機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

330MW機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)The Optimization Design and Implementation ofCoordinated Control System for 330MW Unit摘要：結(jié)合本單位實(shí)際應(yīng)用，通過對(duì)DEB協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)本質(zhì)特征的深入分析，從指令信號(hào)間接平衡的角度，研究了DEB協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的優(yōu)化 問題。系統(tǒng)投入運(yùn)行后，機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)得到了明顯的改善，機(jī)組能夠較好地適應(yīng)滑壓方式運(yùn)行及AGC控制。關(guān)鍵詞：協(xié)調(diào)控制；優(yōu)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. 引言從電網(wǎng)的角度看，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（CCS，Coordinated Control System）是聯(lián)結(jié)發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)的紐帶，是自動(dòng)發(fā)電控制（AGC，Automatic Generation Control）在發(fā)電側(cè)的執(zhí)行者，是電網(wǎng)綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)；從單元機(jī)組的角度看，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中能量供需矛盾的協(xié)調(diào)者，它能夠綜合運(yùn)用多種控制手段，克服機(jī)爐間存在的動(dòng)態(tài)特性差異，使鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)成為一個(gè)有機(jī)的整體；從局部控制回路的角度看，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是確保機(jī)組整體性能的指揮者，它歷經(jīng)電能產(chǎn)生的整個(gè)過程，能夠從全局的高度審視機(jī)組的運(yùn)行狀況，指導(dǎo)燃燒控制、汽溫控制、給水控制等子系統(tǒng)以更恰當(dāng)?shù)姆绞絽⑴c工作在提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益方面，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)也能起到積極的促進(jìn)作用.首先，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)具有的負(fù)荷快速跟隨能力和良好的低負(fù)荷運(yùn)行性能為電力企業(yè)基于經(jīng)濟(jì)性的負(fù)荷調(diào)度提供了可能；其次，良好的控制品質(zhì)能夠提高機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少運(yùn)行事故的發(fā)生，為電網(wǎng)安全提供保障；再次，可以把主、輔機(jī)的健康狀況融入到基于協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的優(yōu)化中，用以延長(zhǎng)機(jī)組的使用壽命，提高機(jī)組可用率；最后，以提高協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)控制品質(zhì)為目的的燃燒優(yōu)化還能夠減少污染物的排放，為電力生產(chǎn)帶來(lái)一定的環(huán)保效益國(guó)電內(nèi)蒙古東勝熱電有限公司共有2臺(tái)330MW單元制發(fā)電機(jī)組，控制系統(tǒng)采用國(guó)電智深公司的EDPF-NT控制系統(tǒng)，均設(shè)計(jì)了機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，運(yùn)行方式主要為DEB協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)和以鍋爐基本（機(jī)跟爐）為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。