不稳，从而影响机组的稳定和安全。

电厂集控机组的机炉协调能很好的解决这个矛盾。

但是在机组的启停和重要辅机故障及事故处理时，机组的协调并不能完全适应机组的安全稳定调节，这就引出了机组的其它几种控制方式。

单元机组的控制方式基本上简分为机炉手动控制方式、汽机跟随控制方式、锅炉跟随控制方式、机炉协调四种方式，其中机炉协调又可分为以炉跟机为基础的协调控制方式、以机跟炉为基础的协调控制方式。

（一)机炉手动控制方式（基础控制方式，BASE )这种控制方式很好理解，锅炉、汽机都是手动，单元机组的运行由运行人员操作，汽机和锅炉的控制指令均由操作员手动控制，机、炉各自运行，之间不存在任何关联。

主控系统中的负荷要求指令跟踪机组的实际出力，为投入自动做好准备。

该方式适用于机组启动的初级阶段和停机的最后阶段，特别是机组并网后到切缸前这一阶段，在参数不稳定和操作量较大的情况下，该方式能很好的稳定机炉运行，在机组滑停的最后阶段，该方式也经常应用，它能使机组在各自手动状态下稳定运行，操作员人为控制的主动性增加，机动性增强，调整手段增多，灵活的适应于现场操作。

在机炉设备出现故障或机组协调不稳定时，应解除机炉主控(建议先解除机主控然后再解除炉主控，这样对汽机的运行有利，因为机组的不稳定工况归根结底基本都体现在对汽机的影响上）。

机组的子控制系统自动无法投入时，也应切为手动方式运行。

该方式的缺点是：所有操作均由人工判断、操作，易引起误操作。

（二）机主控《也称为机跟炉、机跟踪，简称TF》我们厂的机主控方式是：机跟踪，输出功率不可调方式这种控制方式简单的说就是：汽机调压力，锅炉手动调燃料。

汽机投入自动，而锅炉是手动，锅炉不参与调整，汽机只进行机前压力调整，我厂由于是输出功率不可调的机主控方式，机组只维持实际的输出功率，不接受外部负荷指令，所以锅炉不参与负荷的自动调整，只能靠改变机前压力的设定值，来改变汽机调阀的开度，从而相应的改变机组负荷。

1、机组在切缸完成到负荷180MW之间的暖机过程中，投入机主控方式比较理想。

以机组中压缸冷态启动为例，切缸完成后的参数为负荷55MW，压力6.0MPA，在负荷升至180MW之前，压力要保持在6.0MPA进行暖机，由于机组启动初期，燃烧相对不稳定，则压力不稳定，在此工况下，投入机主控方式，机前压力设定为6.0MPA，汽机调阀根据设定值进行自动调整，锅炉燃烧弱时，汽机关小调阀，燃烧强时，开大调阀，始终使机前压力保持在6.0MPA。

如果要增加负荷，可手动增加锅炉燃料量，使调阀自动开大，相应的就使负荷增加，直至180MW。

如果按机组定滑定运行曲线执行时，可将机前压力设定为7.4MPA，相应的增加燃料量，直至负荷240MW。

2、在正常滑参数停机的中后期，机主控方式也可很好的进行应用。

在负荷减至180MW，机前压力设定8.62MPA，，通过减小燃料量，调阀自动关小，负荷减至停机前的60MW，而压力始终保持在8.62MPA，直至机组打闸。

但在机组大小修前的停机时，停机后期不适宜投入机主控，因为投入机主控后，随着燃料量的减小，调阀逐渐关小，汽机的冷却蒸汽量减小，对汽缸的深度冷却不够。

3、在机组的正常运行中，如果汽机调阀、大机振动有问题时，也不适宜投入机主控，以免调阀调整频繁，加剧问题扩大，（特别是我厂两台机的振动均存在偏大的情况，那么在高负荷高压力的情况下，如果解除炉主控，仅投入机主控，会加剧汽机调阀的波动，甚至由于压力设置偏低，汽机继续开大调阀从而引起过负荷，继而使大机振动上升，威胁机组安全）机主控由于控制调阀来控制压力，所以对锅炉的稳定运行有利，但由于锅炉响应较慢，所以对电网负荷和调频调整不利。

（三）炉主控《也称炉跟机，路跟随，简称BF》我们厂是机组输出功率不可调的炉主控方式。

也就是汽机投入手动，锅炉投入自动，机组负荷由汽轮机手动控制（操作员手动增加阀位来改变负荷），锅炉调整压力，锅炉的燃烧量按照汽机的需要来自动调整。

此方式在现在集控单元机组应用较少。

在汽机投入手动情况下，汽机阀位固定，负荷也就相应的固定，锅炉则自动调整燃料量，跟踪压力，以维持当前实际负荷。

在汽机有故障时，投入炉主控，解除汽机自动，固定阀位，带相应的实际负荷，对汽机的稳定运行有利。

1、在机组大小修前的滑停中期，投入炉主控方式对降缸温比较有利。

在参数降至一定程度（根据现场实际需要),解除机主控，使汽机调阀固定在一个相对较大的开度，然后根据当前缸温来匹配的降低汽温，这样在较大开度的调阀下(保证蒸汽流通量）来降低汽温，能使缸温很好的得到冷却。

但在滑停后期也应解除炉主控，否则锅炉燃料量不会自动减小，燃烧不会减弱，对温度和压力的进一步下降不利，解除炉主控后，机炉均在手动，此时手动减少燃料量，降低锅炉燃烧，锅炉压力下降，在汽机调阀不变的情况下，使汽压、汽温、负荷下滑（在汽温汽压下降到一定程度后，也应手动关小调阀，以免打闸前负荷过高）。

