3 单元机组主控制系统-负荷控制方式
单元机组的基本控制方式
单元机组的基本控制方式
单元机组的基本控制方式包括：
1. 自动控制方式：单元机组可以通过一定的控制系统实现全自动控制，自动启动、停止、调节负载等，大大提高了运行效率和稳定性。
2. 手动控制方式：当自动控制出现故障时，可采用手动控制方式，手动启动、停止、调节负载等。
3. 远程控制方式：单元机组可以接受远程控制，远程模拟操作实现启动、停止、调节负载等控制功能。
4. 并网控制方式：单元机组可以通过与电网的自动控制系统实现并网运行，实现与其他发电机组协同运行或隔离运行。
5. 过载保护控制方式：单元机组可以设置过载保护控制方式，当运行负载过大时可以自动切断电源，从而保护设备安全。
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。
机炉协调控制
有所简化，而且利用汽包压力微分起到使控制过程更加平稳的作 用。汽机能量需求信号直接作为锅炉指令，与热量反馈信号构成 燃料控制信号，可以更为直接、快速地实现机、炉之间的动静态 能量平衡。
单元机组协调控制
DEB协调控制系统具有以下特点：
N
机炉控制对象
F(t) 为比例为分环节，有利于改善锅炉对功率的响应特性。 F(x) 为死区的环节，有利于提高协调控制系统的稳定性。
单元机组协调控制
以炉跟机为基础的双向补偿协调控制系统（三）
压力 定值 + -
Ps
机组 指令
ULD
+ -
F(t) PI
总燃料量TFF
+ ++BD
PI B
K(s)
+
PI TD +
PD 锅炉控制器
P0
+ _
汽机控制器
锅炉
P0-PT PT
_+ μT
μB (b)
汽机
+ _
N0
NE
单元机组协调控制
压力
定值
-
+
Ps
机组 指令 +
ULD -
F(t) PI
总燃料量TFF 或热量
+ ++ BD
B PI
F(x)
+
TD
+
T
PI
+
fs +
F(x)
-
f
GPB
PT
机前 压力
GPT
GNB
GNT
机组 功率
《热工过程自动控制技术》课件
热工过程自动控制技术
燃料量控制系统
▪ (一)燃料量的测量与热量信号 ▪ (二)燃料量(燃煤量)控制系统的基本结构 ▪ (三)燃煤量控制系统的基本要求 ▪ (四)典型的燃料量控制系统 ▪ (五)磨煤机控制 ▪ (六)一次风母管压力的控制 ▪ (七)燃油流量及压力控制
重庆电力高等专科学校 CHONGQING ELECTRIC POWER 2020/3/23
负荷或汽压改变时同时调锅炉、汽轮机。 ▪ 1)以锅炉跟随为基础的协调方式COORD.BF ： ▪ 2)以汽轮机跟随为基础的协调方式COORD.TF： ▪ 3)直接能量平衡DEB协调方式 ： ▪ 4)负荷指令间接平衡的协调控制系统方式：
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单级三冲量给水控制系统
▪ (1)给水流量信号W：
系统的反馈信号。克服内扰，稳定给水流量。
▪ (2)蒸汽流量信号D：
系统的前馈信号。减小或抵消“虚假水位”的 影响。
▪ (3)存在的问题：
• ①引入的D信号不一定恰好消除“虚假水位” 的影响。
• ②给水流量既影响内回路又影响外回路→在 系统整定时内、外回路相互影响。
• 1.单级三冲量给水控制系统： • 2.串级三冲量给水控制系统：
▪ (三)给水全程控制系统：
• 1.给水全程控制的概念：
给水全程控制系统指的是在锅炉启停及正常运行中均 能实现自动控制的给水控制系统。
• 2.测量信号的校正： • 3.给水热力系统及调节机构： • 4.给水全程控制系统分析：
重庆电力高等专科学校 CHONGQING ELECTRIC POWER 2020/3/23
▪ 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。
浅谈单元机组的负荷自动控制
浅谈单元机组的负荷自动控制摘要:在本文中,通过对现代大型火力发电机组的负荷控制特点的分析,全面介绍和分析全面的将制动控制系统在单元机负荷的应用做一个介绍和分析。
