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热电厂机组协调控制系统优化方案

热电厂机组协调控制系统优化方案
热电厂机组协调控制系统优化方案

*****热电厂#2机组协调优化试验方案

1.概述

1.1 项目名称:**********热电厂#2机组协调优化试验。

1.2 项目简介:*******#2汽轮机采用上海电气集团股份有限公司生产的CZK300-16.67/0.4/538/538双缸双排气直接空冷汽轮机,******热电厂锅炉为单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式,DCS分散控制系统(含DEH)采用杭州和利时MACSV系统。本项目对#2机组进行负荷升降扰动试验,并依次作为试验依据对协调控制系统提出优化策略,并利用试验数据对DCS组态参数进行优化和整定,保证机组调节性能满足电网AGC考核要求。

1.3 项目地点:*****热电厂

1.4 项目工期:2016年月日-2016年月日

2.依据及标准

1)DL/T 656—2006,火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程;

2)DL/T 711-1999,汽轮机调节控制系统试验导则;

3)DL/T 824-2002,汽轮机电液调节系统性能验收导则;

4)DL/T 774-2004,火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程;

5)西北区域发电厂并网运行管理实施细则(试行);

6)西北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则(试行);

7)国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》。

3.试验内容

为了保证协调控制系统调试工作顺利进行,需对#2机组进行升降负荷扰动试验。为了保证试验和调试的顺利进行,在此过程中需尽量保持煤质参数的稳定。

试验内容主要包括:大范围快速升降负荷试验;典型工况点负荷锯齿波试验;典型工作点阀门扰动试验。

1)大范围快速升降负荷试验

在大范围升降负荷试验中,对机组进行从150MW至250MW之间的负荷段进行分段试验,由运行人员进行手动调节,保证机组的升降负荷速率不低于1%Pe/min,最高达到1.5%Pe/min;在升降负荷过程中,给煤量和汽轮机阀门开度由运行人员手动调节,给煤量调节部分由清能院进行指导操作。在此试验过程

中,测试流化床锅炉的大惯性特性和蓄热利用特性,分析给煤量前馈作用对快速变负荷和参数的影响;其次,在此快速变负荷过程中,观察给水自动调节系统和风量调节自动控制系统性能是否能够得到保证,是否能够满足机组快速变负荷需求。

2)典型工况点负荷锯齿波试验

分别在典型工况点55%、65%、75%、85%负荷点附近进行机组负荷快速来回扰动试验,该试验过程中均由运行人员手动操作。以55%运行工况为例,在55%运行工况下以1%~1.5%的升负荷速率快速提升30MW机组负荷,待机组负荷达到目标值后,往反方向快速降低40MW,给煤量调节由清能院进行指导操作。该试验主要分析锅炉大惯性和给煤大范围波动对控制性能和品质的影响。

3)典型工作点阀门/燃料量扰动试验

在顺序阀运行方式下,对不同负荷点进行阀门扰动试验,测试不同负荷工况下阀门开度对机组负荷的影响,测试燃料量扰动对主蒸汽压力的影响,并记录试验数据。

4.试验条件

4.1 电网调度允许#2发电机组退出AGC,允许退出一次调频。

4.2 允许机组在150MW—250MW进行双向负荷扰动试验。

4.3 允许#2机组本地进行缓慢的负荷变化,负荷整体变化幅度约为90MW左右(单个阀门最大的可调负荷幅度±10%Pe)。

4.4 允许进行8~10小时的连续测试试验。

4.5 汽轮机调节切为手动模式,有运行人员按照1.5%每分钟负荷变化速率操作;

4.6 锅炉切为手动运行方式,进行给煤量的增减操作,初期进行过量增减煤操作,保持机组负荷能够持续变化,压力波动范围小于0.8Mpa。

5.试验方法及步骤

5.1试验优化基本方法

现有机组AGC特性研究→进行机组拉负荷试验→制定AGC优化方案→AGC组态方案下装及参数调试→试运行。

1)施工前做好相应的准备工作,熟悉机组现有DCS组态控制方案,对DCS

组态进行备份;

2)与班组技术人员及运行人员进行技术交流,制定初步的优化方案和措施;

3)编制DCS组态优化设计方案,与电厂技术人员进行交流通过后,对现有

机组DCS组态方案进行调整;

4)根据DCS组态设计要求,对机组进行相关的性能试验,对DCS组态参数

进行在线优化和调整;

5)对优化调整后的控制效果进行观察,适当时候进行在线微调,待机组各

项指标满足控制要求后方可进行验收。

5.2大范围快速升降负荷试验

1)预备条件:AGC解除、一次调频解除、协调控制系统解除自动状态;送风系统自动投入,给水系统自动投入;增大脱硫和脱硝系统反应剂的使用量,将二氧化硫和氮氧化合物控制在较低水平;对机组负荷从150MW至250MW进行升降快速升降负荷试验,此试验可以分段进行;

2)在试验开始过程中,以每分钟1.5%的阀门开度逐步开发阀门开度,此阀门开度的开启速率根据负荷变化率的实际情况而定,保持机组负荷的变化率不低于1%Pe/min;

3)随着汽轮机阀门开度的增大,运行人员手动进行给煤量操作,为了保证汽轮机在快速升降负荷过程中锅炉发热量能及时跟上,在升负荷前期增加给煤量的投入,由*****院人员进行指导;在降负荷过程中前期大幅度减少给煤量;尽量保持机组压力的平稳,且给煤量输出需保持平稳;

