某电厂协调控制系统优化
发表时间：2019-04-22T17:10:30.390Z 来源：《电力设备》2018年第31期作者：马杰洋
[导读] 摘要：机组协调控制系统把锅炉、汽轮发电机组作为一个整体进行控制，把自动调节、逻辑控制、联锁保护等功能有机结合在一起，满足不同运行方式和工况下的控制要求。
（华电江苏能源有限公司句容发电分公司生产技术部江苏镇江 212413）
摘要：机组协调控制系统把锅炉、汽轮发电机组作为一个整体进行控制，把自动调节、逻辑控制、联锁保护等功能有机结合在一起，满足不同运行方式和工况下的控制要求。随着电网运行自动化水平的提高，单元机组对协调控制系统的性能提出了更高的要求，探索协调优化控制系统，以更优的控制品质稳定运行，全面提高机组自动控制水平。
关键词：协调控制；DCS
单元机组现普遍采用分送控制系统DCS作为主控制系统，协调控制是建立在汽轮机控制子系统和锅炉控制子系统基础上的主控系统和机、炉子控制系统二级递阶控制系统。处于调节级的主控系统是协调控制系统的核心，它对负荷指令进行运算处理形成控制决策，给出汽机负荷指令和锅炉负荷指令。
1机组热态调试前准备工作
（1）检查分散控制系统受电情况，电源冗余切换试验正常。
（2）检查优化控制系统与DCS数据交换情况，控制参数正常。
（3）检查DCS画面上优化控制系统投/切按钮的有效性。
（4）检查优化控制系统控制逻辑，并初设相关控制参数。
（5）检查在DCS控制模式下，优化控制系统的各优化控制指令（燃料指令、汽机指令、给水指令、减温水调门指令等）完全跟踪当前DCS指令，保证优化控制系统投/切无扰。
2协调优化控制系统初次投入
2.1投入前机组状态
机组负荷：稳定负荷运行于400MW～600MW
变负荷率：6MW/min
机组状态：机组设备状况良好，各控制子系统运行正常
协调控制方式：投入CCS方式，AGC退出
2.2协调优化控制系统投入
在机组工况稳定的条件下，在主控画面上将机组协调控制系统的控制权切换至优化控制系统。自动投用前需做好事故预想，投用时通过限制调节器输出范围等手段防止出现大幅动作，投用过程中密切注意控制情况，发现异常立即解除自动。
2.3协调优化控制系统投入/切除扰动试验
将优化控制按钮反复投入、切除几次，并检查：
（1）投/切画面操作及显示是否正常，设定值、偏置等运行人员操作接口是否正常；
（2）投/切前各控制指令是否完全跟踪，投/切过程中各控制指令有无突变情况；
（3）优化控制退出时，DCS协调控制模式自动切换至BI运行方式。
2.4稳态运行观察
优化控制系统初次投入完成后，让机组在稳定工况下运行2～4小时，观察新系统在稳态下的控制品质，并根据情况初步整定控制系统参数以获得满意的调节品质。
2.5注意事项
优化控制系统投入时，系统接管的控制量有：
（1）燃料量指令：完全由优化控制系统计算给出；
（2）给水流量指令：完全由优化控制系统计算给出；
（3）汽机流量指令：完全由优化控制系统计算给出；
（4）中间点温度设定值：中间点温度设定值由优化控制系统计算给出，原DCS的中间点温度偏置操作接口同样有效；
（5）主汽压力设定值：机组的原有的静态滑压曲线不变（即负荷对应压力设定的关系不变），但优化控制系统会对主汽压力设定值的动态变化过程做一定优化处理；
运行人员在优化控制系统初次投入过程中密切注意上述控制量的变化情况，出现异常调节时立即解除，此时DCS协调控制模式将自动切换至BI运行方式，运行人员可根据当前情况手动干预，稳定机组。
3协调优化控制系统变负荷试验
优化控制系统初次投用正常后，需进行变负荷试验，以检验优化控制系统在变负荷工况下的性能。
3.1试验机组状态
机组负荷：稳定负荷运行于400MW～600MW
变负荷率：6～12MW/min
机组状态：机组设备状况良好，各控制子系统运行正常
协调控制方式：CCS方式，AGC、一次调频退出
3.2试验内容