本文在大型单元机组负荷控制方面,注重强调了像特点、任务以及对象动态特性,基本的单元机组控制方式,组成单元机组协调控制系统的方面,和它所具有的功能以及控制方案。
关键词:单元机组负荷自动控制General Introduction to Load Autocontrol of the Unit AircrewAbstract:in this paper,through the analysis of the modern large-scale thermal power unit load control characteristics,a comprehensive introduction and analysis of automatic control system applied to the unit load.This paper focuses on the characteristics,large unit load control taskand object dynamic characteristics,basic mode of unit load control,composition,function and control method of unit coordinated control system.Key Words:Unit;Load;Automatic control高参数、大容量机组所占电网比例和国民经济发展的趋势呈现正比例增长,电网日负荷曲线随着用电结构的改变出现一些地区的高峰和低谷的峰谷差上升至50%甚至更多,并呈现继续上升的趋势,所以该现象也对单元机组的电网调峰、调频能力提出了更高要求。
第7章单元机组负荷自动控制系统new
第七章单元机组负荷自动控制系统§7-1 引言母管制：汽机与锅炉之间无一一对应关系，汽机和锅炉的负荷控制系统是各自独立的。
汽机的调节系统按负荷要求改变调节阀的开度；锅炉的汽压控制系统按汽压改变燃料量。
单元制：一台汽机配一台锅炉，对锅炉和汽机进行统一控制，共同适应电网的负荷要求。
负荷控制系统与燃烧控制系统的关系：以炉跟机为例说明：负荷控制系统：主要是设计功率调节器或汽压调节器，或各种可能的组成方案。
而汽压调节器的输出L则作为燃烧系统的负荷要求信号。
燃烧系统是协调系统的一个下级系统：在燃烧系统中，当L变化时，B、V、V S能共同协调地变化，也就是L能改变锅炉的燃烧率μB。
协调控制系统投入的基础：是各子系统必须投入自动。
负荷系统的基本任务：当负荷指令改变时，如何协调动作μB和μT，使发电机组的实发功率快速适应负荷的需要，同时保证机组的稳定性。
单元机组负荷控制系统有三种： 1. 炉跟机的负荷调节方式 2. 机跟炉的负荷调节方式 3. 机—炉协调控制方式前两种运行方式是基本的运行方式，协调控制方式就是在这两种基本方式的基础上进行改进的。
§ 7-2 单元机组负荷自动控制系统 一、 单元机组的动态数学模型被控对象包括锅炉和汽轮机本身的系统：ETμTμ两个输入量：μB ：锅炉负荷指令，在燃烧子系统投入自动的情况下，燃烧率与之成正比，即μB 为锅炉的燃烧率。
μT ：对汽机的负荷要求指令，一般情况下，汽机调节阀（液压调节系统）的开度与之成正比，一般情况下，是指汽机调节阀的开度变化。
两个输出量：N E ：单元机组的输出电功率； P T ：机前蒸汽压力，或称节流压力。
W PB (s)、W NB (s)——当汽机调门开度不变时，燃烧率指令μB 变化引起机前压力P T 和输出功率N E 改变的传递函数。
W PT (s)、W NT (s)——当锅炉燃烧率指令不变时，汽机调门开度μT 变化引起机前压力P T 和输出功率N E 改变的传递函数。
单元机组运行
单元机组运行1、单元制火电机组的des控制系统由以下子系统组成：模拟量控制系统及其单元机组协调控制系统；锅炉炉膛安全监控系统或称燃烧器管理系统；顺序控制系统；数据采集系统；汽轮机数字电液控制系统；旁路控制系统；发变组控制系统。
2、启动方式的分类及主要特点：1）冷启动。
停机72小时以上，汽轮机高、中压转子初始金属温度低于121°C时启动；2）热启动。
停机10-72小时后，汽轮机高压或中压转子初始金属温度大于或等于121C、小于260C时启动；3）热启动。