4)机组升降负荷过程中,关注锅炉燃烧情况以及汽包水位等情况,观察锅炉给水系统以及风量调节系统是否可以及时跟踪上负荷的变化速率,保证压力的波动值低于1Mpa,当发现异常时候即使终止实验。

5.3典型工况点负荷锯齿波试验

该试验步骤与5.2试验步骤一致,只是在进行锅炉升负荷过程中达到目标值后,紧接进行锅炉降负荷扰动试验,观察机组各状态参数变化情况。分别对55%、65%、75%、85%等典型工况下进行负荷锯齿波扰动试验。

5.4典型工作点阀门/燃料量扰动试验

1)当机组负荷稳定在试验工况点后,增加阀门2的开度,观察主蒸汽变化情况和负荷变化情况;

2)待阀门开启参数稳定后,增大锅炉给煤量,将主蒸汽压力调节至试验前水平,观察给煤量变化情况和机组负荷变化情况。

3)待上一步完成调节后,阶跃增大燃料量,观察机组负荷和主蒸汽压力的变化情况;

4)分别对55%、65%、75%、85%等典型工况下进行阀门和燃料量扰动试验。

6.组态策略

本方案的主要目的提升机组的变负荷速率和调节品质,满足电网AGC两个细则的要求,并在此过程中避免蒸汽参数在大范围内波动。

试验方式主要针对汽机主控、锅炉主控、风量控制、给水控制等系统。其中,给水控制系统依据试验情况决定是否进行修正。

汽机主控方面:增加汽轮机主控中前馈环节,按照机组实际目标负荷指令,按照1%变化速率进行折算成目标阀门开度指令前馈信号;其次,对汽机测PID 参数进行整定,现有汽机测PID参数调节过慢,调节速率在0.4%左右,需对汽机侧PID参数进行重新整定。

锅炉主控方面:依据试验结果,对锅炉给煤量前馈信号指令根据当前煤质情况进行重新拟合和标定;添加锅炉给煤量预增/减环节,在机组变负荷初期,根据AGC原始信号指令与机组实际负荷见的差值,对锅炉给煤量进行预增/减,实现在机组增负荷初始阶段预增煤,当负荷接近目标负荷时进行反向调整;增加压力前馈补偿回路,尽量保持机组压力参数的稳定;增加煤质短期矫正回路,判断机组是否处于稳定工况,当机组在10分钟范围内属于稳定工况时,对该阶段的负荷和给煤量进行积分求比,进而对锅炉前馈换件各部分进行在线校正,不使用长积分BTU校正,避免长积分校正对锅炉产生干扰,在此过程中必须保证调试期间的煤质稳定,否则无参考标准进行标定。

风量调节方面:考虑到床温和床压分布不均的问题,为了保证机组的安全运行,在风量调节中,在机组快速变负荷阶段快速提升一次风流量,增强床料中即燃碳的燃烧作用,快速提升锅炉热量;而在降负荷过程中,不对一次风量进行前馈补偿作用,避免床压失衡和局部超温。

7.注意事项

1)应成立专门的试验小组,调度、组织、试验、安全等任务由小组成员各司其职。

2)试验期间,锅炉负荷需快速跟踪汽轮机阀门的变化情况,在保证机组运行安全的条件下对机组燃料量进行快速的增减操作。

3)试验期间,要密切监视汽包水位、主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、床温、床压等等,尤其是涉及汽机和锅炉保护的参数。如发生关键参数运行品质恶化、或者继续试验可能引起关键参数运行品质恶化的情况时,应立刻终止试验。

4)如出现其它异常工况,应立刻终止试验,并由运行人员积极干预,保证机组运行的安全。

5)试验过程中,如果污染物排放超标需立即终止试验进行恢复,在试验准备前期提前将污染物排放量控制在较低水平。

8.质量标准及保证措施

8.1质量标准

在2016年8月10日前完成#2机组负荷扰动试验工作,包括过程试验、优化方案、优化内容实施,2016年8月15日前完成试运、验收。当遇到因电厂方与电网协调或机组其他原因导致试验条件受限时,应根据受限情况进行延后工期。项目完成后应达到以下质量标准:

1)主蒸汽压力在变负荷过程中,压力波动范围±0.8MPa之内,稳态波动±0.3MPa;

2)主蒸汽温度动态过程中波动范围±6℃,稳态±2℃;