由于机组在协调方式运行段存在启/停磨煤机操作，因此变负荷试验需分别在180MW～300MW（3台磨煤机运行）、300MW～500MW （4台磨煤机运行）和500MW～660MW（5台磨煤机运行）三个负荷段分别进行（根据试验时的燃煤情况负荷段需作相应变动），试验前需向调度申请负荷。变负荷速率和幅度由（6MW/min速率、30MW单向幅度）开始，并根据试验情况逐步加大，直至最终的（12MW/min速
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
交通信号控制优化服务解决方案 1概述 交通信号控制优化服务是借助专业团队对交通信号控制方面进行挖掘，以更加有效地缓解目前由于机动车数量过快增长而造成路网交通运行压力增大，道路硬件资源增长严重失衡这一问题。具体服务内容包括： ?对交通信号控制理论及相关技术进行总结，规范信号优化工作流程，落实责任，建立统一化与个性化相结合的交通信号管理模式，保证交通信号合理运行，满足各种条件下道路交通参与者的通行需要。 ?通过对相关路口进行周期性调查，及时发现存在不足并予以改善、跟踪，从而不断提高其运行水平。 ?通过路口排查和调研，对有条件进行协调控制的路口设计协调控制方案，降低协调控制路口的行车延误，提高交叉口服务能力。 ?以周报、月报和专项分析报告总结归纳工作开展情况及完成效果，有计划性的回检评价历史优化路口，提炼可取之处及考虑不周的地方，对未来将有可能发生变化的交叉口或路段有一定预测性。 2服务内容 2.1交通信号管理基础工作 （1）交通信号控制理论及相关技术总结 交通信号控制理论及相关技术的总结包括对交通信号控制相关理论的总结和对现今主流信号控制模式及方法的总结2部分内容。 ?对交通信号控制相关理论的总结 包括对信号控制涉及的相关参数的总结、对通过能力的总结及对信号路口对车流停滞作用的总结3部分内容。 ?对现今主流信号控制模式及方法的总结 包括对单点信号控制模式与方法的总结、对交通信号子区划分的模式与方法的总结、对主干道交通信号协调控制模式与方法的总结、对同类型交通信号路口协调控制模式与方法的总结、对长距离交通信号协调控制模式与方法的总结以及
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
先进的火电厂控制策略 1：PID控制 详细内 当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关心的变量，与期望值相比较，用这个误差纠正调节控制系统的响应。 这个理论和应用自动控制的关键是，做出正确的测量和比较后，如何才能更好地纠正系统。 PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有50多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。 PID控制器由比例单元（p）、积分单元（i）和微分单元（d）组成。其输入e (t)与输出u (t)的关系为 u(t)=kp(e((t)+1/ti∫e(t)dt+td*de(t)/dt) 式中积分的上下限分别是0和t 因此它的传递函数为：g(s)=u(s)/e(s)=kp(1+1/(ti*s)+td*s) 其中kp为比例系数； ti为积分时间常数； td为微分时间常数 它由于用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（kp，ti和td）即可。在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。