2. 優(yōu)化設(shè)計(jì)原則結(jié)合國(guó)電內(nèi)蒙古東勝熱電有限公司330MW機(jī)組的實(shí)際情況及運(yùn)行需求，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)遵循如下原則： 多種運(yùn)行方式。系統(tǒng)應(yīng)具備機(jī)爐協(xié)調(diào)、鍋爐跟隨、汽機(jī)跟隨等多種協(xié)調(diào)方式，以滿足機(jī)組對(duì)不同工況的運(yùn)行需求； 基本功能完備。改造后的系統(tǒng)應(yīng)具備協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)正常運(yùn)行所需的所有功能，包括壓力設(shè)定點(diǎn)生成、一次調(diào)頻投切、變負(fù)荷速率設(shè)定、閉鎖增/減、RB功能等； 確保系統(tǒng)安全。改造后的系統(tǒng)既要確保新增部分的邏輯關(guān)系、信號(hào)連接、參數(shù)設(shè)置準(zhǔn)確無(wú)誤，又要確保新增部分與原有部分的有效配合。最大限度地保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性； 提高運(yùn)行水平。有針對(duì)性地采用適應(yīng)滑壓運(yùn)行方式的控制結(jié)構(gòu)和控制策略，在保證系統(tǒng)滿足AGC負(fù)荷需求的同時(shí)，提高主蒸汽壓力的設(shè)定點(diǎn)跟蹤能力； 實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化。在對(duì)協(xié)調(diào)主控系統(tǒng)進(jìn)行改造的同時(shí)，還要兼顧主要子系統(tǒng)的優(yōu)化，包括燃燒系統(tǒng)、汽溫系統(tǒng)等。通過采用一些切實(shí)有效的改進(jìn)措施，從整體上優(yōu)化機(jī)組的控制品質(zhì)。2.1 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及功能針對(duì)上述的優(yōu)化設(shè)計(jì)原則，確定協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。目標(biāo)負(fù)荷運(yùn)算回路運(yùn)行人員手動(dòng)指令頻差指令負(fù)荷指令接口回路鍋爐主控系統(tǒng)汽輪機(jī)主控系統(tǒng)燃料主控PT熱值校正回路中調(diào)指令A(yù)DSB主蒸汽壓力定值形成回路圖1協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)能夠滿足機(jī)組正常運(yùn)行及事故狀態(tài)中的各種功能需求，主要包括： 手動(dòng)(BASE)，機(jī)基本(BF)，爐基本(TF)和機(jī)爐協(xié)調(diào)控制(CCS) 四種協(xié)調(diào)控制方式無(wú)擾切換。 壓方式和滑壓兩種壓力運(yùn)行方式選擇。 目標(biāo)負(fù)荷運(yùn)算。 鍋爐主控系統(tǒng)。 汽機(jī)主控系統(tǒng)。下面就一些主要的功能設(shè)置進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。2.2 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的功能組成2.2.1 負(fù)荷指令處理回路機(jī)組的目標(biāo)負(fù)荷可由運(yùn)行人員設(shè)定，或接收電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)（ADS）發(fā)來(lái)的中調(diào)指令，同時(shí)配合相應(yīng)的頻差信號(hào)校正。由目標(biāo)負(fù)荷生成實(shí)際負(fù)荷指令通常受到四個(gè)方面的限制：機(jī)組最大可能出力限制；主要輔機(jī)故障限制；負(fù)荷變化速率限制；最大、最小允許出力限制。機(jī)組的最大可能出力主要考慮磨煤機(jī)的運(yùn)行狀況（對(duì)于直吹式制粉系統(tǒng)），由磨煤機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù)確定。