火力发电机组CCS协调控制系统的优化

电气工程与自动化♦Dianqi Gongcheng yu Zidonghua300 MW火电机组协调控制系统优化杨宏斌(山西临汾热电有限公司，山西临汾041000)摘要:分析了同煤集团山西临汾热电有限公司原协调控制系统存在的问题，找出了电厂机组AGC调节品质较差的本质原因，并 针对协调系统锅炉汽机主控以及调节过程中涉及的燃烧子系统的自动控制进行了优化。

优化后的机组双细则考核和补偿数据证明了 该方案的适用性和有效性。

关键词:AGC;协调;优化0引言同煤集团山西临汾热电两台30万kW机组的DCS系统采用 的是北京国电智深NT+控制系统,汽轮机电液调节系统DEH 采用美国ABB公司的Symphonyx系统。

控制功能方面，DCS系 统实现了MCS自动控制系统、顺序控制系统SCS、锅炉安全 监控系统FSSS、数据采集系统DAS及事故追忆SOE功能，而 DEH系统则对汽轮机启停、调门控制和重要参数进行监视和 保护。

机组协调控制方式为锅炉跟随汽机，即当机组在CCS控 制方式和AGC控制时，锅炉调节汽压，汽机髙压调汽门控制 功率，将汽压偏差引入汽轮机主控制器，让汽轮机在控制功 率的同时，配合锅炉共同控制主蒸汽压力，以改变汽压的控制 质量。

1现存问题分析及解决方案临汾热电两台机组设计接收来自中调AGC信号，由CCS 系统计算负荷偏差，并计算出机组目标负荷，由DEH系统进行 负荷调节。

临汾热电2014年双机运行以来，AGC调节品质差、一次调频动作不正确,造成机组整个协调控制系统品质差，影 响了机组的各项指标要求。

从现场来看，主要存在以下问题：锅炉侧惯性迟延较大、磨煤机制粉风量控制差，导致实发功率 不能及时跟随调度指令;高压阀门摆动,造成负荷不稳，恶化 了调节品质;一次调频动作不可靠。

以上问题的存在,造成临 汾热电两台机组不能达到两个细则对于机组稳定性、准确性、快速性的要求。

1.1磨煤机制粉风量控制差1.1.1原因分析AGC功能主要有三个闭环控制:机组控制环、区域调节控 制环和计划跟踪环,机组控制环由DCS自动实现;区域调节控 制的目的是使区域控制误差调到零，这是AGC的核心;区域计 划跟踪控制的目的是按计划提供发电基点功率。

火力发电机组CCS协调控制系统的优化摘要：伴随当前社会经济快速发展，大型火力发电厂的数量逐步增多，电网供电负荷方面出现了巨大变化，尤其是在快速大容量变化的条件下，依靠原有的调度方式从电网调度联系电厂进行升降负荷的方法已经无法与当前电网的运行情况相吻合，所以本文重点对火力发电机组协调控制系统进行分析和研究，确保机组主要指标和电网频率处于稳定状态。

关键词：火力发电机组；协调控制系统；控制方式；优化1火力发电机组CCS协调控制系统研究现状自动发电控制（AGC）的基本任务在于对电网频率进行维持，保证其处于允许的误差条件下，并且保证频率累积误差处于可控范围之内，对互联电网净交换功率进行控制，依照相关的计划来进行操作，保证交换电能量处于计划限制范围之内，并且符合电网频率、电网安全约束条件以及对外净交流功率计划的条件下进行发电机组出力的控制。

伴随当前电网规模进一步扩大，网架的结构也越来越复杂，尤其在一些特高压输电网络的普及以及新能源的不断发展条件下，电网频率负荷控制的难度越来越高，需要对调度支撑系统进行升级和创新。

当前，如果电网出现大功率缺失扰动，则会导致系统频率出现大幅跌落。

同时，在一段时间内，由于联络线交换功率数据采集计算的过程中出现一定的时延，或者在频率偏差系数设置的过程中和实际情况出现一定的出入，都会造成AGC计算的过程中，ACE无法正确的将电网功率控制偏差反映出来；与此同时，如果ACE计算的结果是正值，那么AGC会向自动模式机组下发减出力的命令，导致系统频率进一步恶化；同时，在出现故障之后，机组发电计划没有及时合理的作出相应的调整，AGC计划跟踪模式机组执行的计划可能出现减负荷等情况，对故障的恢复是非常不利的。