3)机组负荷调节速率最低满足1%Pe/min,并满足两个细则要求。

8.2质量保证措施

1)项目负责任人是本工程质量第一负责人,下设专职质量负责人,负责对工程全过程的质量监督、检查及验收,以做到全过程质量管理与控制。

2)严格执行各项技术标准、规范和国家、行业及国家电力公司制定的技术规范、质量检验和评定标准以及业主方提出的特殊要求。

3)开工前,组织作业人员学习作业技术规范、质量标准,熟悉作业图纸及

有关资料、操作规程等。

4)工程项目开工前按照规定备齐各类文件、资料,杜绝违反作业技术规范及技术文件盲目作业。

5)在试验过程中保持与业主沟通,及时掌握业主对作业质量的要求与建议,严格按照业主的要求开展质量工作。

火力发电厂协调控制系统的分析

大型火电厂锅炉-汽轮机组协调控制系统的分析 上海发电设备成套设计研究所杨景祺 目前我国火电站领域的技术具有快速的发展,单元机组的容量已从300MW 发展到600MW,外高桥电厂单元机组容量已达到900MW。DCS系统在火电站的成功应用,大大提高了电站控制领域的自动化投入水平。本文主要对大型火电机组的两种主要炉型—汽包炉和直流炉机组的协调控制系统的设计机理进行概要性的说明。 1.协调控制系统的功能和主要含义 协调控制系统是我国在80年代引进的火电站控制理念,主要设计思想是将锅炉和汽机作为一个整体,完成对机组负荷、锅炉主汽压力的控制,达到锅炉风、水、煤的协调动作。对于协调控制系统而言包含三层含义:机组与电网需求的协调、锅炉汽轮机协调以及锅炉风、水、煤子系统的协调。 1.1.机组与电网需求的协调 机组与电网需求的协调主要是机组最快的响应电网负荷的要求,包括了电网AGC控制和电网一次调频控制两个方面。目前华东电网已实现了电网调度对电厂机组的负荷调度和一次调频控制。 1.2.锅炉汽轮机的协调 锅炉汽轮机的协调被认为是机组的协调,主要是协调控制锅炉与汽轮机,提高机组对电网负荷调度的响应性和机组运行的稳定性。从协调控制系统而言,对汽包锅炉和直流锅炉都具有相同的控制概念,但由于两种炉型在汽水循环上有很大的差别,导致控制系统具有很大的差别。 1.3.锅炉协调 锅炉协调主要考虑锅炉风、水、煤之间的协调。 2.汽包锅炉机组的协调控制系统 汽轮机、锅炉协调控制系统概念的引出,主要在于汽轮机和锅炉对于机组的负荷与压力具有完全不同的控制特性,汽轮机以控制调门开度实现对压力、负荷的调节,具有很快的调节特性,而锅炉利用燃料的燃烧产生的热量使给水流量变为蒸汽,其控制燃料的过程取决于磨煤机、给煤机、风机

热电厂保护监控系统

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对区域协调控制模式与方法的总结六大类涵盖点、线、面三个层次的信号控制与协调方法的相关技术理论的总结。 在对交通信号控制相关理论的总结基础上,根据各地市信号路口特点,重点对适用该地信号控制特点的信号控制模式及方法进行总结。 ?单点信号控制 主要包括单点定时信号控制、单点感应信号控制和单点自适应信号控制三种方式。针对信号控制路口常用的单点信号控制方法有Webster等方法。 ?交通信号子区划分 主要基于距离原则、车流特征原则、周期原则的子区划分原则及其相关的关联度判断方法、合理周期范围判断方法的划分方法总结。 ?主干道交通信号协调控制 主要包括单向绿波协调控制、对称双向绿波协调控制、非对称双向绿波协调控制的方法。针对不同地市信号控制路口不同的流量特征可选用相对应的主干道信号协调控制方法。 ?同类型交通信号路口协调控制 主要针对信号路口饱和度同类型及其基础上的潮汐特征同类型进行交通信号路口同类型的判定分析,归纳与其相对应的信号控制适用方法。 ?长距离交通信号协调 主要对相邻路口间距离较长的信号路口及交通信号路口数较多的整体距离较长的协调控制方法进行研究,针对长距离交通信号协调的分类归纳相对应的协调模式及方法。 ?区域协调控制 交通区域协调控制是二维上的控制,它通过将绿波协调控制的路口利用组合叠加的方式,对各信号控制路口的信号周期、绿信比以及路口间的相位差进行优化,以减小延误、提高路网通行效率的信号控制方法。当前交通信号区域协调控制的方法主要可以分为结合调控的协调方法、基于延误的协调方法和基于绿波带优化的协调方法。 通过全面深入的了解信号控制的基础理论及信号控制主流模式及技术方法,掌握前沿技术,归纳出适用性强的主流核心技术规范,为交通信号控制优化提供

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单元机组协调控制系统设计 摘要 在单元制机组的不断发展,协调控制系统作为单元制机组的控制核心,已然成为电厂自动化系统中最为关键的组成单元。随着机组类型的不同,各个机组的参数也越来越高,容量也在逐渐增进,机组的动态特征和控制难度也随机组型号的不同而改动,因此不同机组的协调控制系统也是不同的。所以在设计协调控制系统时,应该综合考虑所研究机组的动态特征和生产流程,针对不同类型机组的进行相应的方略。在火电厂现场中,单元机组协调控制系统是一个具有强耦合、大时滞、大迟延、非线性等特征的一个多变量系统。所以,这些复杂的动态特征,使得创建单元机组的非线性动态模型成为一个难点,而且使协调控制及其参数整定变得复杂起来,往往使调节品质下降,不能得到令人中意的控制品质。 本文首先阐述了单元机组协调控制系统的结构和功能,并对机组的动态特征和负荷指令管理系统进行了描述。然后以一个300MW机组为研究对象,由分析得出该机组的模型结构,再对辨识出的协调系统的对象进行静态解耦控制,用工程正定法对解耦控制器参数进行整定,并用Matlab软件做了系统仿真。仿真结果表明,解耦后的协调控制系统可以达到令人满意的控制品质和效果。 关键词:协调控制;解耦控制;Matlab仿真;PID整定;300MW机组