以額定工況下三臺(tái)磨運(yùn)行、一臺(tái)磨備用為例，每切除一臺(tái)磨煤機(jī)，機(jī)組最大允許出力減少33%；少于兩臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，機(jī)組不能維持在自動(dòng)狀態(tài)，主要控制系統(tǒng)切為手動(dòng)。機(jī)組的主要輔機(jī)發(fā)生故障時(shí)，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行快速減負(fù)荷操作，將機(jī)組負(fù)荷強(qiáng)制降低到尚在運(yùn)行的輔機(jī)能夠承擔(dān)的負(fù)荷范圍。由于輔機(jī)故障可以明確檢測(cè)，各輔機(jī)所能承擔(dān)的負(fù)荷也有對(duì)應(yīng)的數(shù)值，因此，在允許出力計(jì)算回路和負(fù)荷變化率計(jì)算回路分別設(shè)置輔機(jī)故障快速減負(fù)荷的目標(biāo)值及快速減負(fù)荷速率。與協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)相關(guān)的過程參數(shù)（如機(jī)前壓力、實(shí)發(fā)功率、燃料量、給水量、一次風(fēng)壓等）的調(diào)節(jié)品質(zhì)與機(jī)組的負(fù)荷變化率及變化幅度有關(guān)。當(dāng)某些參數(shù)偏差過大時(shí)，需要通過閉鎖增/減或迫升/降等措施，限制實(shí)際負(fù)荷指令的變化或迫使負(fù)荷指令向相反的方向動(dòng)作，從而避免機(jī)組調(diào)節(jié)品質(zhì)的進(jìn)一步惡化。為此，負(fù)荷指令處理過程也要進(jìn)行相應(yīng)的邏輯設(shè)置。在負(fù)荷指令的處理過程中，當(dāng)多種出力限制情況同時(shí)發(fā)生的時(shí)候，要根據(jù)事件的迫切程度，按照一定的優(yōu)先級(jí)，對(duì)負(fù)荷指令的幅值限制及變化速率限制進(jìn)行快速修正，確保機(jī)組負(fù)荷向正確的方向變化。機(jī)組負(fù)荷指令處理過程如圖2所示。頻差信號(hào)運(yùn)行人員指令中調(diào)指令輔機(jī)故障甩負(fù)荷速率磨煤機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)目標(biāo)負(fù)荷運(yùn)算回路實(shí)際負(fù)荷指令圖2 機(jī)組負(fù)荷指令處理回路原理圖ADS輸入指令經(jīng)限幅后，送入機(jī)組主控MA。機(jī)組主控具有兩種狀態(tài)：自動(dòng)或手動(dòng)。當(dāng)主控處于自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，機(jī)組處于AGC方式，此時(shí)機(jī)組目標(biāo)負(fù)荷接受的是ADS的指令；反之，機(jī)組處于獨(dú)立運(yùn)行，在這種情況下，機(jī)組的目標(biāo)負(fù)荷可以是運(yùn)行人員設(shè)定的目標(biāo)負(fù)荷(處于協(xié)調(diào)方式)?；蚋檶?shí)際機(jī)組負(fù)荷(非協(xié)調(diào)方式)。當(dāng)發(fā)生RUNBACK工況時(shí)，需置機(jī)組主控為跟蹤狀態(tài)。AGC投入允許條件：(1)ADS信號(hào)有效(2)機(jī)組處于協(xié)調(diào)運(yùn)行方式(3)不存在RUNBACK工況在以下情況切除校正回路：(1)不在協(xié)調(diào)控制方式(2)電網(wǎng)頻率信號(hào)無(wú)效(3)機(jī)組處于RUNBACK工況下列情況機(jī)組指令閉鎖增：(1) 汽包水位偏差超過正的允許值(2) 總風(fēng)量燃料量(3) 機(jī)前壓力偏差大（機(jī)前壓力過低）2.2.2滑壓運(yùn)行方式及聯(lián)合變壓曲線設(shè)定滑壓運(yùn)行方式的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在汽輪機(jī)方面，對(duì)汽包鍋爐來(lái)說，滑壓運(yùn)行有不利的一面。當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，汽包內(nèi)的飽和溫度隨汽包內(nèi)壓力的變化而變化，使汽包內(nèi)、外壁溫差變大，熱應(yīng)力增加，從而對(duì)汽包等厚壁設(shè)備產(chǎn)生不利影響?；瑝哼\(yùn)行時(shí)，隨汽壓變化鍋爐的蓄能也在變化。當(dāng)負(fù)荷指令增大時(shí)，控制作用（增加鍋爐燃燒率）不僅要滿足增大負(fù)荷的需要，還需滿足升高汽壓（增加鍋爐蓄能）的需要，顯然與定壓運(yùn)行相比，要求加強(qiáng)控制且控制時(shí)間增長(zhǎng)。