火力发电机组协调控制系统
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
对火电厂600MW超临界机组协调控制系统的分析
对火电厂600MW超临界机组协调控制系统的分析作者：曾有琪韦培元马军来源：《城市建设理论研究》2012年第30期摘要：就国内火电厂的火电机组发展现状来看，大规模、高效率的超临界机组已经形成了市场化规模，600MW超临界机组比传统的亚临界机组有着压倒性的性能优势。
超临界机组对煤耗量的大幅度降低，有效缩减了火电厂的运营投资，在减少能源消耗、缩减运营成本的同时，也减少了污染物向环境中的排放。
文章就600MW超临界机组内容进行了简单的概述，介绍了600MW超临界机组协调控制策略，阐述了600MW超临界机组协调控制系统。
关键词：600MW超临界机组；控制策略；控制对象；协调控制系统Abstract: Considering the development situation of the domestic thermal power units of thermal power plants, the large-scale, high-efficiency supercritical unit has formed the marketization scale, and600 MW supercritical units have the overwhelming performance advantages compared with conventional subcritical units. Supercritical units contribute to the huge reduction in the amount of coal consumption, effectively reducing the investment in thermal power plant operators, which also can reduce the pollution emission to environment. In this paper, the content of 600MW supercritical units is described simply, coordinated control system strategy of the 600MW supercritical units are introduced, as well as its coordinated control system.Key words: 600 MW supercritical units; control strategy; controlled object; coordinated control system中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）随着国内对火电机组内容研究的不断深入，以及火电机组相关技术、系统在近几年内的高速发展，高效率、大规模的超临界机组在火电厂中的应用越来越广泛和普及。
火力发电机组CCS协调控制系统的优化
LEAD LAG
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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
邹县MW机组协调控制系统
邹县600MW机组协调控制系统原理与分析李刚<华电国际邹县发电厂）摘要：以协调控制系统的基本原理为基础，以邹县600MW机组协调控制系统为例，介绍协调控制的思想、设计、控制功能的实现以及实际应用中问题的分析。
b5E2RGbCAP关键词：协调控制；原理；分析；应用1 邹县电厂三期工程简介邹县电厂三期工程两台600MW燃煤汽轮发电机组是国家“九五”重点建设工程，#5机组于1997年1月17日投产,#6机组于1997年11月5日投产。
p1EanqFDPw邹县电厂三期工程为世界银行贷款与国内投资相结合的建设工程。