Design of Coordinated Control System for Unit Abstract In the continuous development of unit system, coordinated control system as a unit system control core, has become the power plant automation system, the most critical component. With the different types of units, the parameters of each unit are getting higher and higher, the capacity is gradually increasing, the dynamic characteristics of the unit and the difficulty of control are also different types of change, so different units of the coordinated control system is different. Therefore, in the design of coordinated control system, should consider the selected units of the dynamic characteristics and process, for different types of units for the corresponding design. In the field of thermal power plant, the unit control system is a multivariable system with strong coupling, time variability, large delay and non-linearity. Therefore, these complex dynamic characteristics make the nonlinear dynamic model of the unit unit become a difficult point, and make the coordination control and its parameter setting become complicated, and the adjustment quality is often reduced, and the satisfactory control effect can not be obtained. In this paper, the structure and function of the unit control system are described, and the dynamic characteristics and load command management system of the unit are described. Then, a 300MW unit is taken as the object of study, and the model structure of the unit is obtained. The decoupling control of the identified coordinate system is carried out. The parameters of the decoupling controller are set by engineering positive definite method. Software to do the system simulation. The simulation results show that the coordinated control system can achieve satisfactory control quality and effect. Keywords:Coordination control system;Decoupling control;Matlab simulation;PID tuning ;300MW unit

连续系统的最优控制

第6章 连续系统的最优控制 6.1 最优化问题 6.2 最优控制的变分法求解 6.3 线性系统二次型性能指标的最优控制 1、线性系统有限时间最优状态调节系统 ◆二次型性能指标 设受控系统对平衡点的增量方程为 ()()()()()x t A t x t B t u t ?=?+?,00()x t x ?=? 简记为 ()()()()()x t A t x t B t u t =+,00()x t x = 最优状态调节是指:对上述系统,在时间区间0[,]f t t t ∈,

寻求最优状态反馈控制,使初始状态偏差00()x t x =迅速衰减,且同时使二次型性能泛函 11()()[()()()()]d 22f t t t t f f f x u t J x t Q x t x t Q x t u t Q u t t =++? * min f x u J J J J J =++→= 式中 ()0f n n Q ?≥——终端加权矩阵。 ()0x n n Q ?≥——状态加权矩阵。 ()0u r r Q ?>——控制加权矩阵。 三个加权矩阵均为对称矩阵,为简单,一般取为对角矩 阵。 ●1()()2 t f f f f J x t Q x t =表示对终端状态偏差即稳态控制精度的限制。当1 diag[]f f fn Q q q =,2 1 1()2n f fi i f i J q x t ==∑

●0 1()()d 2f t t x x t J x t Q x t t =?表示对控制过程中状态偏差衰减速度的要求。当1 diag[]x x xn Q q q =,0 2 11()d 2f t n x xi i i t J q x t t ==∑? ●0 1()()d 2f t t u u t J u t Q u t t =?表示对控制过程中所消耗的能量的限制,以避免状态偏差过快衰减导致控制量超过允许数值。当 1 diag[]u u ur Q q q =,0 2 11()d 2f t r u ui i i t J q u t t ==∑?,2()i u t 可理解为功率。 实际上,在性能指标中,x J 已经对控制的稳态精度有所要求。当对稳态精度有更高的要求时,才增加f J 项。 由上可知,上述二次型性能指标的物理意义是,在整个时间区间0[,]f t t t ∈,特别是终值时刻f t t =上状态变量尽量接近于0

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目录 第一章项目概况 (6) 1.1建设任务 (6) 1.2引用标准 (6) 1.2.1国家和国际标准 (6) 1.2.2中华人民共和国电力行业标准 (8) 1.2.3通用工业标准及其他相关标准 (9) 1.3设计原则 (9) 第二章新能源电站远程监控系统总体设计 (11) 2.1系统概述 (11) 2.2适用范围 (14) 2.3系统结构 (14) 2.4硬件总体设计 (18) 2.5软件体系结构 (20) 第三章风电场侧子系统 (24) 3.1风电场侧接入方案 (24) 3.2风电场侧功能 (24) 3.2.1风机实时运行数据采集与控制 (25) 3.2.2升压站(开关站)实时运行数据采集与控制 (26) 3.2.3无功补偿装置实时数据采集与控制 (31) 3.2.4箱变设备实时运行数据采集与控制 (31) 3.2.5风功率预测系统数据采集 (32) 3.2.6功率控制系统(AGC/AVC)数据采集 (32) 3.2.7电能量计量信息采集 (33)

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600MW机组协调控制系统优化-5页文档资料

600MW机组协调控制系统优化 1 机组概况 河北国华沧东发电有限责任公司一期工程为两台600MW亚临界燃煤发电机组。汽机岛由上海汽轮机厂供货,锅炉岛由上海锅炉厂供货。 2 协调控制系统控制原理 协调控制的设计方案是以锅炉跟随为基础的协调控制系统,原设计机组采用定-滑-定运行方式,从0到27%为定压方式运行,27%到77%负荷区间为滑压运行方式,77%以上为定压运行方式。 锅炉主控输出指令由以下几个部分组成:1)机组负荷指令给定值信号;2)机组负荷指令给定值的微分信号;3)机组负荷指令目标值的微分信号;4)机组滑压设定值的微分信号;5)频差信号;6)压力设定值与实际值偏差的微分信号;7)锅炉主汽压力PID调节器输出信号。 其中,机组负荷指令给定值信号为锅炉主控制器的主前馈信号,其他微分前馈用于在机组负荷升降过程中提高锅炉主控制器的响应速度,压力设定值与实际值偏差的微分信号用于在主汽压力与设定值偏差过大时快速动作锅炉主控制器帮助调节主汽压力。 在机组负荷指令变化的初期汽机侧调门是基本不变的,因为送到汽机控制器的机组负荷指令要经过一个四阶滞后,延时时间t为锅炉产生蒸汽时间的0.2倍。经过四阶惯性环节延迟后的负荷指令还要加上压力拉回回路计算的结果,再与实际负荷值进行偏差运行,偏差值经PID回路计算后做为汽机主控的输出送往DEH控制系统控制阀门开度。汽机主控输出指令由以下几个部分组成:1)机组负荷指令给定值经过四阶惯性延迟;2)锅