首先，PID应用范围广。虽然很多工业过程是非线性或时变的，但通过对其简化可以变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统，这样PID就可控制了。 其次，PID参数较易整定。也就是，PID参数kp，ti和td可以根据过程的动态特性及时整定。如果过程的动态特性变化，例如可能由负载的变化引起系统动态特性变化，PID参数就可以重新整定 PID 控制的基本原理PID 控制器以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID 控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID 控制技术。PID控制，实际中也有PI 和PD 控制。PID 控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。火电厂控制系统中PID 控制的应用在火电厂的工业控制系统中，由于受控对象和环境的复杂性、变化性及不确定性，往往难以建立精确的数学模型，这给有效控制带来很大的困难。一个闭环控制系统在构成之后，控制器参数整定的优劣将是决定该闭环控制系统运行品质的主要因素。计算机技术的引入将控制系统带入了智能时代。自动化技术已促使生产过程控制向智能化发展。现代工业企业已广泛采用了分散控制系统(DCS)。DCS 具有很强的过程控制和管理功能，不仅可以实现前馈、超驰、比值、串级、解耦等各种初级先进控制算法，也可采用基于模型的先进控制算法。目前典型的有：TDC 3000 中的HPC(滚动预测控制)软件、MAX-1000 中的自适应算法功能、TERMPERMME 中的状态估计及预测算法、Infi-90 上的LTS(回路整定系统)等。然而，不管采用何种先进控制技术，PID 控制在DCS系统中仍占据主导地位。工业过程的先进控制技术往往以DCS 或控制仪表的常规PID 控制为基础。 2预测控制 利用系统辨识技术建立锅炉的预测模型，对模型预测控制算法在多变量系统中的应用进行了讨论，用于控制循环流化床的蒸汽压力、蒸汽温度和炉床温度．在MATLAB/SIMULINK 环境下对模型预测控制系统进行了仿真．研究结果表明，利用系统辨识技术建立的系统模型结构简单，可以在有限时域内实现系统输
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
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
电厂管理信息系统（MIS） 电厂管理信息系统(MIS)包括：基建MIS和生产MIS。在建设期建立的基建MIS 是整个MIS的一部分。 1)基建期MIS 基建期MIS对基建期整个过程进行信息管理。主要包括：进度计划管理、质量管理、费用管理、合同管理、设备管理、材料管理、办公自动化管理、财务管理、档案管理、企业网站/综合查询等。基建MIS数据将在电厂建成后自动转入生产期MIS系统。 2)生产期MIS 建立电厂管理信息系统是给电厂的管理人员提供大量实时和非实时的、准确的、完整的、可靠的信息和进行加工、运算分析后的信息，以提高电厂管理的效率和决策的正确性，使发电厂的经营和管理者们将以往粗糙的管理经营方式精细化，以企业特征为根本，降低发电成本、减少维护费用、合理经营策略，以实现利润的最大化，确保企业在将来的竞争中立于不败之地。电厂管理信息系统MIS主要功能包括：经营管理、生产管理、行政管理、系统维护等四大部分。 厂级监控信息系统（SIS） 为了提高电厂的整体管理水平和运行效率，增强电厂的市场竞争力，拟建立厂级监控信息系统。该系统在传统的DCS、辅助车间控制系统与MIS之间形成了一个重要的管理控制一体化层面，完成对全厂的实时过程的优化管理和控制。 SIS的主要功能是采集DCS、TCS、全厂辅助车间等控制系统的数据来实现电厂运行优化、负荷调度分配优化、经济性能分析、设备故障诊断及设备寿命管理等功能，对全厂的实时过程进行优化管理，为电厂运行管理人员提供运行指导和决策依据，确保电厂在保证安全生产的基础上通过最优化控制策略使整个电厂的设备潜能得到充分发挥，使整个生产保持在最佳、最稳定、最经济的运行状态，用最少的成本带来最多的效益。 厂级监视信息系统（SIS）的功能包括：生产过程信息采集、处理和监视；厂级经济性能计算、分析和操作指导等功能。SIS为厂级管理信息系统（MIS）提供所需的生产过程信息。 厂级监控信息系统(SIS) 3.1设计依据 SIS应符合下列标准或与之相当的其它国际标准：