与此同时，火电机组的AGC性能主要和给水、风量、燃料、协调控制系统等相关系统共同组成，然而传统的火电机组控制系统往往只是重视就地机组的稳定运行，这就造成调频调峰等涉网能力无法达到智能电网的要求，另外在降耗、环保等方面也对发电机组的频率、调频、调峰功能产生了影响。

300MW火电厂发电机组协调控制系统优化摘要：在胜利发电厂协调控制系统投入的实践中，通过对自动控制系统控制策略进行优化，解决负荷控制响应缓慢和压力控制的波动问题，分析燃料量、风量对协调控制系统投入的影响和相应的试验结果。

同时，简要介绍协调控制系统投入过程中所做基本试验过程和结果。

关键词：协调、燃料、负荷、控制策略一、引言胜利发电厂2x300 MW机组作为大型燃煤电厂，参加电网自动发电控制(AGC)势在必行。

AGC对单元机组的基本要求就是机炉协调控制系统(CCS)要投入，并且要求具有较高的调节品质。

但是该机组的协调控制系统在投运期间，控制品质一直很差，主汽压力波动大（13.5---16.3Mpa）, 在变负荷运行时，负荷偏差大，系统不易稳定，严重影响了机组的安全稳定运行，这就需要对该系统进行优化。

二、现状调查与分析胜利发电厂二期300MW燃煤机组协调控制系统采用的是以炉跟机为基础的协调控制系统，即汽机调节器控制输出功率，锅炉调节器控制主汽压力。

其中，功率调节子系统为单回路自动调节系统；锅炉压力调节子系统采用以机前压力为主调、一次风流量为副调的串级调节系统，其基本工作原理是（如图1-1），当功率设定值变化时，汽机调节器改变调节阀开度，从而改变进汽量，使发电机输出功率迅速满足负荷要求；调节阀开度改变后机前压力随即改变，于是通过锅炉调节器改变燃料量。

该系统的优点是压力调节速度快，当压力一但有偏差，调节系统能迅速改变给粉量，缺点很明显：即无论是负荷扰动还是锅炉内部扰动，都会引起机前压力变化，当多个扰动发生时，就会引起压力不稳定。

另外，在实际应用中，发现一次风流量测量装置所安装的风粉管道直管段不够长，不能满足测量装置的技术要求，导致流量测量与实际有偏差，且由于测量的是风粉混合物，极易发生堵管现象，给粉量不稳定，导致主汽压力波动大。

在变负荷运行期间，虽然汽机侧调节器输出、汽机调门相应变化，但实际负荷的变化与指令偏差较大（如图1-2），这说明DEH逻辑定义的汽机阀门流量特性曲线与与实际流量特性曲线有偏差，导致阀门开度变化与功率变化不同步。

论火力发电厂机组运行方式的优化摘要:火力发电厂机组运行方式决定着电厂运行的经济性和安全性。

首先介绍了调度对机组负荷控制指令的形成,然后分析了四种常用的电厂机组运行控制方式,最后基于自动发电控制理论探讨了机组运行方式的优化,指出在协调控制系统CCS和自动发电控制AGC基础上,一定要注重整个优化机组运行方式,建立更加全面的机组协调控制系统。

关键词:火力发电厂发电机组运行方式我国能源消费仍以煤为主,特别是电力行业是耗煤大户。

但是,一次能源毕竟是有限的,从环保和可持续发展的角度出发,必须改变我国电力行业对煤依赖过大的局面。

从另一方面讲,如果火力发电厂能够通过机组运行方式的优化和调整降低机组的煤耗,也是对我国建设节约型社会的重大贡献。

本文就将主要探讨火力发电厂机组运行方式的优化。

1 调度对机组负荷控制指令的形成电厂所发出负荷的大小是由调度指令所形成的,一般而言,调度对机组负荷指令的形成要经过三个过程(以600MW机组、调度负荷控制采用直接到单机的方式为例来进行说明)。