其主要设备供货情况为：锅炉由美国福斯特·惠勒能源公司<FW）提供；汽轮发电机组由东方电站成套设备公司和日本株式会社日立制作所合作设计生产；输变电设备主要由法国施耐德公司、欧洲ABB公司、意大利NMG 等公司生产；热控设备采用WDPF-II型分散控制系统，由美国西屋公司提供。
DXDiTa9E3d锅炉为亚临界、中间一次再热、自然循环、平衡通风、单炉膛、悬吊式、燃煤汽包炉。
制粉系统采用正压直吹式，锅炉按滑压运行和5% 超压运行设计，以带基本负荷为主并能满足调峰、调频要求,点火及助燃燃用#0轻柴油，油枪出力设计可带30%MCR负荷,最低稳燃负荷为30%MCR。
RTCrpUDGiT汽轮机为亚临界、中间再热、单轴三缸四排汽、冲动凝汽式，设计额定功率为600MW，最大连续出力658MW。
汽机采用高中压缸合缸结构，低压缸为双流反向布置。
机组设计为中压缸启动方式。
旁路系统不能投入时，也可用高压缸方式。
旁路系统采用二级串联的启动旁路，容量为300t/h，只能满足机组启动需要，不具备保护功能。
机组甩负荷时，不能实现停机不停炉。
5PCzVD7HxA发电机为全封闭、自通风、强制润滑、水/氢/氢冷却、圆筒型转子、同步交流发电机。
发变组保护采用ABB公司生产的微机式继电保护，每套保护均设双CPU，整个发变组保护为双套配置。
火电机组协调控制系统预测控制的仿真研究
火电机组协调控制系统预测控制的仿真研究发布时间：2022-09-26T03:50:05.897Z 来源：《中国电业与能源》2022年10期作者：罗颖[导读] 随着电网技术的不断发展，大量的火力发电机组也在进行相应的变化罗颖广东红海湾发电有限公司 516623摘要：随着电网技术的不断发展，大量的火力发电机组也在进行相应的变化，火电机组需要有良好的负荷适应能力，能够存在较强的电荷变化情况，在运行的过程中也需要对机组的各项数据进行控制。
火电机组想要能够运行就需要建立相应的控制系统，一般来说控制系统是由多个系统建立起来的，并且之间会有存在相应的联系，因此火电机组需要对控制方式进行相应的改善，只有火电机组在响应电网负荷要求时，有效的分配工作才能够保证火电机组运行的安全。
火电机组的控制系统能够有效的了解当前火电机组的运行情况，为了取得良好的控制品质，就需要对大型火电机组进行优化和完善。
关键词：协调控制系统；先进控制技术；火力发电机组前言随着电力工业的发展，高参数、大容量的火电机组已经成为了电网的主力机组，这些机组的安全可靠运行，不仅会直接决定电能的产量和质量，同时也会决定整个电能生产过程的能源消耗，因此需要保证火电机组的协调运行，从而让火电机组适应电网调峰的要求。
火电机组需要解决运行过程中的能源消耗问题，在预习的过程中尽量的减少没资源的使用，从而提高电力企业的经济效益。
火电机组主要是由锅炉和汽轮发电机组成，在运行的过程中，火电机组需要利用计算机来对各个系统进行控制，解决火电机组过程中出现的关键技术问题，从而为火电机组的运行打下基础。
一、协调控制系统的概述现代电厂是复杂的流程工业系统，有很多控制回路和子系统构成协调，控制系统是整个控制系统的最上层，能够有效的处理各项流程。
协调控制系统能够利用数学来建立相应的控制模型，并且在系统过程中提出了算法控制矩阵控制，预测控制等等控制算法作为一种先进的控制策略，协调控制系统已经在很多行业中都运用起来，并且引起了社会的广泛关注。
火电机组的励磁系统和调速系统的协调控制
火电机组的励磁系统和调速系统的协调控制发电机的励磁系统和调速系统都可以帮助电力系统从扰动中恢复，通过各自的调节分别减小了加速面积和增加了减速面积，都达到了减小发电机转子动能增量的效果，提高了发电机的暂态稳定性，但是两者的调节原理和特性有所不同。
励磁系统通过自动调节发电机的励磁电流，有效的控制电压和稳定性，它能够对一个扰动作出快速的响应，调节速度很快，可以在短时间内实现电压调节。
从而能够跟上暂态过程。
励磁控制改善暂态稳定性的原理如下：通过抬高发电机极端电压来增加发电机输出电磁功率e P ，进而减小e m P P P -=∆1，从而减小了加速面积。
但是励磁系统的调节效果受到自身容量以及发电机容量等的限制，在强励运行时可能会由于高励磁电压引起转子绝缘损坏、高励磁电流引起转子过热、高电枢电流引起定子过热，而在欠励运行时，会造成铁心端部发热和过度的磁通引起的发热。
