600MW空冷火电厂控制逻辑设计说明

一.模拟量控制系统(MCS)

1机炉协调控制系统

机炉协调系统共分机组功率设定值计算系统、主汽压力设定值计算系统、锅炉主控系统、汽机主控系统。

基于机组发电功率的要求，机炉协调系统通过调节锅炉和汽机各相关子系统的设定值，指挥锅炉和汽机的相关子控制系统的出力，响应电网调度对机组发电功率的要求，同时保证机组本地参数运行的安全稳定性。协调控制系统分锅炉主控和汽机主控，其中锅炉主控的控制输出指令是炉侧给水控制、燃料控制、送风控制等系统设定值的主要生成部分。按照锅炉主控和汽机主控的手自动状态，协调控制系统可分为锅炉主控和汽机主控全为自动的协调CC方式，锅炉主控自动汽机主控手动的BF方式，锅炉主控手动汽机主控自动的TF方式，以及锅炉主控和汽机主控全为手动的BASE方式。

1.1机组功率设定值生成系统

功率设定值生成系统主要完成功率目标值的设定、限幅、限速三项主要功能，详述如下。

功率目标值的设定。目标设定值的生成有自动、手动、跟随三种方式。在自动方式下，机组功率设定值生成系统接受电网调度来的发电指令作为功率目标值，经过一系列处理后，生成机组功率设定值；在手动方式下，则由运行人员设定机组功率目标值；当功率回路不在自动方式时，功率设定值生成系统处于跟踪方式，此时功率目标值跟随机组功率。

功率目标值的限幅。功率给定值的限速

主汽压力设定值计算系统

在滑压下，主汽压力设定值计算系统据机组负荷计算出主汽压力目标值；在定压下，由运行人员手动设定目标值。锅炉主控和汽机主控都在手动方式下，主汽压力目标值跟踪实际主汽压力。

主汽压力目标值经过速率限制后生成为主汽压力设定值。速率限制的设定由运行人员手动设定。

当主汽压力较设定值过高时，上升压力速率置闭锁，当主汽压力较设定值过低时，下降速率降置闭锁。

当RB时，主汽压力设定值按某一预先组态速率下降到目标压力设定值。

1.2炉主控

锅炉主控的控制输出用来生产炉侧给水、燃料、送风等系统的控制设定值，以协调炉侧各主辅系统的出力，满足汽机侧对锅炉蒸汽能量的要求。

炉主控的自动回路有两路，CC方式下的自动回路和BF方式下的自动回路。

在CC方式下，闭环PID用来直接控制锅炉主蒸汽压力，前馈信号为一次调频折算来的功率指令分量，以及机组功率设定值。BF方式下的PID用来直接控制锅炉主

蒸汽压力，前馈信号为能量平衡信号（主汽压力设定×一级压力/主汽压力）。

锅炉主控退出自动方式的条件如下：

●锅炉燃水比控制手动

●一次风机全手动

●给水控制手动

●中间点温度控制手动

●燃料主控手动

●主汽压力信号故障

●主汽压力偏差大

●RB动作

当RB动作时，锅炉主控跟踪经过速率限制的RB目标值。当燃料主控手动时，锅炉主控跟踪锅炉实际总燃料量。

1.3机主控

汽机主控用来生成DEH汽机高调门的阀门位置综合指令，通过调节汽机DEH 高调门来控制机组发电功率或主蒸汽压力。汽机主控的自动回路有两路，CC方式下的功率控制回路和TF方式下的主蒸汽压力控制回路。

在CC方式下，由闭环调节器PI直接控制机组功率，不设计前馈控制信号，功率设定值由三部分组成，如下

●三阶惯性时延处理的ULD指令

●一次调频功率指令分量（以主蒸汽压力设定修正）

●锅炉主控压力偏差折算来的拉回回路

在TF方式下，闭环调节器PI直接控制锅炉主蒸汽压力，不设计前馈控制。

汽机主控退出自动方式的条件如下：

●DEH不在远控

●CCS方式下，机组功率信号故障或机组功率偏差大

●TF方式下，主汽压力信号故障或主汽压力偏差大

当DEH不在远控方式时，汽机主控跟踪DEH高调门参考指令。

2机组协调控制系统其它功能

2.1负荷禁增

当下面情况发生时，负荷禁增功能起作用。当负荷禁增功能起作用时，机组功率设定值中速率限制中的上升速率被置为零，禁止机组功率设定值增加。

●主汽压力负偏差大

●机组负荷负偏差大

●炉膛压力负偏差大

●总风量负偏差大

●给水流量负偏差大

●汽机指令正偏差大

●磨总一次风量负偏差大

●锅炉水冷壁超温报警（现场情况再定）

2.2负荷禁减

当下面情况发生时，负荷禁减功能起作用。当负荷禁减功能起作用时，机组功率设定值中速率限制中的下升速率被置为零，禁止机组功率设定值减少。

●主汽压力正偏差大

●机组负荷正偏差大

●炉膛压力正偏差大

●总风量正偏差大

●给水流量正偏差大

●磨总一次风量正偏差大

2.3一次调频功能

当电网周波偏离设定值的幅度超过规定死区后，一次调频功能开始起作用，如果电网周波高，一次调频则快速减小机组负荷；反之则快速增大机组负荷。一次调频功能起作用时，在DEH、锅炉主控、汽机主控三部分同时起作用，详述如下，

●DEH控制部分直接按一次调频功能计算出的快速增减负荷幅度开或关汽机高

调门。

●锅炉主控据一次调频指令分量，折算出锅炉补偿输入指令，直接补偿锅炉的能

量输入。

●汽机主控据一次调频指令分量，叠加于机组功率设定值之上，防止机组功率设

定值对DEH一次调频前馈作用的回调。

当一次调频信号故障时，组态逻辑自动退出一次调频功能。

DEH送的功率指令信号故障，切除协调

2.4RB功能

手动投入RB按钮，机组负荷大于一定值（预设300MW)，空预器、一次风机、引风机、送风机、汽动给水泵、磨煤机、脱硫RB（50%）两台中的一台停止运行，发生RB。RB动作后，汽机主控、锅炉主控、FSSS、以及剩余辅机的自动调节回路都按一定的控制方式动作，按照一定的下降速率，快速降低机组的实发功率，将机组功率控制在剩余辅机最大可能出力以的RB目标负荷下。各控制回路的RB 动作情况详述如下，

●汽机主控，强置自动控制方式。

●锅炉主控，强置为手动控制方式，按和相应跳闸辅机对应的RB速率，将锅炉

主控降至和相应跳闸辅机对应的RB目标值。