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 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
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 火电厂自动控制系统 火电厂控制系统总体分为两部分：第一部分是主控部分，第二部分是副控部分。下面就这两部分具体内容做个介绍。 一、火电厂主控系统 火电厂主控系统是保证火电厂安全、稳定生产的关键，随着控制技术、网络技术、计算机技术和Web技术的飞跃发展，火电厂主控系统的控制水平和工程方案也在不断进步，火电厂的管理信息系统和主控系统的一体化无缝连接必将成为未来火电厂管控系统的发展趋势，传统火电厂的DCS系统也必将向这一趋势靠拢。火电厂主控系统以控制方式分类可分为：DAS、MCS、SCS、BMS及DEH等系统。 下面分别加以阐述： 1.数据采集系统-DAS： 火电厂的主控系统中的DAS(数据采集系统)主要是连续采集和处理机组工艺模拟量信号和设备状态的开关量信号，并实时监视,保证机组安全可靠地运行。 ■数据采集：对现场的模拟量、开关量的实时数据采集、扫描、处理。 ■信息显示：包括工艺系统的模拟图和设备状态显示、实时数据显示、棒图显示、历史趋势显示、报警显示等。 ■事件记录和报表制作/ 打印：包括SOE 顺序事件记录、工艺数据信息记录、设备运行记录、报警记录与查询等。 ■历史数据存储和检索 ■设备故障诊断 2.模拟量调节系统-MCS系统： ■机、炉协调控制系统(CCS) ● 送风控制，引风控制 ● 主汽温度控制 ● 给水控制 ● 主蒸汽母管压力控制 ● 除氧器水位控制，除氧器压力控制 ● 磨煤机入口负压自动调节，磨煤机出口温度自动调节 ■高加水位控制，低加水位控制 ■轴封压力控制 ■凝汽器水位控制 ■消防水泵出口母管压力控制 ■快减压力调节，快减温度调节 ■汽包水位自动调节 3.炉膛安全保护监控系统-BMS系统： BMS（炉膛安全保护监控系统）保证锅炉燃烧系统中各设备按规定的操作顺序和条件安全起停、切投，并能在危急情况下迅速切断进入锅炉炉膛的全部燃料，保证锅炉安全。包括BCS（燃烧器控制系统）和FSSS（炉膛安全系统）。 ■锅炉点火前和MFT 后的炉膛吹扫 ■油系统和油层的启停控制 ■制粉系统和煤层的启停控制 ■炉膛火焰监测 ■辅机（一次风机、密封风机、冷却风机、循环泵等）启、停和联锁保护 ■主燃料跳闸（MFT） ■油燃料跳闸（OFT） ■机组快速甩负荷（FCB） ■辅机故障减负荷（RB） ■机组运行监视和自动报警 4.顺序控制系统—SCS： ■制粉系统顺控 ■锅炉二次风门顺控 ■锅炉定排顺控 ■射水泵顺控 ■给水程控 ■励磁开关 ■整流装置开关 ■发电机灭磁开关 ■发电机感应调压器 ■备用励磁机手动调节励磁 ■发电机组断路器同期回路 ■其他设备起停顺控 5.电液调节系统—DEH： 该系统完成对汽机的转速调节、功率调节和机炉协调控制。包括：转速和功率控制；阀门试验和阀门管理；运行参数监视；超速保护；手动控制等功能。 ■转速和负荷的自动控制 ■汽轮机自启动（ATC） ■主汽压力控制（TPC） ■自动减负荷（RB） ■超速保护（OPC） ■阀门测试 循环流化床锅炉是被国际公认的高效、低污染的清洁燃烧技术，是国家重点鼓励和发展的环保节能项目。该锅炉具有燃烧效率高，负荷调节范围大，无需加装脱硫、脱硝装置即可实现90%脱硫率，满足环保要求，以经济的方式解决大气污染问题，而且煤种适应性广，排出的灰渣活性好，容易实现综合利用。 目前国内300MW等级循环流化床锅炉消化引进阿尔斯通技术，和常规煤粉锅炉相比主要在燃烧系统方面存在差异其具有如下特点： ?通常锅炉四角分别布置4个返料器和4个外置流化床，外置床中布置了中温过热器，低 温过热器和高温再热器等锅炉受热面。 ?