第一,调度(网调或省调)将负荷控制指令(遥调信号,量程为300MW～600MW)通过数字光纤通道发送到电厂RTU系统。

第二,电厂RTU系统通过电气信号通道(4～20mA)将调度指令传送给运行机组。

第三,运行机组将可以调节的控制指令反馈给调度(遥信信号)。

对机组而言,当接收到调度指令时,采取何种控制方式是可选的,下面就分别做一讨论。

2 电厂机组的运行控制方式分析根据电厂规程规定,600MW电厂采用的控制方式有四种,即全手动(BASE)、炉跟机模式(BF)、机跟炉模式(TF)机炉协调模式(CCS)。

机组正常运行时一般采用CCS模式,运行中如果有负荷调节一般选择滑压或定压方式。

根据不同工况或有设备发生故障时,可灵活选用BASE、BF或TF方式。

式中ACE为区域控制偏差;K为电网频率系数。

ACE控制方式有三种:定频率FFC、定联络线交换功率FTC和联络线、频率偏差控制TBC,华北电网在这种控制模式下,实现了区域间的功率控制方式。

关于机组协调控制系统机组负荷管理控制简介及相应优化建议陈干群发布时间：2023-06-02T01:39:47.058Z 来源：《中国科技信息》2023年6期作者：陈干群[导读] 机组负荷管理控制中心是机组协调控制系统CCS的负荷主控及其操作面板的总称。

本文论述我厂协调系统负荷管理中心的基本组成及现存问题以及相关优化建议。

深能合和电力（河源）有限公司广东省河源市 514000摘要：机组负荷管理控制中心是机组协调控制系统CCS的负荷主控及其操作面板的总称。

本文论述我厂协调系统负荷管理中心的基本组成及现存问题以及相关优化建议。

关键字：机组负荷管理；负荷速率；负荷限制；一、概述机组协调控制系统CCS的负荷主控及其操作面板的主要任务是通过机组操作员手动给定负荷、调度自动给定或跟踪模式的方式给出机组的初始目标负荷指令，再根据机组参与电网调频的能力以及选定的变负荷速率，形成机组的负荷需求指令送至锅炉主控、汽机主控的控制逻辑中。

同时负荷管理控制中心也参与了机组运行方式的选择、调频补偿以及RB保护动作等多重任务，是机组协调控制系统CCS的核心组成部分。

现对我厂#3、4机组的负荷管理控制逻辑内容中常用部分并结合其操作面板做简单的介绍和分析。

二、负荷指令的形成传统的负荷指令形成的流程示意：2.1负荷指令选择：负荷指令的选择存在3种模式：AGC模式、手动模式以及跟踪模式。

AGC模式：机组满足AGC投入允许的情况下，投入AGC时，机组目标负荷指令将自动跟踪AGC目标值。

1、手动模式：当机组控制在协调方式CCS下未投入AGC时，机组目标负荷指令将由操作人员从“目标负荷”功能框中手动输入。

2、跟踪模式：当机组触发“负荷指令跟踪”模块时，机组负荷指令将自动跟踪发电机出口功率。

“负荷指令跟踪”模块触发的情况有：a、锅炉主控手动或锅炉主控真自动消失。

b、机组RB动作过程中负荷指令将跟踪发电机出口功率并降至RB动作目标负荷。

c、机组处于BF模式时，主蒸汽压力＞20MPa时或机组处于湿态。

330MW机组协调控制系统的优化设计与实现The Optimization Design and Implementation ofCoordinated Control System for 330MW Unit摘要：结合本单位实际应用,通过对DEB协调控制系统本质特征的深入分析，从指令信号间接平衡的角度，研究了DEB协调控制系统的优化问题。

系统投入运行后，机组协调控制系统的控制品质得到了明显的改善，机组能够较好地适应滑压方式运行及AGC控制.关键词：协调控制；优化；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.引言从电网的角度看，协调控制系统（CCS，Coordinated Control System）是联结发电机组与电网的纽带，是自动发电控制（AGC，Automatic Generation Control）在发电侧的执行者，是电网综合自动化的基础；从单元机组的角度看，协调控制系统是发电机组运行过程中能量供需矛盾的协调者，它能够综合运用多种控制手段，克服机炉间存在的动态特性差异,使锅炉—汽轮机系统成为一个有机的整体;从局部控制回路的角度看，协调控制系统是确保机组整体性能的指挥者,它历经电能产生的整个过程，能够从全局的高度审视机组的运行状况，指导燃烧控制、汽温控制、给水控制等子系统以更恰当的方式参与工作在提高经济效益和社会效益方面，协调控制系统也能起到积极的促进作用。