炉主控送来的机组负荷指令给定值的一阶微分信号;3)频差信号;4)主汽压力偏差信号即压力拉回回路;5)实际负荷值。 以上信号1-4相加后同实际负荷求偏差送入汽机主控PID调节器,PID 调节器的输出来控制汽轮机调速汽门的开度。压力拉回回路就是计算设定压力与实际压力的偏差,当偏差值超过规定值后(原设计为±1.8%),就将这个偏差值经过处理放大后叠加到负荷命令回路中。举例来说,当升负荷时,根据滑压曲线首先要增大压力设定值,如果在升负荷过程中,实际压力比设定压力低出太多,超过规定值,就会产生一个负数加到负荷命令上,从而减小负荷命令,减小调门开度,以便于增大实际压力,当实际压力与设定压力偏差小于规定值时,该值输出为0。降负荷时也起到同样道理,因为该回路具有将压力拉回作用,因此称之为压力拉回回路。一次调频功能就是当电网频率低于或高于某个限值时,不通过协调控制回路产生命令,直接将信号作用到汽机控制器负荷调节回路,使机组负荷迅速变化以响应电网需要。 3 存在问题 #1、#2机组协调控制系统在2007年机组投入商业运营后基本能满足现场生产的需要,但是在负荷升降和遇到机组吹灰或燃料等扰动的情况下,主汽压力、温度的摆动幅度过大,导致汽包水位剧烈波动。同时快速负荷变化能力差,负荷命令变化后机组实际负荷响应慢,达不到调度中心对投运AGC机组的要求。 AGC投入合格标准:1)AGC机组负荷调节速率(MW/分钟)不小于机组额定出力的1.5%;2)机组投入AGC控制时,出力调整迟延时间应小于

单元机组协调控制系统

单元机组协调控制系统 第一节协调控制系统的基本概念 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。 一、单元机组负荷控制的特点 随着大容量机组在电网中的比例不断增大,以及因电网用电结构变化引起的负荷峰谷差逐步加大,大容量单元机组的运行方式也逐步发生了变化,过去常常只带固定负荷的大机组,现在也需求根据电网中心调度所的负荷需求指令和电网的频率偏差参与电网的调峰、调频,甚至在机组的某些主要辅机局部故障的情况下,仍然维持机组的运行。 在单元制运行方式中,锅炉和汽轮发电机既要共同保障外部负荷要求,也要共同维持内部运行参数(主要是主蒸汽压力)稳定。单元机组输出的实际电功率与负荷要求是否一致,反映了机组与外部电网之间能量的供求平衡关系;而主蒸汽压力则反映了机组内部锅炉与汽轮发电机之间能量的供求平衡关系。然而,锅炉和汽轮发电机的动态特性存在着很大差异,即汽轮发电机对负荷请求响应快,锅炉对负荷请求的响应慢,所以单元机组内外两个能量供求平衡关系相互间受到制约,外部负荷响应性能与内部运行参数稳定性之间存在着固有的矛盾,这是单元机组负荷控制中的一个最为主要的特点。 二、协调控制系统及其任务 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

协调控制系统(CCS)调试方案

ITEM NO.: BALCO-COMM-IP008 Complied by: 编写: Checked by: 初审: Revised by: 审核: Approved by: 批准:

目录 Contents 1.编制目的 Compile Purpose 2.调试范围 Scope of commissioning 3.调试前必须具备的条件 Conditions of commissioning 4.调试步骤 Process of commissioning 5.注意事项 Precautions

1.编制目的Compile Purpose 为了指导和规范系统及设备的调试工作,检验系统的性能,发现并消除可 能存在的缺陷,检查热工联锁、保护和信号装置,确保其动作可靠。使系统及设 备能够安全正常投入运行,制定本方案。 This commissioning procedure is compiled to guide and standardize the practice of testing and adjusting to facilitate proofing of system performance, finding and repairing of possible defects, thus ensuring that the equipment and system can be brought into operation safely and smoothly. 2.调试范围Scope of commissioning 2.1协调控制系统是大型火力发电机组的主要控制系统,它将锅炉和汽轮发电机 作为一个整体考虑来进行控制,协调锅炉控制系统与汽轮机控制系统的工作,以 消除锅炉和汽轮机在动态特性方面的差异,使机组既能够适应电网负荷变化的需 要,又能够保证机组的安全稳定经济运行。机炉协调控制系统直接作用的控制对 象是锅炉主控制系统和汽轮机主控制系统,然后再由这两个主控系统分别控制各 自的子控制系统如锅炉燃烧控制子系统、锅炉给水控制子系统和汽轮机电液调节 子控制系统等。 As a major control system of large thermal power generating unit, coordinated control system (CCS) treats the boiler and turbine-generator as a whole, harmonizes the effect of boiler and turbine control systems, and compensates the difference in boiler and turbine-generator dynamic characteristics, thereby meeting changing demand of the Grid and also ensuring safe and economic operation of the unit. The CCS exerts influence directly upon the main control system of boiler and that of turbine, then these two systems exert influence respectively on their own subsystems such as boiler combustion control, boiler feed water, turbine digital electro-hydraulic control (DEH). 2.2 印度BALCO扩建4 x300 MW燃煤电站工程协调系统有如下几种控制方式:BALCO EXPANSION PROJECT 4×300 MW THERMAL POWER PLANT CCS has following control modes: 手动方式 Manual mode 机跟随控制方式(TF) Turbine follow control mode 炉跟随控制方式(BF) Boiler follow control mode 机炉协调控制方式 Coordinated boiler-turbine control mode