锅炉左右两侧配有风道燃烧器，每侧风道燃烧器含有两支油枪，床上左右两侧各配有 4支床上油枪。 ?风烟系统中一次风作为主要流化风，二次风分上中下分级送风助燃，多路流化风对返 料器、外置床等受热室起到流化作用。 ?风烟系统中灰循环的合理建立是锅炉稳定燃烧的重要前提，也是控制床温、再热汽温 的基础。 ?由于循环流化床锅炉的复杂性，锅炉炉膛安全监测系统和常规煤粉炉有较大差别，包 含锅炉跳闸BT、送风跳闸AT和主燃料跳闸MFT三个主要跳闸信号。 ?由于循环流化床锅炉的大滞后特性，自动控制难点在协调控制，床温控制、床压控制、 过热汽温控制和再热汽温控制。 ?对于循环配套直接空冷系统，直接空冷的控制关键在于风机转速主指令控制，即如何 设定好背压是一个关键，既能够考虑到汽轮机效率，又能考虑到风机电耗率，达到一个最佳经济性指标，同时兼顾到低温防冻保护。 图1?1 循环流化床机组示意图 1.2配置方案 蒙西DCS项目由DAS、FSSS、SCS、MCS、DEH、ECS、ACC等部分组成，总点数约20000点，采用TPS系统，总配置单元机组配置控制器18×2对,公用系统配置控制器2对，ACC 电厂辅助车间控制方式比较与选择-机械制造论文 电厂辅助车间控制方式比较与选择 孙晓红 （中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，广东广州510663）摘要：针对当前电厂建设特点，对辅助车间控制系统及其辅助系统控制网（BOP）选择DCS还是PLC技术进行比较，并提出建议。 关键词：辅助车间；控制方式；DCS；PLC；方案比较 1DCS及PLC介绍 近年来，随着分散控制系统DCS的价格走低，越来越多的电厂开始采用分散控制系统来实现辅助车间的控制。DCS为分散控制系统（DISTRIBUTEDCONTROLSYSTEM）的英文简称。它以屏幕显示、计算机技术、控制技术和网络通信技术为基础，突出数据共享、控制功能分散、危险分散、管理和显示集中的设计理念。DCS控制器内部固化有多任务按优先级抢占方式调度的实时操作系统。在每一调度周期，只有当前申请运行的最高优先级任务可以获得CPU控制权，并投入运行。更高优先级任务可以打断较低优先级任务的运行，抢占CPU控制权。 PLC是模仿原继电器控制原理发展起来的，一个PLC控制器可以控制若干个顺序控制任务同时运行。PLC每完成一次全部顺序任务程序步，称为一个扫描周期，其扫描周期在1ms到几十毫秒之间。 2辅助车间控制系统采用PLC或DCS方案比较 2.1DCS的多任务运行环境更适合电厂应用 DCS和PLC的任务调度方式不同，DCS的多任务运行环境更适合电厂应用。 PLC控制器对突发事件的实时响应能力不如DCS高，其采用固化的、按预先设定的步序和循环调度的方式来保证系统运行的高可靠性。当CPU负荷较大时，PLC往往不能及时响应通信请求。且随着PLC的工作负荷增加，其实时性迅速下降。 DCS的特点是系统实时响应能力强，但因其实时操作系统内部任务调度和共享资源管理复杂，系统理论可靠性相对PLC略低。但多年来投运的机组证明DCS 实时操作系统及应用软件已经成熟，系统可靠性不亚于PLC，而其固有的强大多任务实时响应能力相比PLC更加适合于工业控制应用。 随着竞价上网、大客户直供电的推行，为确保供电质量和提高经济性，对辅助车间控制系统的实时性要求迅速提高，要求各相关控制系统的数据交换能及时、完整，对控制设备操作灵敏、反应迅速、处理正确、纪录准确，常规PLC控制器已难以保证控制系统的实时响应能力。 2.2系统冗余能力比较 冗余配置技术在DCS中得到充分体现，其部件的冗余配置价廉便捷，配置时通常包含操作员站、服务器、控制器、网络、电源、模件等主要部分。由于传统使用习惯和技术原因，PLC控制器较少采用冗余配置。 系统冗余是提高控制设备可靠性，使其实现无人值守、长期自动运行的重要手段。采用DCS技术，能真正实现系统冗余，从而降低系统运行成本。 2.3DCS结构更适合电厂辅机操作控制 DCS结构更加适合地域分散的电厂辅机操作控制，过程控制站往往被设计成可以远程/就地安装使用，可以抵御更加恶劣的运行环境，如过程控制站控制器和I/O模件被密封封装，没有外露的电子元器件。 