停机1-10小时后，汽轮机高、中压转子初始金属温度大于或等于260C、小于450C时启动；4）极热启动。
停机1小时内，汽轮机高压或中压转子初始金属温度大于450C时启动。
3、厂用电电压等级有两种，即为6kv和400v。
大于200kw的电动机由6kv高压厂用母线供电，200kv及以下容量的电动机由低压400v母线供电。
4.400V低压厂用电系统通常在一个单元中有多个由PC供电的电源中心（PC）和多个电机控制中心（MCC）。
通常，75-200kw和150-650kw之间的静态负载连接到电源中心（PC），容量小于75kW的电机和小功率加热器等杂散负载连接到电机控制中心（MCC）。
从电机控制中心，它可以连接到车间本地配电盘（PDP），用于车间的小容量杂散负载。
5、直流220v系统正常运行方式：1）直流220v系统由蓄电池和充电柜在直流母线上并列运行，充电柜除带正常220v母线上负荷外，同时对蓄电池组浮充电。
2）#4、#5机直流i、ii 母线联络开关在断开位置。
3）#1充电柜#1蓄电池组上i段直流母线，#2充电柜#2蓄电池组上的ii段直流母线，#3充电柜备用。
4）直流母线绝缘监测仪投入运行。
非正常运行方式：1）直流i（ii）段母线串带ii（i）段母线运行，#2（#1）充电柜停运，#2（#1）蓄电池组与母线隔离。
2）#1（#2）充电柜故障时，#1（#2）蓄电池及直流母线由#3充电柜带，#1（#2）充电柜退出运行。
集控运行复习资料
1.火力发电机组自动控制德尔主要任务：自动检测、自动调节、顺序控制和自动保护四大方面。
对于现代单元制火力发电机组，这四大任务由DCS分散式控制系统自动完成。
2.分散式控制系统DCS：是集中了分散仪表控制系统和集中式计算机控制系统的优点发展起来的一种系统工程技术。
3.单元火电机组模拟量控制：是分散控制系统实现的最重要和最复杂的功能，用于完成对单元主机及辅助系统的闭环调节控制。
4.符合指令逻辑处理器的功能：1）选择并形成外部负荷指令。
2）根据当前机组运行状态产生内部负荷限制指令。
3）对多选择的外部负荷指令与内部负荷限制指令进行比较，向机组主控器给出适合于单元机组运行状态的机组负荷指令N0。
5.内部负荷限制指令：1）最大/最小允许负荷限制指令。
2）辅机故障减负荷（RB）指令。
3）机组快速切负荷（FCB）指令。
4）负荷闭锁增/减回路（BI/BD）。
5）负荷迫降（RD）指令。
6.机组主控制器的负荷控制三种基本方式：炉跟机负荷控制方式（BF或BF-CCS）、机跟炉负荷控制方式（TF或TF-CCS）和机炉综合协调（CCS）负荷控制方式。
炉跟机《原理》机炉有明确的控制分工，即锅炉控制主汽压力，汽轮机控制机组负荷。
《特点》能较快地适应负荷，但气压的变动较大。
机跟炉《原理》机炉具有明确的控制分工，锅炉控制机组的负荷，汽轮机控制主汽压力。
《特点》主汽压力变化小，对锅炉运行的稳定性有好处。
机炉综合协调《原理》将炉跟机和机跟炉负荷控制方式结合起来。
《特点》使整个机组的实际发电功率能够迅速响应给定功率变化的同时，又能保持锅炉产生的蒸汽与流入汽轮机的蒸汽及时平衡，维持主汽压力基本稳定。
7.炉膛安全监控系统FSSS：是保护连锁功能级别最高的安全监控系统，属于开关量控制系统或逻辑控制系统。
FSSS包括燃烧器控制系统（BCS）和燃料安全系统（FSS）。
8.FSSS的功能有三个子系统完成：炉膛吹扫、油燃料系统泄露实验、燃料跳闸。
9.炉膛吹扫许可条件：1）应闭锁所有燃料进入炉膛。
负荷控制方式
负荷控制方式机炉主控制器的主要作用是，根据机组运行的条件及要求，选择合适的负荷控制方式，接受负荷指令处理部分发出的实际负荷指令N0，以及机组的实发电功率NE、和主蒸汽压力PT及其给定值P0信号，通过一定的运算回路，计算出锅炉和汽机的主控制指令MB和MT，以实现相应的负荷控制方式，从而完成负荷控制任务。
请参阅图10-1。
机炉主控制器由两部分组成。
（1）锅炉主控制器：计算锅炉主控制指令MB的运算回路。
（2）汽轮机主控制器：计算汽轮机主控制指令MT的运算回路。
一、负荷控制方式负荷控制方式可分为两类：机炉分别控制方式和机炉协调控制方式。