基于synchro的干线协调控制及优化

基于synchro的干线协调控制及优化 1概述 1.1研究背景 不同等级城市道路组成的交叉口在功能、类型和信号控制等方面都有不同的设置。本报告中研究的内容为南北方向未央路与东西方向凤城二路、凤城三路、凤城四路凤城五路的协调控制,其中,未央路为干线。 1?2研究过程 研究过程主要分为以下部分: (1)对未央路-凤城二路交叉口及未央路-凤城五路交通流量调查; (2)根据调查的流量对未央路-凤城三路交叉口及未央路-凤城四路交叉口交通流量配平; (3)用Synchro对配平数据进行检验; (4)用Synchro对干线协调控制进行优化; (5)比较干线协调控制定时信号控制和感应信号控制两个方案; (6)得出结论,给出意见。 2现状调查与分析 2.1现状调查 2.1.1交通量调查 对干线中未央路-凤城五路交叉口、未央路-凤城二路交叉口的车道数、车道宽度、交通流量进行调查。具体见表2-1、表2-2和图2-1。 未央路凤城二路 进口机动车(pcu) 左直右总量 南进口22416082002112 北进口12412921S41600 西进口2161006409前 东进口200216168504 表2-1交叉口断面基础数据调查

未央路--- 凤城五路 进口机动车(pen) 左直右总量 南进口174103822S1440 北进口14414403901974 西进口216100640956 东进口2045526641420 表2-2交叉口断面基础数据调查 图2-1交叉口分布 2.1.2断面形式调查 未央路为双向八车道,设有左转车道,凤城二路为双向八车道,设左转车道,凤城三路、凤城四路、凤城五路均为双向四车道,不设置专左或者专右车道。 3synchro 应用 3. “synchro 简介 Sy nchro软件是一套完整的城市路网信号配时分析与优化的仿真软件;与“道路通行能力手册(HCM2000) ”完全兼容,可与“道路通行能力分析软件(HCS)” 及“车流仿真软件(SimTraffic)”相互衔接来整合使用,并且具备与传统交通仿真软件CORSIM,TRANSYT-7F等的接口,它生成的优化信号配时方案可以直接输入到Vissim软件中进行微观仿真。Synchro软件既具有直观的图形显示,又具有较强的计算

第7章 单元机组协调控制系统(高8万字)

第七章单元机组协调控制系统 第一节协调控制系统的基本概念 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。单元制运行方式和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。 一、单元机组负荷控制的特点 随着大容量机组在电网中的比例不断增大,以及因电网用电结构变化引起的负荷峰谷差逐步加大,大容量单元机组的运行方式也逐步发生了变化,过去常常只带固定负荷的大机组,现在也需求根据电网中心调度所的负荷需求指令和电网的频率偏差参和电网的调峰、调频,甚至在机组的某些主要辅机局部故障的情况下,仍然维持机组的运行。 在单元制运行方式中,锅炉和汽轮发电机既要共同保障外部负荷要求,也要共同维持内部运行参数(主要是主蒸汽压力)稳定。单元机组输出的实际电功率和负荷要求是否一致,反映了机组和外部电网之间能量的供求平衡关系;而主蒸汽压力则反映了机组内部锅炉和汽轮发电机之间能量的供求平衡关系。然而,锅炉和汽轮发电机的动态特性存在着很大差异,即汽轮发电机对负荷请求响应快,锅炉对负荷请求的响应慢,所以单元机组内外两个能量供求平衡关系相互间受到制约,外部负荷响应性能和内部运行参数稳定性之间存在着固有的矛盾,这是单元机组负荷控制中的一个最为主要的特点。 二、协调控制系统及其任务 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

协调控制系统

单元机组的特点和任务 (1)单元制机组是一个相互关联的多变量控制对象,锅炉和汽轮发电机是一个不可分割的整体 (2)锅炉和汽轮发电机的动态特性存在较大的差异. (3)具有参加电网一次调频的能力. 协调控制系统作用 保证机组出力适应电网的负荷变化要求、维持机组稳定运行.具体地说就是对外保证单元机组有较快的功率响应和有一定的调频能力,对内保证主蒸汽压力偏差在允许范围内. 协调控制系统任务 是协调地控制锅炉燃料量、送风量、给水量等,以及汽机调节阀门开度,使机组既能适应电网负荷指令的要求,又能保持单元机组在额定参数下安全、经济地运行. 定压运行方式 是指无论机组负荷怎样变动,始终维持主蒸汽压力以及主蒸汽温度为额定值,通过改变汽轮机调节气门的开度,改变机组的输出功率。 滑压运行方式 则是始终保持汽轮机调节气门全开,在维持主蒸汽温度恒定的同时,通过改变主蒸汽压力改变机组的输出功率。 联合运行方式特性曲线 1 调峰:用电量多时多发电,用电量少时少发电。 a采用纯液压控制系统时(有自平衡能力)b采用功频电液控制系统时(无自平衡能力) μT不变μB不变PT机主控指令不变PB炉主控制指令不变 输入量-μT汽轮机调节阀开度(外扰)、μB锅炉燃料量调节机构开度,锅炉燃烧率(内扰)输出量-PE单元机组的输出电功率、PT汽轮机前主蒸汽压力