2、在机组正常运行时，特别是高负荷时，不要轻易使用炉主控方式，更不要随便手动增加阀位，以免机组过负荷或使机组振动加剧，12.31日的#2机跳机，就是在压力负荷较高情况下，解除机主控，使#4调阀在9%的开度下盲目的快速增加阀位，使#4调阀快速的进入了激振区，而不是脱离了激振区，从而造成振动大跳机。

炉主控方式一般使用于机组启停时或汽机有局部故障需要带固定负荷时，但由于锅炉调整频繁，对锅炉的运行调节不利。

（四）协调方式（简称CCS）什么是协调控制系统：在单元机组控制系统的设计中，考虑锅炉和汽轮机的差异和特点，采取某些措施，让机炉同时按照电网负荷的要求变化，接受外部负荷的指令，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。

它是由负荷指令处理回路和机炉主控制回路这两部分组成。

负荷指令处理回路的作用：（1）、该回路接受的外部指令是电网调度的负荷分配指令、机组运行人员改变负荷的指令、电网频率自动调整的指令。

根据机组运行状态和电网对机组的要求，选择一种或几种。

（2）、限制负荷指令的变化率和起始变化幅度，根据机组变负荷的能力，规定对机组负荷要求指令的变化不超过一定速度，以及起始变化不超过一定幅度。

（3）、限制机组最高和最低负荷。

（4）、甩负荷保护，在机组辅机故障时，不管外部对机组的负荷要求如何，为保证机组继续运行，必须把负荷降到适当水平。

（5）、根据机组的辅机运行状态，选择不同的运行工况。

机炉主控制回路的作用：（1）、经过处理得负荷指令Po，对锅炉调节系统和汽机调节系统发出协调的指挥信号锅炉指令Pb和汽机指令Pv（2）、根据机组输出功率与负荷要求之间的偏差，决定不同的运行方式以炉跟机为基础的协调控制方式（CCS-BF）这是常用的协调控制方式。

锅炉、汽机自动系统都投入，锅炉调节主汽压力，汽机调节功率。

可以参加电网调频，可以投入AGC。

(自动发电量控制AGC（Automatic Generation Control）是能量管理系统EMS中的一项重要功能，它控制着调频机组的出力，以满足不断变化的用户电力需求，并使系统处于经济的运行状态。

)以机跟炉为基础的协调控制方式（CCS-TF）锅炉、汽机自动系统都投入，汽机调节主汽压力，锅炉调节负荷。

这种方式不参加电网调频，调度所也不能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。

机组在协调方式时，锅炉主控的作用是维持主汽压力等于设定值。

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，改变汽轮机调节阀的开度和锅炉的燃烧率。

其基本原理如下：协调简单的说就是机炉做为一个整体来参与调整。

当外界需要负荷增加时，功率信号加大，出现正的偏差信号，加到汽机主控器上，使汽机调阀开大，负荷增加，同时该信号也加到锅炉控制器上使燃料量增加，提高锅炉蒸汽量。

汽机调阀的开大，引起汽压下降，锅炉虽已增加了燃料量，但由于锅炉的延迟性，出现了正的压力偏差信号，此信号促使锅炉燃料量进一步加大，压力偏差信号按负方向加到汽机主控器上，使调阀关小，汽压恢复。

正的功率偏差使调阀开大，它开大后导致正的压力偏差，又使调阀关小，这两个偏差信号使调阀在开大到一定程度后停在某一位置。

协调控制方式中，会同时出现功率和压力偏差信号，但功率偏差信号的作用会被压力偏差信号作用抵消，两者之间建立一定关系，该关系不能长时间维持，因为功率及压力偏差信号会逐渐消失，同时调阀在功率偏差和主汽压恢复下，提高了机组负荷，使功率偏差也逐渐缩小，最后功率和压力偏差均趋于零，机组在新的负荷下达到新的稳定状态。

我厂协调控制系统主要包括单元负荷控制回路、RUNBACK回路、频率校正回路、压力设定值回路、热值校正回路等。

1、单元负荷控制回路单元负荷控制回路的主要任务是：根据机组可以接受的各种外部负荷指令，处理后作为负荷给定值，分别送到锅炉主控系统和汽机主控系统。

功率回路反馈采用发电机有功功率作为反馈信号，投入后，反馈信号进入到DEH控制回路，控制负荷与设定值相同。

投入功率回路后，DEH系统独自控制机组功率，控制目标为DEH系统设定的目标负荷值，通过动作汽机调阀自动按照设定值和功率反馈的偏差进行调整，以使机组负荷等于设定值对我厂来说，高负荷投入功率回路，由于调阀和发电机功率偏差问题，DEH 会自动开大调阀增加负荷，易引起机组过负荷。

在发电机出口PT故障时，会使功率测量元件输出变化，影响机组的负荷测量回路，进而造成机组调整不稳，所以在发电机出口PT检修时应退出功率回路。

功率回路的应用较少，一般在机组的启动切缸后，可以有选择的投入。

在锅炉压力不稳定时不宜投入，因为刚投入后，由于先前锅炉不稳，所以主汽压波动，调阀也会变化，这样会加剧锅炉出口压力进一步变化，使锅炉运行不稳定功率回路投切瞬间，由于给定值、目标值自动跟踪机组功率值，所以它是一种负荷的无扰切换2、RUNBACK回路RB回路的主要作用是计算最大与最小允许负荷值。

包括机组最大、最小可能处理运算回路。

当机组由于辅机故障而发生RB时，其最大可能出力根据不同的辅机故障而收到不同的变化率限制。

根据我厂的实际情况，RB回路不再直接参与机组的负荷指令调节，而是采用切磨的方式，通过协调来调节机组的运行工况。