1．机炉分别控制方式所谓分别控制，指的是一个被调量只有一个调节量来控制，机炉分别控制方式分两种，即锅炉跟随的负荷控制方式（简称锅炉跟随方式或炉跟机方式）和汽轮机跟随的负荷控制方式（简称汽轮机跟随方式或机跟炉方式），这是两种基本的控制方式。
下面分别介绍其工作原理和主要特点：（1）锅炉跟随（BOILER FOLLOW，简写为BF）方式锅炉跟随方式的基本工作原理是：由汽轮机调节机组的输出电功率、锅炉调节汽压。
图10-6为锅炉跟随方式示意图, 根据图10-6可画出其方框图10-7。
图10-6 锅炉跟随方式示意图图10-7 锅炉跟随方式方框图N0—机组负荷要求指令，由负荷指令处理部分产生。
调节对象—指的是包括机、炉调节系统在内的广义调节对象。
当负荷指令（功率给定值）N0改变时，汽轮机主控制器先发出改变调门开度的指令MT，从而改变汽轮机的进汽量，使机组输出电功率NE迅速与N0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，改变锅炉的燃烧率（及相应的给水流量），使PT恢复到给定值P0，最后稳态时，NE=N0，PT=P0。
当燃烧率扰动（内扰）时，汽压变化而产生偏差，蒸汽流量也变化。
汽轮机侧为了保持输出电功率而要动作调门，其结果将进一步加剧汽压的变化，使偏差增大，造成较大的汽压波动。
单元机组协调控制系统-(CCS)
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。
四、协调控制方式 常见的机组协调控制方式有以下几种方案：
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。
(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)协调机组内部各控制子系统(燃料、送风、 引风、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。
(4)协调外部负荷请求与主／辅设备实际能 力的关系。在机组主／辅设备能力受到限制 的异常情况下，能根据实际情况，限制或强 迫改变机组负荷。这是协调控制系统的联锁 保护功能。
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。
单元机组的调节控制
空气量控制信号是在燃烧控制系统要求的燃料量信号基础上，叠加烟气含氧量的修正而形成的 。
再热汽温控制系统首先利用燃烧器摆角、烟气挡板或烟气再循环进行烟侧调节，如仍超温，则 利用喷水减温来控制。
单元机组的运行控制方式
概述
电网要求机组调频时，处于协调控制运行方式的机组需要在接受电网中心调度所发来的负荷指 令、机组值班员手动给定的负荷指令和电网频率偏差信号三种负荷指令时，根据实际运行状态切换 为锅炉跟随、汽轮机跟随及煤油手动等方式。
单元机组的运行控制方式
单元机组的运行控制方式
控制运行方式
2、汽轮机跟随、输出功率可调的控制方式 这种运行方式的负荷指令运算回路与协调控制方式基本相同，其特点是控制系统不接受频差信
号和中调指令，只接受值班员的手动指令。运算后的负荷指令仅送往锅炉主控器，保证机组实发功 率等于功率指令规定值。汽轮机主控器则成了压力控制系统。这种运行方式的负荷跟踪性较差，反 应速度较慢，适用于带基本负荷的机组。
单元机组的调节控制
课程介绍
单元机组的控制调节是指单元机组各种系统和设备通过控制系统进行 安全经济运行，并且快速适应外界负荷的需求。
本课程主要介绍单元机组的负荷调节、机炉主控制器、单元机组的综 合协调控制系统、单元机组的运行控制方式。
目录
一、单元机组的负荷调节 二、机炉主控制器 三、单元机组的综合协调控制系统 四、单元机组的运行控制方式
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。
单元机组集控运行参考复习题
一.绪论1.①什么是单元机组？答：由锅炉、汽轮机、发电机组成的纵向联系的独立单元，称为单元制。
除启停机之外，机组间再无其他横向联系，各独立单元所需蒸汽和厂用电均来自本单元的系统，称为单元系统。