因此励磁系统不能长期工作于强励，一般为20s 左右属于短时间调节。
调速系统则是通过调节器改变进气量，来改变原动机的输出转矩，从而调节发电机的输入机械功率，因此通过调速系统能够改变原动机的出力使得电磁功率和机械功率达到平衡，所以理论上调速最终能够实现电力系统稳定的控制。
但是由于原动机调节器都具有一定的惯性和存在失灵区，因而其调节作用总有一定的滞迟，加之原动机本身从调节器改变进气量到它的输出转矩发生相应的变化需要一定的时间，所以，即使是动作较快的汽轮机调节器，它对暂态稳定的第一个摇摆周期影响也很小。
考虑到以上所述两种系统各自存在的调节特性，初步设想按照如下的方式来实现励磁系统和调速系统的协调控制：当电力系统出现扰动的时候，可以首先由励磁做出相应的响应，在短时间内保持系统的稳定性，所以从时间上，利用两种调节方式的不同特性实现了协调控制。
(1). 在暂态过程的第一个摇摆周期中以励磁控制为主，提高励磁控制的响应速度和强励倍数，通过励磁电流的快速增加提高发电机电势，从而减小加速面积，使得系统在第一个摇摆周期内能够保持暂态稳定。
发电厂锅炉和汽轮机组的协调控制系统分析
672023.08.DQGY发电厂锅炉和汽轮机组的协调控制系统分析王 川（国能天津大港电厂）摘要：目前，我国的电力资源仍以火力发电为主，同时，核电、风电、太阳能等新能源发电也正在逐步发展。
火电机组的调节控制对象多为锅炉和汽轮机两个部分。
作为能源压舱石，火电厂在能源安全方面仍有举足轻重的作用。
由于电厂的总装机容量在不断增加，国内电力集团旗下电厂机组容量也在不断增加，这就使得电力市场呈现出更加复杂的局面。
这一形势下，如何实现电力企业，特别是火电机组锅炉和汽轮机协调运行的控制，就成为值得研究的问题。
这一问题的解决，将会给发电厂带来巨大的经济效益和社会效益。
同时，对我国实现节能减排的目标也有着重要意义。
从目前国内外火力发电机组协调控制系统应用的发展趋势来看，已经取得良好的效果。
尤其是随着我国能源结构的不断调整和优化以及电厂运行调节手段的不断创新和优化，火电厂锅炉和汽轮机协调控制系统已经成为我国火电厂发展过程中十分重要的一部分。
本文对该系统进行较为全面的介绍和分析。
关键词：锅炉；汽轮机；协调控制系统0 引言协调控制系统是我国发电厂目前运用最为广泛的一种技术，其对我国的电力发展产生着深远的影响。
由于火电机组中的锅炉和汽轮机组均存在着独特性，所以在实际运行中，两者都必须谨慎操作，如此才能实现资源的高度利用。
本文对协调控制系统下火电机组中锅炉和汽轮机组展开合理分析。
1 系统特点该系统的设计与以往的系统有着一定的不同，其主要特点：①在对锅炉和汽轮机进行控制时，该系统将锅炉主蒸汽压力作为控制器的一部分。
在控制过程中，通过对锅炉主蒸汽压力和汽轮机压力之间进行有效联系，使得二者能够协同工作，进而实现锅炉主蒸汽压力的调节控制。
②在对系统进行设计时，主要是通过控制锅炉主蒸汽压力和汽轮机主蒸汽压力之间的比例关系，从而使两者能够进行协调。
③在对锅炉和汽轮机协调控制时，需要对二者之间的协调关系进行有效联系。
为了实现这一目的，就需要分别对二者进行独立调节。
300MW火电机组协调控制系统的设计说明
目录1．选题背景 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计任务 (1)2．方案论证 (1)2.1 协调控制系统的功能 (1)2.2 单元机组的运行方式 (2)2.2.1 定压运行方式 (2)2.2.2 滑压运行方式 (2)2.2.3 联合运行方式 (2)2.3 单元机组负荷控制方式 (3)2.3.1 以锅炉跟随为基础的协调控制方式 (3)2.3.2以汽轮机跟随为基础的协调控制方式 (4)2.3.3 综合型协调控制方式 (5)3．过程论述 (5)3.1负荷指令管理部分 (6)3.1.1负荷指令运算回路 (6)3.1.2负荷指令限制回路 (7)3.1.3 负荷增／减闭锁BLOCK I/D (10)3.1.4 负荷迫升／迫降 RUN UP/DOWP (11)3..2机炉负荷控制部分 (12)3.2.1 锅炉主控制器 (12)3.2.2 汽轮机主控制器 (13)4．结果分析 (14)5．总结 (14)6．心得体会 (14)7．参考文献 (15)1．选题背景1.1 设计背景随着电力工业的发展，高参数、大容量的火力发电机组在电网中所占的比例越来越大。