因此，機(jī)組在滑壓運(yùn)行時(shí)負(fù)荷響應(yīng)的速度減慢。因此，為加快機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)速度和具有一次調(diào)頻能力，不宜采用純滑壓運(yùn)行，而應(yīng)采用節(jié)流變壓運(yùn)行方式，即汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽閥不是處于全開，而是處于接近全開的位置。具體的做法是：將調(diào)節(jié)汽閥均開至90%多的位置，留有一定的調(diào)節(jié)余地，當(dāng)負(fù)荷要求增加時(shí)，首先開大汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥，利用鍋爐蓄熱，盡快適應(yīng)負(fù)荷的變化；穩(wěn)態(tài)時(shí)，調(diào)節(jié)汽閥開度回到起始狀態(tài)。這種運(yùn)行方式在上述適應(yīng)負(fù)荷變化的控制中，汽壓的波動(dòng)比定壓運(yùn)行方式時(shí)要大?；谏鲜龇治?，機(jī)組的聯(lián)合變壓曲線的設(shè)定應(yīng)如圖3所示。PTTN1N2100NPTTPminPmax0T0圖3 機(jī)組聯(lián)合變壓運(yùn)行曲線當(dāng)機(jī)組功率小于N1時(shí)，機(jī)組作定壓運(yùn)行，汽壓給定值為Pmin，通過汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門開度的變化改變機(jī)組的實(shí)發(fā)功率。當(dāng)機(jī)組功率在N1與N2之間時(shí)，機(jī)組作滑壓運(yùn)行。在具體實(shí)現(xiàn)中，還要解決下面的一些技術(shù)問題：定壓滑壓方式選擇(1)當(dāng)機(jī)組未投協(xié)調(diào)控制時(shí)，為定壓控制方式(2)當(dāng)機(jī)組投入?yún)f(xié)調(diào)控制后，可由運(yùn)行人員選擇定壓或滑壓運(yùn)行方式(3)發(fā)生RB工況時(shí)，切為滑壓控制方式2.2.3 汽機(jī)主控系統(tǒng)汽機(jī)主控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖4所示。負(fù)荷指令來(lái)自操作員或自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)ADS，并根據(jù)機(jī)組實(shí)際設(shè)有上下限及變化率限制。實(shí)發(fā)功率控制采用串級(jí)控制結(jié)構(gòu)，副回路為快速回路，用來(lái)補(bǔ)償控制閥開度、摩擦及滯后造成的非線性。汽機(jī)汽壓調(diào)節(jié)器(TF方式)或功率調(diào)節(jié)器(DEB方式)的輸出指令通過汽機(jī)主控發(fā)送到DEH系統(tǒng)。DCS與DEH的控制接口采用增減脈沖方式。DCS通過比較汽機(jī)主控指令與DEH負(fù)荷參考信號(hào)的偏差決定是否發(fā)出DEH負(fù)荷增或DEH負(fù)荷降DO信號(hào)。當(dāng)兩者的偏差在調(diào)節(jié)的死區(qū)范圍內(nèi)時(shí)，不再發(fā)出增減信號(hào)，DEH側(cè)采用計(jì)脈寬的方式增減目標(biāo)負(fù)荷。圖4 汽機(jī)主控系統(tǒng)汽機(jī)主控增減閉鎖：(1) 當(dāng)主汽壓低于設(shè)定值一定值或DEH目標(biāo)負(fù)荷已達(dá)高限時(shí)，汽機(jī)主控指令閉鎖增(2) 當(dāng)主汽壓高于設(shè)定值一定值或DEH目標(biāo)負(fù)荷已達(dá)低限時(shí)，汽機(jī)主控指令閉鎖減汽機(jī)主控自動(dòng)允許條件：(1) 選擇TF方式且主汽壓信號(hào)有效或者選擇DEB方式且功率信號(hào)有效、功率偏差不大(2) 汽機(jī)主控指令與DEH負(fù)荷參考信號(hào)偏差不大(3) DEH投入CCS遙控(4) DEH負(fù)荷參考信號(hào)有效2.2.4鍋爐主控系統(tǒng)鍋爐主控系統(tǒng)相當(dāng)于負(fù)荷指令處理回路與鍋爐燃燒控制系統(tǒng)之間的接口。它既可以工作在自動(dòng)方式，也可以工作在手動(dòng)方式，能夠完成單元機(jī)組在各種工況下的控制功能，協(xié)調(diào)鍋爐出力與負(fù)荷指令之間的匹配關(guān)系。鍋爐主控系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖5所示。