具备独立单元和单元系统特点的机组称为单元机组。
②为什么采用单元制？答：为提高火电厂的热经济性，则采用中间再热系统。
采用中间再热的机组，主蒸汽、再热蒸汽往返于汽轮机和锅炉之间，再热蒸汽参数受负荷影响不可能一致，无法并列运行，所以有中间再热的机组，则需采用单元制方式运行。
③单元机组的构成？锅炉、汽轮机、发电机以及与上述相关的各种辅机。
2.①什么是集控运行？答：在单元机组的运行中，必须把机炉电看成一个独立的整体来监视、控制，称作集控运行。
②集控运行的主要内容（八个字）？答：监测、程控、调节、保护。
3.单元机组控制系统包括哪些系统？答：数据采集系统（DAS），协调控制系统（CCS），锅炉控制系统，汽机控制系统，电气控制系统（ECS）等。
4.我国单元机组发展趋势？答：1.开发大容量超超临界机组2.开发大型空冷机组3.开发大型热电联供机组4.研制可燃用劣质煤的大型电站锅炉5.开发燃气-蒸汽联合循环6.提高火力发电的环保水平7.加强中小容量老机组的改造8.提高自动化装置水平二.单元机组的启停1.单元机组启动方式分类2.额定参数与滑参数启动的优缺点是什么？额定参数启动：优点：在整个启动的过程中，电动主汽阀前的主蒸汽参数保持额定值。
缺点：蒸汽与汽轮机金属部件初始温差大，调节级后温度变化剧烈，零部件受到很大的热冲击，单元制机组不宜采用此种方式。
滑参数启动：优点：1.可以缩短启动时间，因而增加了运行调度的灵活性。
2.加热过程从较低参数开始，因而各部件的受热膨胀比较均匀，降低了机组的热应力水平。
3.可以减少机组启动时的燃料消耗和工质损失，使机组尽早发电，提高机组的热经济性。
缺点：用主蒸汽参数的变化来控制汽轮机金属部件的加热，调整控制比较困难。
热工自动装置检修工(中级)题库知识点
热工自动装置检修工（中级）题库知识点1、判断题1150系列变送器调校时，应先调整量程上限，再调零点。
（）正确答案：错2、单选分析质量数据的分布情况，用（）。
A.控制图；B.排列（江南博哥）图；C.直方图；D.因果图。
正确答案：C3、填空题比例调节器调节过程结束后被调量必然有稳态误差，故比例调节器也叫（）。
正确答案：有差调节器4、判断题单元机组主控系统由负荷指令处理装置和燃料主控制器两部分组成。
（）正确答案：错5、填空题集散控制系统的网络拓扑结构主要有（）、（）、（）、（）和（）等5种结构。
正确答案：总线形；环形；树形；星形；点到点互连6、填空题对于定值调节系统，其稳态过程的质量指标一般是以（）来衡量。
正确答案：静态偏差7、判断题热工参数的调节和控制主要有单冲量调节和多冲量调节两种方式。
（）正确答案：错8、问答题试述单元机组自动调节有什么特点？正确答案：单元机组，即锅炉生产的蒸汽不通过母管，直接送到汽轮机，锅炉和汽轮机已经成为一个整体，需要有一个共同的控制点，需要锅炉和汽轮机紧密配合，协调一致，以适应外部负荷的需要。
单元机组，特别是有中间再热器的机组，当外部负荷变化时，由于中间再热器的容积滞后，使中低压缸的功率变化出现惯性，对电力系统调频不利，需要在调节系统上采取措施。
单元机组的动态特性与母管制差异较大。
一般来讲，单元机组汽包压力、汽轮机进压力在燃烧侧扰动时变化较大，而蒸汽流量变化较小；母管制锅炉汽包压力变化小，而蒸汽流量变化较大。
因此，单元机组汽压调节系统宜选用汽包压力或汽轮机进汽压力作为被调量，这同母管制锅炉差别较大（母管制的汽压调节系统一般采用蒸汽流量加汽包压力微分信号）。
至于送风和引风调节系统，单元制同母管制差异不大。
9、判断题用节点法计算各支路电流时，会因参考电位选择的不同而使结果有所变化。
（）正确答案：错10、单选要使PID调节器为比例规律，其积分时间Ti和微分时间TD应设置为（）。
A.∞、∞；B.∞、0；C.0、0；D.0、∞。
数字电液调节与旁路控制系统自测题
《数字电液调节与旁路控制系统》自测题第一章汽轮机数字电液控制系统概述一、填空1.为了保证供电质量，就必须保证电力系统的_______和________稳定。
2. 一般要求汽轮发电机的转速稳定在额定转速附近很小的一个范围内，通常此范围为___________________r／min。
3.MHC的中文含义是_________________________。