班级：电力3班姓名：饶振山序号：5号 发电厂三大设备工艺及控制系统 一、三大设备 锅炉、汽轮机、发电机是作为火力发电厂的三大主要设备火力发电厂简称火电厂， 是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂，是当今世界电力生产的主要方式之 一，它具有投资较少，建设周期短，运行灵活的特点。我国火力发电占总发电量的8 0%左 右，为国民经济的发展做出了重大的贡献。近十多年来，我国火力发电事业又有了迅速的发 展，目前，我国单机容量为2 0 0 MW以上的机组已占全国火电机组的近一半， 3 0 0 MW 的火力机组如今已逐渐成为主力机组，同时已有一批600MW的机组投入运行。火力发电 厂的基本工作原理如下：由煤经过燃烧，将液态水变成水蒸气，从而将化学能转化成热能，再将高温高压的蒸汽作为动力，将热能转化成机械能，最终转化成电能。在运行时，火力发 电厂的基本生产过程大致如下：作为燃料的原煤，由制粉系统磨成很细的煤粉，煤粉和加热后的空气一起被送入锅炉炉膛，煤粉在炉膛中剧烈燃烧并释放出大量的热量，其热量将温度很高的水反复加热变成高温蒸汽，蒸汽通过管道进入汽轮机，推动汽轮机的转子高速旋转，发电机的转子和汽轮机的转子同轴连接，在汽轮机的作用下，随汽轮机同步旋转，旋转的转 子磁场切割定子绕组，从而使定子绕组中产生感应电动势，发电机产生的电能通过升压变压 器输电线路向电网输送，在汽轮机中，做完功的蒸汽温度和压力降至很低，它们被排入凝汽 器内放出余热并排出水，经加热器加热和水泵升压后，再送到锅炉，汽水如此往复不断循环，这就是火力发电厂的基本生产过程?。 1.锅炉本体 锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为 热能，并且以此热能加热水，使其成为一定数量和质量（压力和温度）的蒸汽。由炉膛、烟道、汽水系统（其中包括受热面、汽包、联箱和连接管道）以及炉墙和构架等部分组成的整体，称为"锅炉本体”。 *****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 电厂工控系统网络信息安全示意图 各安全设备（系统）部署方式简述： 1、工业防火墙： 1.1工业防火墙（接口机） 此工业防火墙使用网络串联的方式部署在安全区I和安全区II边界处，实现接口机数据从安全区Ⅰ向安全区Ⅱ传输的逻辑隔离。 1.2工业防火墙（日志/网络审计） 此工业防火墙使用网络串联的方式部署在安全区I和安全区II边界处，实现网络审计和日志审计数据从安全区Ⅰ向安全区Ⅱ传输的逻辑隔离。 1.3工业防火墙（生产控制大区网络安全监测装置）： 使用网络串联的方式部署在安全区I和安全区II边界 处，此工业防火墙与厂级生产控制大区网络安全监测装置相 连，保证网络安全监测装置数据与安全区I的逻辑隔离。 2、日志审计： 2.1日志审计功能（安全区I）： 在安全区I机组主控、辅控及NCS控制系统需具备日志审计功能，并保留至少6个月的日志数据。 2.2日志审计（安全区Ⅱ）： 在安全区Ⅱ内部署1套日志审计，日志信息包括：安全区Ⅱ各种主机、网络及安全设备的日志； 3、入侵检测：生产控制大区SIS核心交换机旁路部署1套网络入侵检测系统。 4、网络审计：在安全区I各机组主控及辅控控制系统交换机镜像端口处旁路部署。 5、生产控制大区网络安全监测装置：在安全区II部署1套厂级生产安全监测平台，通过安全专网收集各安全设备分析结果、日志等、以实现对生产控制大区电力工控系统的主机、网络设备、工控设备及安全设备运行状态的集中监控和展示。 6、网络安全监测装置（涉网）：分别于安全区I和安全区II按照电网标准要求部署网络安全检测装置，采集电厂涉网区域的服务器、工作站、网络设备和安防设备自身感 知的安全数据及网络安全事件，具体部署需遵循当地电网公司要求。 