圖5 鍋爐主控系統(tǒng)上圖中，負(fù)荷指令經(jīng)動(dòng)態(tài)前饋環(huán)節(jié)Kff作為鍋爐指令的前饋信號(hào)，在變負(fù)荷的動(dòng)態(tài)過程中，在輸入和輸出能量平衡關(guān)系將要失去或不平衡剛剛發(fā)生的時(shí)候，使能量的失衡限制在較小的范圍內(nèi)，可以起到“粗調(diào)的作用”。能量指令計(jì)算模塊根據(jù)P1、PT、Ps計(jì)算出每一時(shí)刻汽機(jī)側(cè)對(duì)鍋爐側(cè)的能量需求，這個(gè)能量需求進(jìn)入鍋爐指令限制模塊后，根據(jù)操作員預(yù)先設(shè)定的參數(shù)計(jì)算出在正常工況下的鍋爐指令。它的輸出再進(jìn)入RUNBACK模塊，RUNBACK的輸出是在重要輔機(jī)故障條件下的事故鍋爐指令。最后一個(gè)伺服模塊對(duì)前三個(gè)模塊計(jì)算出的鍋爐指令根據(jù)實(shí)際工藝參數(shù)的偏差，通過方向閉鎖和迫升迫降進(jìn)行最后的調(diào)整，用它去控制燃料量和風(fēng)量。鍋爐主控MA用于給定整個(gè)機(jī)組的總?cè)剂狭慷ㄖ?，鍋爐指令同時(shí)作用到燃料主控及送風(fēng)控制回路。在鍋爐主控未投自動(dòng)時(shí)，其輸出指令跟蹤機(jī)組的當(dāng)前負(fù)荷。正常工況下，鍋爐主控MA的輸出總是小于機(jī)組的最大允許負(fù)荷。當(dāng)發(fā)生RB工況時(shí)，鍋爐主控輸出指令切換到RB指令，按一定的RB速率快速降負(fù)荷。此時(shí)，鍋爐主控MA及調(diào)節(jié)器跟蹤RB指令。鍋爐主控自動(dòng)允許投入條件：(1) 任一給煤機(jī)投入自動(dòng)(2) 送風(fēng)投入自動(dòng)(3) 給水投入自動(dòng)(4) 汽包壓力信號(hào)有效(5) 汽機(jī)一級(jí)壓力信號(hào)有效(6) 主汽壓力信號(hào)有效鍋爐主控切手動(dòng)條件：(1)鍋爐主控允許投入條件不滿足(2) 主汽壓力與設(shè)定值偏差大(3) MFT2.2.5燃料及送風(fēng)控制鍋爐主控指令同時(shí)作用到燃料主控及送風(fēng)控制回路，進(jìn)行增減燃料及配風(fēng)。根據(jù)“增負(fù)荷時(shí)先加風(fēng)、后加煤，減負(fù)荷時(shí)先減煤后減風(fēng)”的原則，采用一階慣性環(huán)節(jié)和大選及小選等行之有效的方法進(jìn)行風(fēng)煤交叉聯(lián)鎖。另外，可以通過限制最低風(fēng)量設(shè)定值確保不會(huì)出現(xiàn)風(fēng)量低跳爐的情況。能量平衡信號(hào)經(jīng)過動(dòng)態(tài)校正與機(jī)前壓力修正后，形成燃燒率指令。燃燒率指令與實(shí)測(cè)燃料輸入的偏差進(jìn)入燃料調(diào)節(jié)器作比例積分運(yùn)算。同時(shí)，指令信號(hào)作為前饋引入燃料調(diào)節(jié)器，以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。燃料控制框圖如圖6所示。經(jīng)過風(fēng)煤交叉聯(lián)鎖后的燃料指令作為燃料量調(diào)節(jié)器的設(shè)定值。機(jī)組實(shí)際的總?cè)剂狭孔鳛楸徽{(diào)量，通過燃料調(diào)節(jié)器進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)。燃料主控調(diào)節(jié)器的輸出作為各給煤機(jī)的要求指令進(jìn)行煤量的調(diào)整。任意一臺(tái)給煤機(jī)投入自動(dòng)后，燃料主控即投入自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證在個(gè)別給煤機(jī)轉(zhuǎn)速手動(dòng)時(shí)對(duì)系統(tǒng)變量不產(chǎn)生擾動(dòng)。當(dāng)所有給煤機(jī)都在手動(dòng)控制時(shí)，燃料主控調(diào)節(jié)器跟蹤所有給煤機(jī)的平均指令。圖6 燃料控制框圖(1)總?cè)剂狭坑?jì)算總?cè)剂狭?經(jīng)熱量校正后的各磨煤機(jī)總給煤量+燃油流量，所有的量按機(jī)組的額定負(fù)荷折算成百分?jǐn)?shù)。單臺(tái)磨煤機(jī)的給煤量：磨運(yùn)行時(shí)按給煤機(jī)的實(shí)際給煤量計(jì)算；磨停運(yùn)時(shí)，計(jì)為零。熱量校正：煤種變化時(shí)，煤的發(fā)熱量會(huì)發(fā)生變化。此時(shí)需對(duì)實(shí)際的燃料量進(jìn)行修正，補(bǔ)償因煤種變化而引起的鍋爐調(diào)節(jié)器參數(shù)的變化。