4.AEH的中文含义是_________________________。
5.EHC的中文含义是_________________________。
6.DEH的中文含义是_________________________。
7.调节阀动作所需的能量直接由_________供给的系统称为直接调节系统。
8.将_________的输出位移在能量上加以放大的系统称为间接调节系统。
9. _______仅具有转速调节和超速保护功能，其转速-功率静态特性是固定的，运行中不能加以调节。
10.汽轮机的调节系统按其调节阀动作时所需能量的供应来源可分为_______和_______调节系统两类。
11. __________________以转速的偏差作为唯一的调节信号，调节过程中一个转速的变化对应一个负荷的变化，不能实现无差调节。
12.不以MHC作为EHC的后备调节手段称为__________。
13.以MHC作为EHC的后备调节手段称为__________。
14.__________采用了功率和频率两个调节信号。
15.以计算机为基础的数字式电液控制系统称为__________。
16.早期的DEH多以小型计算机组成，目前多以_______________组成。
17.以小型计算机组成的专用型数字式电液控制系统俗称为__________的DEH。
18.以分散控制系统组成的通用型数字式电液控制系统俗称为__________的DEH。
19.转速控制可以实现大范围的转速自动调节，使汽轮机从______转速逐渐升到________的转速。
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负荷控制方式大中小机炉主控制器的主要作用是，根据机组运行的条件及要求，选择合适的负荷控制方式，接受负荷指令处理部分发出的实际负荷指令N0，以及机组的实发电功率NE、和主蒸汽压力PT及其给定值P0信号，通过一定的运算回路，计算出锅炉和汽机的主控制指令MB 和MT，以实现相应的负荷控制方式，从而完成负荷控制任务。
请参阅图10-1。
机炉主控制器由两部分组成。
（1）锅炉主控制器：计算锅炉主控制指令MB的运算回路。
（2）汽轮机主控制器：计算汽轮机主控制指令MT的运算回路。
一、负荷控制方式负荷控制方式可分为两类：机炉分别控制方式和机炉协调控制方式。
1．机炉分别控制方式所谓分别控制，指的是一个被调量只有一个调节量来控制，机炉分别控制方式分两种，即锅炉跟随的负荷控制方式（简称锅炉跟随方式或炉跟机方式）和汽轮机跟随的负荷控制方式（简称汽轮机跟随方式或机跟炉方式），这是两种基本的控制方式。
下面分别介绍其工作原理和主要特点：（1）锅炉跟随（BOILER FOLLOW，简写为BF）方式锅炉跟随方式的基本工作原理是：由汽轮机调节机组的输出电功率、锅炉调节汽压。
图10-6为锅炉跟随方式示意图, 根据图10-6可画出其方框图10-7。
图10-6 锅炉跟随方式示意图图10-7 锅炉跟随方式方框图N0—机组负荷要求指令，由负荷指令处理部分产生。
调节对象—指的是包括机、炉调节系统在内的广义调节对象。
当负荷指令（功率给定值）N0改变时，汽轮机主控制器先发出改变调门开度的指令MT，从而改变汽轮机的进汽量，使机组输出电功率NE迅速与N0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，改变锅炉的燃烧率（及相应的给水流量），使PT恢复到给定值P0，最后稳态时，NE=N0，PT=P0。
当燃烧率扰动（内扰）时，汽压变化而产生偏差，蒸汽流量也变化。
汽轮机侧为了保持输出电功率而要动作调门，其结果将进一步加剧汽压的变化，使偏差增大，造成较大的汽压波动。
锅炉跟随方式的特点是，当N0改变时，由于利用了锅炉的蓄热能力，具有较好的负荷适应性，对机组调峰调频有利，但汽压波动较大；当有内扰（燃烧率扰动）时，汽压波动较大。
对于大型单元机组，锅炉的蓄热能力相对减小，当负荷要求指令N0变化幅度较小时，在汽压允许的变化范围内，充分利用锅炉的蓄热以迅速适应负荷的变化是有可能的，这对电网频率调节也是有利的。