7、正向隔离装置 7.1正向隔离装置（SIS系统） 使用网络串联的方式在生产控制大区与管理信息大区边界处部署，以实现物理隔离。 7.2正向隔离装置（生产控制大区网络安全监测装置）： 使用网络串联方式，在与管理信息大区边界处部署，以实现物理隔离。 7.3正向隔离装置（环保/安监/消防）： 使用网络串联的方式在生产控制大区与第三方监管单位边界处部署，以实现物理隔离。 8、纵向加密装置：分别于安全区I与电力调度数据网的边界处以及安全区II与电力调度数据网的边界处部署，以实现与调度端的双向身份认证、数据加密和访问控制。 9、主机防护 9.1主机防护功能（安全区I）： 在电厂基建期或对电力工控系统升级改造期，可对生产控制大区的站、操作员站以及服务器开展主机防护工作。 与生产控制系统需须在相关检测机构测试环境中，进行各项功能的测试，通过全面测试并书面记录，确认没有影响后，方可正式上线。 抽油机节能自动控制系统优化 一、抽油机节能自动控制系统优化背景 1.1国际环境 当前全球经济发展过程中，有两条显著的相互交织的主线：能源和环境。能源的紧张不仅制约了相当多发展中国家的经济增长，也为许多发达国家带来了相当大的问题。因此，不论在国内还是国外，尤其是在工业生产中，节能问题已经受到越来越多的重视。而油田作为耗能大户其节能受到全世界的关注。 1.2国内环境 我国油田在原油生产过程中，油气集输、含油污水处理、油田注水、水源井供水等主要生产工艺大部分是通过各种泵、空气压缩机来完成，其用电量占油田总用电量的70%～80%。在油田开采过程中，通常电动机的装机功率较大：一是泵装置的设计能力按最大化的抽取要求选择，设计及选型阶段即存在能力过剩；二是随着油井由浅入深的抽取，抽油机装置的能力过剩随流体总量的减少而加大，产量越趋降低，泵装置水泵和空气压缩机大都处于电动机驱动恒速运转状态，由于设计时考虑到油田发展的需要，选型时一般选择容量较大的电动机，使得大多数油井泵都存在大马拉小车的现象；另一方面，随着油田开发程度的加深，注采、集输等要求的不断调整，很大一部分油、水泵处于变工况状态下运行，因此在运行中普遍存在着离心泵节流、往复泵打回流的现象，造成 电能损失巨大。三是为保证抽油机的启动要求；四是保证在运行时有足够的过载能力。而电动机正常工作时常以轻载运行，因此造成抽油机与电动机的荷载匹配不合理，在运行中处于大功率带小负载的情况。电机在抽油机上行时处于有功工作状态，下行时处于发电状态，大部分时间出现“大马拉小车”现象，这种现象普遍存在于油田开采中。特别是在油田的开发后期，机采井的产量急剧下降，抽油机在工作中存在着不同程度的“泵空”和“干抽”情况，工作效率低，能耗大，无效行程增加。 1.3孤岛采油厂现状 孤岛油田进入开发中后期，部分区块由于含水上升，开发难度加大，设备老化，机械采油耗电量增加。电动机的平均负荷率仅为20%一30%，部分电动机负荷率更低，造成能源的极大浪费。在采油成本中，抽油机电费占30%左右，年耗电量占油田总耗电量的20%-30%，为油田电耗的第二位，仅次于注水。如果一台抽油机节省一点能源消耗，则整个经济效益是相当惊人的。面对现状，孤岛采油厂加强内部用电管理，优化抽油机倒发电与节能自动控制系统，电量消耗得到有效控制。 1.4游梁式抽油机运行技术分析 游梁式抽油机，性能稳定，运行可靠，维修方便，是我厂普遍采用的抽油机。虽然其抽汲速度慢，却一直是世界上使用的主要抽油设备，在我国的老油田，使用率在80%以上。孤岛采油厂有稠油井900多口，生产井750口左右。游梁式抽油机使用率达99%。 游梁式抽油机电机轴扭矩与时间的变化曲线如图1所示。火电厂自动控制系统教程文件
发电厂DCS控制系统解决方案
电厂辅助车间控制方式比较与选择
发电厂三大设备工艺及控制系统
热电厂机组协调控制系统优化方案
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节能自动控制系统优化
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