(2) 燃料調(diào)節(jié)器比例系數(shù)修正隨著投入自動(dòng)的給煤機(jī)數(shù)量的增加減少，燃料調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)能力相應(yīng)減少增加，此時(shí)需對(duì)調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)作一定量的修正，使得燃料調(diào)節(jié)器的參數(shù)能適應(yīng)任何工況。目前，這種修正是通過調(diào)整燃料調(diào)節(jié)器的輸入偏差實(shí)現(xiàn)的。(3)燃料調(diào)節(jié)器增減閉鎖：當(dāng)總風(fēng)量總?cè)剂狭繒r(shí)，閉鎖燃料調(diào)節(jié)器指令繼續(xù)減??；當(dāng)總風(fēng)量總?cè)剂狭繒r(shí)，閉鎖燃料調(diào)節(jié)器指令繼續(xù)增加。鍋爐指令同時(shí)被送往燃料控制回路與送風(fēng)控制回路。在送風(fēng)控制回路中，該信號(hào)經(jīng)過煤/風(fēng)比校正后作為送風(fēng)量指令去控制兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)入口檔板開度。送風(fēng)控制回路框圖如圖7所示。圖7送風(fēng)控制回路框圖2.2.6子系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)作為機(jī)組的主控系統(tǒng)，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)能否正常投運(yùn)取決于其相關(guān)的各個(gè)子系統(tǒng)（過熱汽溫控制系統(tǒng)、再熱汽溫控制系統(tǒng)、爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)、水位控制系統(tǒng)、一次風(fēng)量控制系統(tǒng)等）工作是否正常、性能是否良好，任何一個(gè)子系統(tǒng)的故障都會(huì)導(dǎo)致協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的品質(zhì)下降甚至解裂。因此，相關(guān)子系統(tǒng)的調(diào)試是協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)投運(yùn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本項(xiàng)目中，需要重點(diǎn)關(guān)注和解決的子系統(tǒng)是主汽溫度控制系統(tǒng)?；瑝哼\(yùn)行時(shí)，主汽溫度的控制將變得更加困難。由于負(fù)荷指令前饋造成過量燃燒，主汽溫度開始時(shí)急劇增加；但當(dāng)蒸汽流量隨之增加后，主汽溫度又開始下降。另外，由于機(jī)組自身設(shè)備存在缺陷，經(jīng)常出現(xiàn)減溫水壓力低，減溫水流量不足的情況。因此，從克服擾動(dòng)影響、提高過熱汽溫的負(fù)荷適應(yīng)能力、優(yōu)化過熱汽溫控制品質(zhì)的角度，我們?cè)谠麥乜刂葡到y(tǒng)的基礎(chǔ)上加入了下述的前饋?zhàn)饔茫?1) 燃料指令的前饋。優(yōu)點(diǎn)：該前饋能快速體現(xiàn)機(jī)組負(fù)荷的變化；缺點(diǎn)：受煤質(zhì)影響較大。(2) 熱量信號(hào)的前饋。優(yōu)點(diǎn)：能較準(zhǔn)確地體現(xiàn)鍋爐能量供需關(guān)系的變化情況，比燃料量指令更準(zhǔn)確地體現(xiàn)了鍋內(nèi)吸熱情況；缺點(diǎn)：相對(duì)于燃料量指令信號(hào)反應(yīng)較慢。(3) 排煙溫度的前饋。該前饋的響應(yīng)速度應(yīng)介于燃料量指令和熱量信號(hào)之間。但排煙溫度與蒸汽溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系還需要通過試驗(yàn)進(jìn)一步明確。(4) 給水泵出口差壓前饋。在給水泵出口壓力足夠大的情況下，通過給水泵出口差壓信號(hào)的加入，能夠?qū)p溫水流量起到一定的動(dòng)態(tài)修正作用。具體實(shí)施時(shí)將四個(gè)信號(hào)采用加權(quán)求和的方式加入到減溫水內(nèi)回路控制器的輸出端，通過調(diào)節(jié)權(quán)系數(shù)來(lái)調(diào)整各前饋?zhàn)饔檬欠窦尤爰凹尤氲膹?qiáng)度。