在负荷要求指令N0变化幅度较大时，汽压波动就太大，会影响锅炉的正常运行。
尤其对于直流锅炉，蓄热能力比汽包锅炉小得多，采用锅炉跟随的方式，要想适应较大的负荷变化，实际上是不可能的。
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部分设备工作异常而受到限制时，可采用锅炉跟随方式。
（2）汽轮机跟随（TURBINE FOLLOW,简写为TF）方式汽轮机跟随方式的基本工作原理是：由锅炉调节机组的输出电功率、汽轮机调节汽压。
图10-8为汽轮机跟随方式示意图，根据图10-8可画出其方框图10-9。
图10-8 汽轮机跟随方式示意图图10-9 汽轮机跟随方式方框图当负荷指令N0改变时，锅炉主控制器先发出改变锅炉的燃烧率（及相应的给水流量）的指令MB。
待机前压PT改变后，汽轮机主控制器发出改变调门开度的指令MT，从而改变进入汽轮机的蒸汽流入量，使机组输出电功率NE改变，并与负荷指令N0趋于一致。
最后稳态时，NE=N0，PT=P0。
当燃烧率扰动时，汽压变化而产生偏差，蒸汽流量也变化，机组输出电功率随之变化。
汽轮机主控制器为了保持汽压而要动作调门，其结果将进一步加剧蒸汽流量的变化，使机组输出电功率的变化加剧，偏差增大。
造成较大的输出电功率波动。
汽机跟随方式的特点是：汽压波动小。
但由于没有利用锅炉的蓄热能力，而只有当锅炉的燃烧率改变之后，主蒸汽压力变化时，才改变机组的输出电功率，有较大的迟延，因此适应负荷变化能力差，不利于带变动负荷和参加电网调频。
这种控制方式适用于带基本负荷的单元机组或当机组刚投入运行时，采用这种控制方式保持机组有较稳定的汽压，为机组稳定运行创造条件。
当单元机组中汽轮机设备运行正常，机组的输出电功率因锅炉部分设备工作异常而受到限制时，可采用汽轮机跟随方式。
2．机炉协调控制方式锅炉跟随和汽轮机跟随的负荷控制方式，是两种比较极端的控制方式，两者对于变动负荷运行工况，在输出电功率和汽压的控制性能方面存在顾此失彼的问题。
因此，在采取控制策略时，应考虑对象内在的相互关联性和机炉动态特性上的差异，采用机炉协调控制方式。
协调控制方式的控制策略是：允许汽压有一定波动，以便能充分利用锅炉的蓄热量，使机组能较快地适应电网的负荷要求。
但是，这里利用锅炉蓄热量是有限度的，必须保证机前压力与给定值的偏差不超过允许值。
所以协调控制方式既能使机组较快适应电网的负荷要求，又能确保汽压的波动在允许的范围之内。
常见的机炉协调控制方式有三种方案：以锅炉跟随为基础的协调控制方式、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。
（1）以锅炉跟随为基础的协调控制方式前已讲述，锅炉跟随方式的负荷控制方式的特点是：负荷要求变化时，负荷响应速度快，但机前压力波动大。
因此给汽轮机调节汽门开度信号（汽轮机主调节器PIT的输出）设置一个限制环节，如图10-10所示。
（a） (b)图10-10 (a)以锅炉跟随为基础的协调控制方式；(b)死区非线性环节特性由图10-10可画出其方框图10-11。
图10-11 以锅炉跟随为基础的协调控制方式方框图在动态过程中，当汽压偏差在死区非线性环节的不灵敏区范围内时，即时，对MT无影响，当时，将经非线性环节限制MT，从而限制汽轮机调门开度进一步变化，达到限制汽压偏差的目的。
不灵敏区的大小值粗略反映了机组运行时主汽压力偏差的允许变化范围。
这种控制方式是在锅炉跟随方式的基础上改进形成的。
由于机、炉在共同保持汽压过程中采取了协调的控制动作，因此，称这种控制方式为以锅炉跟随为基础的协调控制方式。
从汽压偏差对汽轮机调门的限制作用可见，尽管这样可使汽压波动不超过允许范围，但同时也减慢了输出电功率的响应速度，实质上是以降低输出电功率响应性能作为代价来换取汽压控制质量的提高。
在此意义上，协调控制的结果是兼顾电功率和汽压两方面的控制质量。
（2）以汽轮机跟随为基础的协调控制方式前已述及汽轮机跟随的负荷控制方式的特点：当负荷要求变化时，负荷响应速度慢，但主汽压波动小。
要想使这种控制系统的负荷响应速度加快，必须设法利用锅炉的蓄热量。