协调控制系统由哪几部分组成:主控系统、子系统、负荷被控对象 单元机组负荷控制系统 1.负荷指令处理回路(LDC)的作用 对外部要求的负荷指令或目标负荷指令(电网调度分配指令ADS、运行人员手动指令,一次调频所要贡献的负荷指令)进行选择,并根据机组主辅机运行的情况加以处理,使之转变为机、炉设备负荷能力,安全运行所能接受的实际负荷指令P0。 2.机炉主控制器的作用 根据锅炉和汽轮机的运行条件和要求,选择合适的负荷控制方式,按照实际负荷指令P0与实发功率信号PE的偏差和主汽压力的偏差△p以及其它信号进行控制运算,分别产生锅炉主控制指令PB和汽轮机主控指令PT 。 外部指令:ADS ADC 内部指令:RB RD RU 大题 1.机组的负荷指令如何选择? A:电网中心调度所的负荷分配指令ADS、B:运行人员手动设定负荷指令、 C:电网频率自动调整指令。 2.机组的最大最小负荷限制如何实现? ∑2:LDC达最大∑3:LDC达最小 机组的最大负荷根据机组的实际情况来定,最小负荷通常为锅炉稳定燃烧的最小值 3.速度限制器的作用: 限制负荷变化速率 4.负荷返回(RB)负荷迫升(RU)负荷迫降(RD)负荷增闭锁(BI)负荷减闭锁(BD) 5.叙述一下负荷形成原因 (1)ADS方式下,切换开关T4动作,输出为A 当A>LDC OUT时,“LDC增”为ON,T6动作,接通K,输出K×C,机组实际负荷指令LDC OUT增长,直到A=LDC OUT为止。 当A

电厂电力监控系统安全防护方案(模版)

XX电厂 电力监控系统安全防护方案 批准: 审核: 编制: 2017年5月

目录 、编制依据及使用范围 (3) 1.1本方案编制依据 (3) 1.2适用范围 (3) 、现状 (3) 2.1安全分区、网络拓扑结构及安全部署 (3) 2.2系统概况 (4) 三总体目标 (5) 四管理措施 (5) 4.1组织机构 (5) 4.1.1 领导小组 (5) 4.1.2 领导小组职责 (5) 4.1.3工作小组 (6) 4.1.4 工作小组职责 (6) 4.2 规章制度 (6) 4.3运行管理 (7) 4.4严格外来人员管控 (8) 4.5应急机制 (9) 4.6建立信息通报机制 (9) 4.7信息保密 (9) 五技术措施 (11) 5.1安全分区 (11) 5.1.1 生产控制大区的安全区划分(作参考) (11) 5.1.2管理信息大区的安全区划分 (12) 5.2网络专用 (12) 5.3横向隔离 (12) 5.4纵向认证 (13) 5.5安全加固 (13) 八软硬件设备清单 (15) 附件1:XX电厂电力监控系统安全防护拓扑图 (20) 附件2:安防组织机构与领导小组错误!未定义书签

XX电厂 电力监控系统安全防护方案 XX电站电力监控系统安全防护的原则为:“安全分区,网络专用,横向隔离,纵向认证”。安全防护主要针对网络系统和基于网络的电力生产控制系统,重点强化边界防护,提高内部安全防护能力,保证电力生产控制系统及重要数据的安全。 XX电站位于..…。 一、编制依据及使用范围 1.1本方案编制依据 (1)《电力监控系统安全防护规定》(发改委第14号令); (2)《国家能源局关于印发电力监控系统安全防护总体方案等》(国能安全【2015】36号文) 1.2适用范围 本安全防护方案的安全防护原则适用于xx电厂电力监控系统中各类应用和网络。涉及业务范围:电站监控系统、PMU系统、故障录波及保护信息子站系统、电能计量系统、AVC 系统。 二、现状 2.1安全分区、网络拓扑结构及安全部署 XX电厂电力监控系统安全防护采用链式结构,按总体防护方案分为生产控制大区和管理信息大区,其中生产控制大区包括控制区(安全区I)、非控制区(安全区U),管理信息大区包括信息管理区(安全区川)、生产管理区(安全区IV)o (1)安全区I通过交换机一一纵向认证加密装置一一电力调度数据网接入路由器接入地调接入网;