另外，每一個(gè)前饋信號(hào)后都設(shè)置了一個(gè)超前滯后環(huán)節(jié)，即可通過動(dòng)態(tài)前饋的形式加入上述前饋?zhàn)饔谩?. 330MW機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)調(diào)試及投運(yùn)3.1控制系統(tǒng)靜態(tài)測(cè)試對(duì)所有系統(tǒng)回路進(jìn)行模擬操作，以求完全達(dá)到遠(yuǎn)方操作的目的。在這過程中，我們根據(jù)實(shí)際情況，重新整理協(xié)調(diào)系統(tǒng)與中心調(diào)度系統(tǒng)、AGC系統(tǒng)和DEH的接口關(guān)系，使其設(shè)計(jì)更為合理。3.1.1控制策略調(diào)試（1）算法檢查對(duì)所有控制策略回路的算法參數(shù)進(jìn)行檢查，特別是對(duì)各調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)算法跟蹤關(guān)系仔細(xì)核對(duì)，并及時(shí)進(jìn)行修改，保證各部分功能之間的無(wú)擾切換。（2）靜態(tài)試驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)輸入模擬信號(hào)，對(duì)各部分功能進(jìn)行靜態(tài)試驗(yàn)，主要檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方向性，各超弛控制功能的實(shí)現(xiàn)等，并確定各切換、跟蹤算法的參數(shù)。3.1.2機(jī)組動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)主要包括：燃料量階躍擾動(dòng)試驗(yàn)和主汽調(diào)門階躍擾動(dòng)試驗(yàn)兩部分。其試驗(yàn)方案如表3-1。表3-1 機(jī)組動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)方案項(xiàng)目?jī)?nèi) 容燃料量階躍擾動(dòng)試驗(yàn)試驗(yàn)條件：機(jī)組帶負(fù)荷并穩(wěn)定運(yùn)行，在180-200MW（50%額定負(fù)荷左右）、240-250MW（70%額定負(fù)荷左右），280-310MW（90%額定負(fù)荷左右）負(fù)荷段進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)方法：A 在某一確定工況下，保持各主要子系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，將燃料調(diào)節(jié)器和汽機(jī)調(diào)節(jié)器設(shè)置為手動(dòng)方式，保持主蒸汽調(diào)節(jié)閥開度指令不變，總?cè)剂狭恐噶畈蛔?，記錄此時(shí)主蒸汽壓力、實(shí)際輸出功率、汽包壓力、汽機(jī)調(diào)速級(jí)壓力、一次風(fēng)量、各臺(tái)磨煤機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、主汽調(diào)節(jié)閥實(shí)際開度以及燃料總操的輸出值；B 保持主蒸汽調(diào)節(jié)閥開度不變，總?cè)剂险{(diào)節(jié)器的輸出階躍增加5%，記錄上述參數(shù)；C 在各參數(shù)穩(wěn)定后，保持主蒸汽調(diào)節(jié)閥開度不變，總?cè)剂险{(diào)節(jié)器的輸出階躍減小5%，記錄上述參數(shù)；D 在高負(fù)荷、中負(fù)荷、低負(fù)荷三個(gè)不同的運(yùn)行區(qū)域分別按照AC的步驟進(jìn)行至少兩次試驗(yàn)。主蒸汽調(diào)節(jié)閥階躍擾動(dòng)試驗(yàn)試驗(yàn)條件：機(jī)組帶負(fù)荷并穩(wěn)定運(yùn)行，在180-200MW（50%額定負(fù)荷左右）、240-250MW（70%額定負(fù)荷左右），280-310MW（90%額定負(fù)荷左右）負(fù)荷段進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)方法：A 在某一確定工況下，保持各主要子系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，將燃料調(diào)節(jié)器和汽機(jī)調(diào)節(jié)器設(shè)置為手動(dòng)方式，汽機(jī)按DEH基本方式運(yùn)行，將壓力反校正系數(shù)置為1，保持主蒸汽調(diào)節(jié)閥開度不變，總?cè)剂狭恐噶畈蛔?