为此，在汽轮机跟随方式的基础上，允许主蒸汽压力在一定范围内变化，构成以汽轮机跟随为基础的协调控制方式，如图10-12所示。
图10-12 (a)以汽轮机跟随为基础的协调控制方式(b)限幅非线性环节特性由图10-12可画出其方框图10-13。
图10-13 以汽轮机跟随为基础的协调控制方式方框图当功率偏差信号送入锅炉调节器PIB的同时，也通过非线性环节送入汽轮机调节器PIT。
在动态过程中，信号可看作是主汽压力给定值的一部分。
当 >0（要求增加机组输出功率）时，主汽压力给定值降低。
汽机主调节器PIT 发出开大调节汽门的指令，增加机组输出功率；当<0（要求减少机组输出功率）时，主汽压力给定值暂时升高。
汽机主调节器PIT则发出关小调节汽门的指令，减少机组输出功率。
当动态过程结束时，机组的实发功率与功率给定值相等，即为零，这时，机前压力仍恢复到给定值。
限幅非线性环节的限幅值即为主汽压力P T允许变化的范围，这是因为：由于汽轮机调门开度变化时，汽压响应很快，汽机侧的调节器PI T可保证其输入端的代数和经常为零，即有式中 K—限幅非线性环节的斜率。
可见，如果对加以限幅，即使，则能保证，因此即为主汽压PT允许变化的范围。
因为在负荷指令改变时，汽轮机调门配合锅炉侧同时动作，暂时利用了蓄热能力，所以功率响应加快；但是汽压偏差也因此加大，实质上是以加大汽压动态偏差作为代价来换取功率响应速度的提高。
（3）综合型协调控制方式前述两种协调控制方式只实现了“单向”的协调，从图10-10(a)和10-12(a)可看出，机、炉主控制指令信号MT和MB中，只有一个指令信号同时受?N和?P信号的协调控制，而另一指令信号单独受?N或?P的控制。
综合协调控制方式实现“双向”协调，即机、炉主控制指令信号MB、MT都是同时受?N和?P信号的协调控制。
图10-14为综合型协调控制方式的原则性方框图。
图10-14 综合型协调控制方式原则性方框图当负荷指令N0改变时，机、炉调节器PIT和PIB同时对汽轮机侧和锅炉侧发出负荷控制指令，并行地改变锅炉的燃烧率（及相应的给水流量）和汽轮机调门开度。
同时为了使主汽压的变化幅度不致太大，还根据汽压PT偏离给定值P0的情况适当地限制汽轮机调门开度的变化，并适当地加强锅炉燃烧率的控制作用。
当调节结束后，机炉主控制器共同保证输出电功率NE与负荷指令N0一致，汽压PT恢复为给定值P0。
综合型协调控制方式通过“双向”的机炉协调操作，具有较好的负荷适应性能和汽压控制性能，是一种较为合理和完善的协调控制方式。
要说明的是，图10-14所示仅为综合性协调控制方式的原则性方框图，为了达到要求的控制质量，一般应在控制回路中加入非线性环节。
非线性环节应用的实现方法很多，故在图10-14中省去。
三、主控制器的控制方式通常，在设计主控制系统时，主控制器应具有多种控制策略，能够实现多种负荷控制方式，以适应不同的运行条件及要求。
负荷控制方式的选择或切换可通过手动或自动来实现。
尤其是当锅炉或汽机发生故障时，主控制器会自动无扰动地切换控制方式。
1.主控制器的五种控制方式前部分介绍了负荷控制方式，通常，主控制器具有五种控制方式可供切换（不同的机组应根据各自运行要求取舍），归纳如下。
（1）方式I—机炉协调控制方式该方式适用于机组带变动负荷或固定负荷时的正常运行工况。
此时，锅炉和汽机各自的调节系统均投入自动。
机组参加电网调频，调度所可以直接改变机组负荷分配，机组运行人员也可改变机组的给定功率。
该方式也称为功率控制方式。
（2）方式Ⅱ—带功率控制的汽轮机跟随方式该方式适用于机组带固定负荷时的正常运行工况。
此时，锅炉和汽机各自的调节系统均投入自动。
机组不参加电网调频，调度所也不直接改变机组的负荷分配，只能由机组运行人员根据负荷要求改变机组的给定功率。
机组的输出功率自动地保持等于给定功率。
刚投入运行的新机组，采用这种方式运行，为机组稳定运行创造条件。
以上是机组运行正常、输出功率可调的两种基本控制方式。
（3）方式Ⅲ—不带功率控制的汽轮机跟随方式当汽机运行正常而锅炉部分设备工作异常，因而机组输出功率受到限制时的控制方式。
锅炉主控制器切为手动状态，由操作员取代控制器，手动改变锅炉的主控制指令MB，调节机组的输出电功率，不接受任何外部的负荷要求指令。