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。
单元机组的协调控制系统（Coordinated Control Systen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，这是单元机组的负荷控制系统。
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部主要运行参数的偏差要求协调运行，即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，对维持主蒸汽压力偏差在允许围。
1.2 设计任务本设计要求通过运用过程控制的基本概念、基础理论与方法，根据大型火电机组的实际生产，对火电机组的过程控制系统进行分析，设计出原理正确，功能较为全面的300MW火电机组协调控制系统。
火力发电厂AGC协调控制优化设计研究的开题报告
火力发电厂AGC协调控制优化设计研究的开题报告一、选题背景和研究意义火力发电厂是我国当前主要的电力生产方式之一，它不仅在电力生产方面具有重要的作用，同时也是我国工业经济发展的推动力量之一。
而AGC（Automatic Generation Control）协调控制是一种能够实现发电机组自动调节的控制系统。
随着电力市场化进程的加速，发电企业面临的竞争也越来越激烈，因此高效的AGC协调控制对于保证电网稳定运行和降低发电成本非常重要。
本研究旨在对火力发电厂AGC协调控制进行优化设计，提高其对电网运行的响应速度和稳定性，减少电网负荷波动和提高发电效率，从而实现降低企业运营成本和提高经济效益的目的。
二、研究内容和研究方法1. 研究内容：（1）分析火力发电厂AGC协调控制的现状和存在的问题。
（2）探究AGC协调控制的优化设计理论和方法。
（3）针对火力发电厂的实际情况，设计出适合的AGC协调控制方案。
（4）运用仿真软件对所设计的AGC协调控制方案进行优化及性能测试。
2. 研究方法：本研究将采用文献研究、案例分析和仿真实验等研究方法进行探究和设计。
三、预期研究成果和研究价值预期研究成果：（1）对火力发电厂AGC协调控制的现状和存在的问题进行系统分析。
（2）探究AGC协调控制的优化设计理论和方法，并在此基础上设计出适合火力发电厂的AGC协调控制方案。
（3）通过仿真实验对所设计的AGC协调控制方案进行优化及性能测试。
研究价值：（1）对火力发电厂AGC协调控制进行优化设计，提高其对电网运行的响应速度和稳定性，减少电网负荷波动和提高发电效率，从而实现降低企业运营成本和提高经济效益的目的。
（2）为火力发电企业提供AGC协调控制优化设计的实践经验和方法。
（3）也有助于提高我国火力发电工业的综合竞争力，推动火力发电工业可持续、高效、健康的发展。
300MW火电机组协调控制系统的设计(东北电力大学)
目录1．选题背景 1设计背景 1设计任务 12．方案论证 1协调控制系统的功能 1单元机组的运行方式 2定压运行方式 2滑压运行方式 2联合运行方式 2单元机组负荷控制方式 3以锅炉跟随为基础的协调控制方式 3以汽轮机跟随为基础的协调控制方式 4综合型协调控制方式 53．过程论述 5负荷指令管理部分 6负荷指令运算回路 6负荷指令限制回路 7负荷增／减闭锁BLOCK I/D 10负荷迫升／迫降 RUN UP/DOWP 113..2机炉负荷控制部分 12锅炉主控制器 12汽轮机主控制器 134．结果分析 145．总结 146．心得体会 147．参考文献 151．选题背景设计背景随着电力工业的发展，高参数、大容量的火力发电机组在电网中所占的比例越来越大。
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。
单元机组的协调控制系统（Coordinated Control Systen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。
从广义上讲，这是单元机组的负荷控制系统。