，記錄此時(shí)主蒸汽壓力、實(shí)際輸出功率、汽包壓力、汽機(jī)調(diào)速級(jí)壓力、一次風(fēng)量、各臺(tái)磨煤機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、主汽調(diào)節(jié)閥實(shí)際開度以及燃料總操的輸出值；B 保持總?cè)剂狭恐噶畈蛔儯贒EH基本級(jí)下，使主蒸汽調(diào)節(jié)閥開度階躍增加5%，記錄上述參數(shù)；C 在各參數(shù)穩(wěn)定后，保持總?cè)剂狭恐噶畈蛔?，在DEH基本級(jí)下，使主蒸汽調(diào)節(jié)閥開度階躍減小5%，記錄上述參數(shù)；D 在高負(fù)荷、中負(fù)荷、低負(fù)荷三個(gè)不同的運(yùn)行區(qū)域分別按照AC的步驟進(jìn)行至少兩次試驗(yàn)。在上述試驗(yàn)方案的指導(dǎo)下，我們順利地完成了大修前后機(jī)組的兩次動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)，為控制系統(tǒng)的調(diào)試打下了良好的基礎(chǔ)。3.1.3協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)調(diào)試（1）相關(guān)子系統(tǒng)調(diào)試如前所述，我們?cè)趨f(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同時(shí)對(duì)汽溫系統(tǒng)做了一些必要的優(yōu)化，用于提高汽溫系統(tǒng)的負(fù)荷適應(yīng)能力。這些優(yōu)化主要體現(xiàn)在綜合了多方面、不同性質(zhì)的相關(guān)信號(hào)構(gòu)成動(dòng)態(tài)前饋?zhàn)饔?。每個(gè)信號(hào)對(duì)汽溫的影響情況在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)過程中都進(jìn)行了充分的測(cè)試和數(shù)據(jù)記錄，從中可以分析出各信號(hào)的作用強(qiáng)度及在整個(gè)前饋?zhàn)饔弥兴嫉谋戎?。?jīng)優(yōu)化后的系統(tǒng)在負(fù)荷適應(yīng)性方面較原系統(tǒng)有了較大改善。另外，對(duì)于燃燒過程的配風(fēng)情況我們也做了相應(yīng)的調(diào)整，使燃燒過程的快速性有了一定程度的提高。（2）鍋爐蓄熱系數(shù)計(jì)算根據(jù)汽機(jī)調(diào)節(jié)閥門擾動(dòng)試驗(yàn)（試驗(yàn)中將閥門開度從78%增加到83%，），按照公式(3-3)可以求取鍋爐的蓄熱系數(shù)C約為2.2，量綱為。（3）控制器參數(shù)的整定主要是對(duì)PID算法，F(xiàn)(X)函數(shù)算法參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定，我們通過做各種擾動(dòng)試驗(yàn)，在協(xié)調(diào)系統(tǒng)對(duì)各參數(shù)歷史曲線進(jìn)行復(fù)現(xiàn)，找出各對(duì)象動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線，求取各算法的初設(shè)定值，置入后把系統(tǒng)投上自動(dòng)，逐步調(diào)整，并反復(fù)進(jìn)行擾動(dòng)試驗(yàn)，以求達(dá)到最佳調(diào)節(jié)品質(zhì)。3.2協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)運(yùn)行檢驗(yàn)3.2.1負(fù)荷跟隨能力檢驗(yàn)負(fù)荷跟隨能力是衡量協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。正常情況下，要求機(jī)組能夠達(dá)到2%3%MCR/min的升降負(fù)荷速率，對(duì)于330MW機(jī)組，升降負(fù)荷速率一般控制在69MW/min。從控制系統(tǒng)的角度看，制約負(fù)荷變化速率的主要因素是壓力偏差，負(fù)荷變化越快，主蒸汽調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作也越快，對(duì)主蒸汽壓力的影響也越明顯。尤其在滑壓運(yùn)行方式下，若負(fù)荷指令下降，主蒸汽調(diào)節(jié)閥關(guān)小，主蒸汽壓力有一個(gè)動(dòng)態(tài)的上升過程，而此時(shí)的壓力定值跟隨滑壓曲線下降，這就進(jìn)一步加大了測(cè)量值與給定值之間的偏差，增加了協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)壓力側(cè)的控制