某热电厂监控系统方案

某热电厂监控系统方案 关键字:电厂监控监控系统方案电力监控视频监控远程监控监控工程 一. 需求分析: 1. 建立一套“全数字化”的工业电视闭路监控系统。即系统的设计构架、系统的运行及系统功能的实现,必须依托于多媒体图像压缩处理技术和网络通讯技术。 2. 建立“先分散后集中”的分布式(多级)监控系统。根据不同监控范围,设立4个本地监控中心(#4、#5机组控室,水网控制室、灰网控制室),在此之上,设立“值长台”监控中心,作为厂内集中监控、监测、监管全有监控点的总指挥中心和管理中心。二个级别的监控中心,即彼此独立操作,互不干扰,同时在权限等级划分上存在依附关系:四个本地监控中心彼此能够相互访问进行远程监控,但监控权限的多少,要通过“值长台”总监控中心的授权,通过用户名和密码,确保系统的安全有秩。 3. 建立一个“开放”的数字监控系统。其一,要与厂内原有监控系统进行联接(但并未明确具体联接要求和实现功能)。其二,要与厂内MIS 系统联接,使厂内的重要部门、办公室都可通过MIS系统终端实现网络监控。其三,要求具有灵活的扩展性,只需通过增加相关设备,即可扩展系统。 4. 建立一个先进实用性的数字监控系统。其先进性在于要用最简单的系统构成实现最完善的系统功能;核心技术采用当前引导潮流和发展趋势的尖端技术,并有较长的延续性和升级潜力。而实用性在于系统构架和系统功能,都完全基于客观现实和用户需求,使用操作简单易学,维护方便。 5. 系统的可靠性和安全性。这是规范中提到最多的,也是由用户所在行业和监控系统的性质决定的。不仅关系到是否能够实现安全防范的目标,而且涉及系统本身是否会对厂内其它生产设备和环境造成安全隐患和威胁,因此,必须选用国内外优质名牌产品充分保证系统的安全可靠。 二. 系统组成: 该系统由前端设备、传输设备、本地监控中心、总监控中心、网络客户端、中央服务器六部分组成。 需要重点说明的几个部分为: 1. 网络客户端: 是除了五个监控中心以外,厂内其他需要进行网络远程监控的用户终端。由于这些用户端和五个监控中心相比,其监控要求较低,登陆访问较随意,一般无录像需求,因此,统一纳入“网络客户端”。它由计算机(普通办公计算机或笔记本电脑)和客户端软件构成。客户端功能和界面相对简单,适合领导和办公室一级使用,主要负责图像显示、远程回放和云台控制。客户端远程监控时,需要输入用户名和密码,登陆

单元机组协调控制系统(讲稿)

单元机组协调控制系统 概述 定义:锅炉和汽机相互配合接受外部负荷指令,共同适应电网对负荷的需求,并保 证机组本身安全运行的控制系统。 协调控制系统(CCS 是整个单元机组自动化系统的一个重要组成部分, CCS 与 FSSS DEH 等的联系如图所示:其组成如下。 手设 动 定 ADS 行政管理中心 逋 监视保护 系统 汽包水位 汽水取样 连续分析 I 示记录仪表音 亍响灯光报警 锅炉 及给水 控制 操 作 中 心 汽轮 发电机 控制 CCS PASS SSS TIS DEH MEH MARC 「级管理计算机 火焰 BTG CRT 控制室 机房

组成:主控制系统 锅炉的燃料控制系统 风量控制系统 给水控制系统和汽温控制系统汽机侧的数字功频电液控制 正常运行时,锅炉和汽机控制系统接受来自主控制系统的负荷指令。主控制系统是协调控制系统的核心部分,有时把主控制系统直接称为协调控制系统。协调控制系统的方框图如下: 主控系统 图1单元机组协调控制系统方框图 一、主控系统的组成 1、任务:(1)产生负荷控制指令 (2 )选择机组负荷控制方式 2、组成:负荷(功率)指令处理装置 机炉主控制器 二、负荷指令处理装置 (一)负荷指令运算回路 输入信号:机组值班员手动给定的负荷指令 ADS △ f 输出信号:机组负荷指令NN 负荷指令处理回路实例图 工作过程:运行人员输入T负荷率限止T上下限限止T机组负荷出力。

增减 (出力变化率限止) 图2负荷指令处理回路实例 (二) 机组最大可能出力运算回路 定义:考虑各种辅机的运行状况而计算出的机组出力。 机组最大可能出力运算回路原理图 (三) 机组的允许最大负荷运算回路 定义:考虑锅炉燃烧器等不可测故障时,使锅炉的实际出力达不到机组功率指令 N o 的要求,而设置的机组负荷运算回路,简称返航回路。 返航回路的工作过程: (1) 正常运行:N 允许=N 最大,4接通6 (2) 大于5%勺燃烧率,积分器 2的输出为机组允许最大负荷信号。运算过程示意图如 下: 运行人 员要求 负荷指 令 减 增 I I-PR-I

300MW火电机组协调控制系统

课程设计说明书 学生姓名:学号: 学院: 班级: 题目:300MW火电机组协调控制系统 指导老师: 2010年 12 月 23 日

1选题背景 1.1设计目的 通过本课程设计,使学生能较好的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生产实际,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。随着单元机组的发展,必须将汽轮机和锅炉作为一个整体进行控制,而机、炉的调节特性有相当大的差别,锅炉是一个热惯性大、反应很慢的调节对象,而汽轮机相对是一个惯性小、反应快的调节对象。因此要用协调控制系统,保证在满足负荷要求的同时,保持主要运行参数的稳定。 1.2设计内容和要求 (1)负荷指令管理部分 输入参数:外部负荷要求指令(就地指令,中调指令ADS,电网频率变化所要求负荷指令)。 输出参数:实际负荷指令错误!未找到引用源。,锅炉负荷指令。 负荷指令限制回路: a、最大/最小允许负荷限制回路 b、负荷返回回路(RB) 常用辅机:送风机、引风机、给水泵、发电机失磁、备用、规定返回速率 c、迫升/迫降回路(RUN UP/DOWN) d、闭锁增/减回路(BLOCK INCERASE/DECREASE) e、负荷快速切断回路(Fast Cut Back) 负荷操作: LMCC(负荷管理中心)面板:增、减负荷按钮:中、高、低速选择;速度限制(速率整定在3%-5%) (2)机炉负荷控制部分: 输入参数:第一级压力错误!未找到引用源。,机前压力错误!未找到引用源。、机前压力定值错误!未找到引用源。、锅炉负荷指令、实际负荷指令错误!未找到引用源。、频率偏差错误!未找到引用源。、实发功率错误!未找到引用源。 输出参数:锅炉指令、至DEH的负荷指令

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