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，即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，对内维持主蒸汽压力偏差在允许范围内。
设计任务本设计要求通过运用过程控制的基本概念、基础理论与方法，根据大型火电机组的实际生产，对火电机组的过程控制系统进行分析，设计出原理正确，功能较为全面的300MW火电机组协调控制系统。
2．方案论证协调控制系统的功能现代大型锅炉——汽轮机单元机组属于多变量控制对象。
机、炉相互影响，且机、炉的动态特性差异很大。
大型火电机组协调控制系统闭环逻辑实用解析
大型火电机组协调控制系统闭环逻辑实用解析下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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火电机组协调控制系统研究的开题报告
火电机组协调控制系统研究的开题报告一、选题背景随着能源需求的不断增加，电力是国家经济发展的重要组成部分，现代电力系统中火电机组协调控制是很重要的系统之一。
如何通过协调控制，提高火电机组的运行效率和稳定性已成为研究热点。
因此，火电机组协调控制系统研究显得十分重要。
二、研究意义火电机组作为电力系统中最主要的发电设备，具有重要的地位和作用。
通过对火电机组协调控制系统的研究，可以不断提高火电机组运行效率及稳定性，降低煤耗和污染排放，同时也可以降低电力系统的故障率，提高电网的可靠性和经济性，对我国电力系统的安全、稳定、高效运行具有重要意义。
三、研究目标和内容研究目标：通过对火电机组协调控制系统的研究，建立符合实际要求的火电机组协调控制系统模型，实现火电机组间的协调运行，提高火电机组的运行效率和稳定性。
研究内容：1.火电机组协调控制系统的理论研究2.火电机组协调控制系统的关键技术研究3.火电机组协调控制系统的建模及仿真研究4.火电机组协调控制系统的实验验证四、研究方法1.理论研究：通过文献调研、资料收集等方式，深入研究火电机组协调控制系统的理论知识。
2.实验研究：通过现有的实验平台，进行火电机组协调控制系统的实验验证，将实验结果与模型进行比对分析。
3.模拟研究：通过建立火电机组协调控制系统的数学模型，进行仿真分析，探究控制系统的优化方法和调节策略。
五、预期成果1.建立符合实际要求的火电机组协调控制系统模型。
2.提出可行的控制策略和优化方法。
3.验证控制系统的效果，并对系统进行分析评价。
六、论文大纲第一章绪论1.研究背景和意义2.研究现状和发展趋势3.研究内容和方法4.论文结构布局第二章火电机组协调控制系统理论研究1.火电机组协调控制系统的定义2.火电机组协调控制系统的组成3.火电机组协调控制系统的工作原理4.火电机组协调控制系统的控制策略第三章火电机组协调控制系统的关键技术研究1.系统建模与仿真2.控制系统设计与优化3.控制器实现与系统集成第四章火电机组协调控制系统建模及仿真研究1.火电机组协调控制系统建模2.火电机组协调控制系统仿真3.仿真结果分析及对比第五章火电机组协调控制系统的实验验证1.实验系统介绍2.控制器设计及实现3.实验结果分析及对比第六章结论1.研究成果总结2.研究存在的问题及展望参考文献。
火电厂集控运行及机组协调控制策略研究
火电厂集控运行及机组协调控制策略研究摘要: 随着社会、经济、科学技术的快速发展，人们生活中对用电的要求也在不断提高。
火力发电厂在国家电网中占有举足轻重的地位，对国家的经济发展和人民生活都起着举足轻重的作用。
在火力发电厂中，利用自动集中控制的方式，不仅能够降低能源消耗，而且能够提高其工作效率，而且能够大幅度地提高电网的安全稳定度。
这种集控运行模式在发电厂中已经被普遍采用，它与机组的协同控制相结合，实现了统一管理调控，大大地提升了发电厂电力的生产效率。
但是，在集中控制的运作过程中，也出现了不少问题。
本文就火力发电厂集中控制的运作方式和机组的协同控制进行了简单的剖析，目的是为了模仿火力发电厂的工作情况。
关键词:火电厂;集控运行;机组;协调控制1火电厂集控重要作用对火力发电厂的风险点集中控制，首先要明确风险点的界定；危险点是指企业在生产活动中，由于人为、设备和管理等原因而引起的一系列危害因素。
由危险点引起的交通安全事故，是一种高风险、多发、隐蔽性很强的交通安全事故。
这些特点，需要在进行危险点防治的时候，要对危险点进行预先的预测，并采用可靠的预防措施加以解决，从而避免危险点的出现，避免重大事故所带来的人员伤亡、设备损害问题。
在对风险点进行集中控制的重要性认识上，要注重在火力发电厂的实际生产中，各种评估系统及相关的安全措施。
制定这些系统和安全措施，是为了避免工作人员在进行作业之前，对风险集控不够了解，对应急方案不够完善，对紧急状况缺少对应的应对办法，从而导致重大危险的发生。
2集控运行系统原理与传统的火力发电厂技术相比，集中控制操作技术可以更好地反映出现代生产工艺的数字化、集成化和高度自动化。
他的核心内容是对火电厂生产线进行集中控制和管理，生产线控制技术指的是通过计算机功能来提升火电厂生产的自动化程度，从而达到对大中型生产线进行实时监控，并在出现异常状况时进行人工操作的调整控制技术；生产线管理技术指的是对生产线的生产效率进行优化和提升，对在集控运行系统工作中的信息进行统计分析，对集控运行系统在生产过程中的经济运行进行指导，对生产事故的发生进行预防等技术的综合统一。
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。
发电厂生产过程协调控制
第四层 第三层 第二层 第一层
连续过程 批量过程 离散过程 现场设备
DCS的分层结构
• 现场级 一般位于被控生产过程的附近。 典型的现场级设备是各类传感器、变送器和执 行器，它们将生产过程中的各种物理量转换为 电信号。 • 现场级的信息传递方式 传统的4～20mA(或者其他类型的模拟量传输方 式 现场总线的全数字量传输方式
分散型控制系统（DCS）
人机接口设备
• 工程师工作站(EWS)
系统的构成与组态； 系统的检查与试验； 故障的分析与处理；
文档(图纸、表格、文件等)的编制与修 改。
其他类型的人机接口
• 手动/自动站
• M/A站是常见的一种就地人机接口。一个M/A站与 一个调节回路相对应，可以显示与调节回路相关 的过程变量、控制输出、阀位指令、设有控制技 键供操作。 M/A站安装在就地的面板上，使运行 员“看着”过程操作。 • M/A站为系统提供了一种旁路的功能，使操作员 可以在没有控制模件的情况下手动控制过程。
分散型控制系统通信网络
• 第一层(最低层)网络为总线结构，称之为子总线， 其通信介质为印刷电路板，位于PCU之内； • 第二层网络也为总线结构，称为控制公路。其通 信介质为印刷电路板，它位于PCU之内，用来支持 网络管理模件的多功能处理器。 • 第三层网络有两种可选类别。INFI－NET环网、 INFI－工厂环网。 • 第四层网络为INFI－NET中心环网。
图7-3 综合型协调控制方式
协调控制方式
单元机组协调控制系统组成：
负荷管理控制中心(LMCC)
机炉主控制器
相关的锅炉、汽轮机子控制系统
电网中心调度所负荷指令 ADS 运行人员 负荷指令 负荷管理控制中心(LMCC) (主蒸汽压力给定值)p0 (实际主蒸汽压力)pT (锅炉主控制指令)PB 锅炉燃烧系统 P0(机组负荷指令) 机炉主控制器 PE(机组实际电功率) PT(汽轮机主控制指令) 汽轮机控制系统 Δf(电网频差)
锅炉主控及汽机主控
1 协调控制系统
目前火力发电厂协调控制系统所采用的控制策略归纳起来有如下6 种运行方式：基本方式、机跟炉方式、炉跟机方式、机跟炉协调 方式、炉跟机协调方式及完全协调方式。
1.1 基本方式
汽机主控和锅炉主控均处于手动运行方式。机组负荷或汽压的调 整由运行人员手动调整煤量或调门开度来实现。一般用在机组启、 停、低负荷及事故处理等工况。
1.2 机跟炉方式即汽机跟踪方式（TF）
汽机自动调压，调压锅炉手动调功（即手动加减煤量。主汽压力 压力设定值由运行人员手动设定，机组出力取决于煤量的多少。 一般用在锅炉不具备投入自动条件时，例如RB工况、燃料手动或 风量手动等。另外当锅炉运行不稳定或锅炉异常工况，一般也采 用这种运行方式，由汽机快速维持主汽压力为某一定值，使得锅 炉系统及各主要运行参数快速恢复稳定运行，以便防止事故扩大。
锅炉承担，锅炉主控还接受目标负荷的前馈信号。另外，部分单
元机组的机炉协调方式也采用锅炉调压，汽机既调功又调压的运
行方式，在该方式下汽机主控以调功为主、调压为辅。
台山电厂锅炉主控介绍
1、锅炉主控的任务（参考图10cja05du001锅炉主控）
锅炉主控的任务是调节主蒸汽压力到设定值。
2、锅炉主控的反馈控制
反馈控制是通过压力偏差来调整煤量。压力设定值来源于协调控制 系统的压力管理回路，压力设定值的生成有两条途径：1）手动设 定压力 2）通过负荷对应定－滑－定曲线得出设定压力，两者之 间比较取大即形成锅炉的压力定值（参考图）10cja04du001汽 压设定值），当锅炉的压力定值与实际压力之间存在偏差时，锅 炉主控PID对偏差进行计算，改变PID的输出指令，进而改变燃料 主控指令，从而改变给煤机指令（给煤机转速）即改变进入炉膛 的煤量来使主汽压力发生变化，直到等于到压力设定值。
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。
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火力发电机组协调控制系统
——直接能量平衡
一、协调控制系统的定义
协调控制就是统一安排锅炉输入的燃料，空气，给水和发电机组的运行来满足出力与负荷的匹配。
火力发电厂的锅炉——汽轮发电机单元机组应能快速响应负荷变化的需求并参与电网调频，同时应能克服来自各方面的扰动，确保机组的安全、稳定、经济运行，因此对单元机组的控制系统提出了更高的要求。
在电力工作者的不断研究、探索下，锅炉——汽轮发电机组协调控制系统目前已形成了相当完善的控制策略，并获得了普遍的应用。
二、协调控制系统的分类
由于单元机组的容量，控制对象动态特性的特点，控制系统功能要求不同等因素，协调控制系统的方案各异。
将协调控制系统进行分类，一般有两种分类方法。
一种是按反馈回路分，协调控制系统可分为以汽轮机跟随为基础的协调控制系统和以锅炉跟随为基础的协调控制系统，另一种是从能量平衡的观点出发，把协调控制系统划分为直接能量平衡和间接能量平衡两大类。
我主要负责深入研究直接能量平衡这一部分。
三、直接能量协调（D E B）
直接能量协调（D E B）的概念基础：是以统一操作锅炉的输入燃料、风量、给水量和汽轮机发电机组来满足电厂的首要任务——使出力与负荷相匹配，把对机组的需求信号作为对锅炉输入量和机组出力的要求信号。
这即是著名的直接能量协调（D E B）概念。
D E B方式除了能够维持锅炉和汽机稳定状态的协调外，还可以在紧急情况下和设计要求下，单独改变汽机的运行工况时继续维持锅炉汽机间的协调。
传统协调控制策略，对锅炉和汽机采用了一个公共的机组需求信号。
该信号用于锅炉控制时，首要达到的目标是动态微分调节过程，当负荷增加时，按速率增强燃烧，当负荷将下降时，按速率减弱燃烧。
在D E B方式中，出力控制和锅炉需求两者间不是直接相关的，锅炉需求信号是基于汽机对能量的要求计算出来的，这个能量要求称为“能量代谢协调信号”，即采用能量协调信号P1/P T取代传统协调控制系统中功率给定信号。
它代表了在任何工况下汽机对蒸汽的需求量。
“能量协调信号”随着汽机阀门的开度变化而变化，即使在故障情况下或手动调节汽机阀门时，上述计算也能得出正确结果。
其中P1为汽机第一级后的汽压，P T为机前压力，两者的比值P1/P T与汽机调节阀开度成正比，无论什么原因引起的调节阀开度变化，P1/P T 都能对调节阀的开度的微小的变化作出灵敏的反应。
所以，无论在动态还是在静态，P1/PT都反映了调节的开度，即汽机输入的能量。
一个完整实用的协调控制系统，设计时必须考虑在各种工况下实现系统之间和设备之间的目标负荷与实际能力的匹配，具体包括：①电网要求负荷与机组出力的匹配；②汽机要求能量与锅炉出力的匹配；③锅炉要求出力与辅机能力的匹配。
当上述“要求”和“能力”之间的关系匹配合适时，机组的运行是安全经济的，且控制系统是稳定的。
直接能量协调控制策略的正确性和方案的可行性，在D E B控制下机组的调节品质是良好的，因此D E B是个优秀的协调控制策略。
同时也证明了该发电厂DEB协调控制策略的设计是成功的。