火力发电机组协调控制系统

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。

对火电厂600MW超临界机组协调控制系统的分析作者：曾有琪韦培元马军来源：《城市建设理论研究》2012年第30期摘要：就国内火电厂的火电机组发展现状来看，大规模、高效率的超临界机组已经形成了市场化规模，600MW超临界机组比传统的亚临界机组有着压倒性的性能优势。

超临界机组对煤耗量的大幅度降低，有效缩减了火电厂的运营投资，在减少能源消耗、缩减运营成本的同时，也减少了污染物向环境中的排放。

文章就600MW超临界机组内容进行了简单的概述，介绍了600MW超临界机组协调控制策略，阐述了600MW超临界机组协调控制系统。

关键词：600MW超临界机组；控制策略；控制对象；协调控制系统Abstract: Considering the development situation of the domestic thermal power units of thermal power plants, the large-scale, high-efficiency supercritical unit has formed the marketization scale, and600 MW supercritical units have the overwhelming performance advantages compared with conventional subcritical units. Supercritical units contribute to the huge reduction in the amount of coal consumption, effectively reducing the investment in thermal power plant operators, which also can reduce the pollution emission to environment. In this paper, the content of 600MW supercritical units is described simply, coordinated control system strategy of the 600MW supercritical units are introduced, as well as its coordinated control system.Key words: 600 MW supercritical units; control strategy; controlled object; coordinated control system中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）随着国内对火电机组内容研究的不断深入，以及火电机组相关技术、系统在近几年内的高速发展，高效率、大规模的超临界机组在火电厂中的应用越来越广泛和普及。

邹县600MW机组协调控制系统原理与分析李刚<华电国际邹县发电厂）摘要：以协调控制系统的基本原理为基础，以邹县600MW机组协调控制系统为例，介绍协调控制的思想、设计、控制功能的实现以及实际应用中问题的分析。

b5E2RGbCAP关键词：协调控制；原理；分析；应用1 邹县电厂三期工程简介邹县电厂三期工程两台600MW燃煤汽轮发电机组是国家“九五”重点建设工程，#5机组于1997年1月17日投产,#6机组于1997年11月5日投产。

p1EanqFDPw邹县电厂三期工程为世界银行贷款与国内投资相结合的建设工程。

其主要设备供货情况为：锅炉由美国福斯特·惠勒能源公司<FW）提供；汽轮发电机组由东方电站成套设备公司和日本株式会社日立制作所合作设计生产；输变电设备主要由法国施耐德公司、欧洲ABB公司、意大利NMG 等公司生产；热控设备采用WDPF-II型分散控制系统，由美国西屋公司提供。

DXDiTa9E3d锅炉为亚临界、中间一次再热、自然循环、平衡通风、单炉膛、悬吊式、燃煤汽包炉。

制粉系统采用正压直吹式，锅炉按滑压运行和5% 超压运行设计，以带基本负荷为主并能满足调峰、调频要求,点火及助燃燃用#0轻柴油，油枪出力设计可带30%MCR负荷,最低稳燃负荷为30%MCR。

RTCrpUDGiT汽轮机为亚临界、中间再热、单轴三缸四排汽、冲动凝汽式，设计额定功率为600MW，最大连续出力658MW。

汽机采用高中压缸合缸结构，低压缸为双流反向布置。

机组设计为中压缸启动方式。

旁路系统不能投入时，也可用高压缸方式。

旁路系统采用二级串联的启动旁路，容量为300t/h，只能满足机组启动需要，不具备保护功能。

机组甩负荷时，不能实现停机不停炉。

5PCzVD7HxA发电机为全封闭、自通风、强制润滑、水/氢/氢冷却、圆筒型转子、同步交流发电机。

发变组保护采用ABB公司生产的微机式继电保护，每套保护均设双CPU，整个发变组保护为双套配置。

火电机组协调控制系统预测控制的仿真研究发布时间：2022-09-26T03:50:05.897Z 来源：《中国电业与能源》2022年10期作者：罗颖[导读] 随着电网技术的不断发展，大量的火力发电机组也在进行相应的变化罗颖广东红海湾发电有限公司 516623摘要：随着电网技术的不断发展，大量的火力发电机组也在进行相应的变化，火电机组需要有良好的负荷适应能力，能够存在较强的电荷变化情况，在运行的过程中也需要对机组的各项数据进行控制。

火电机组想要能够运行就需要建立相应的控制系统，一般来说控制系统是由多个系统建立起来的，并且之间会有存在相应的联系，因此火电机组需要对控制方式进行相应的改善，只有火电机组在响应电网负荷要求时，有效的分配工作才能够保证火电机组运行的安全。

火电机组的控制系统能够有效的了解当前火电机组的运行情况，为了取得良好的控制品质，就需要对大型火电机组进行优化和完善。

关键词：协调控制系统；先进控制技术；火力发电机组前言随着电力工业的发展，高参数、大容量的火电机组已经成为了电网的主力机组，这些机组的安全可靠运行，不仅会直接决定电能的产量和质量，同时也会决定整个电能生产过程的能源消耗，因此需要保证火电机组的协调运行，从而让火电机组适应电网调峰的要求。

火电机组需要解决运行过程中的能源消耗问题，在预习的过程中尽量的减少没资源的使用，从而提高电力企业的经济效益。

火电机组主要是由锅炉和汽轮发电机组成，在运行的过程中，火电机组需要利用计算机来对各个系统进行控制，解决火电机组过程中出现的关键技术问题，从而为火电机组的运行打下基础。

一、协调控制系统的概述现代电厂是复杂的流程工业系统，有很多控制回路和子系统构成协调，控制系统是整个控制系统的最上层，能够有效的处理各项流程。

协调控制系统能够利用数学来建立相应的控制模型，并且在系统过程中提出了算法控制矩阵控制，预测控制等等控制算法作为一种先进的控制策略，协调控制系统已经在很多行业中都运用起来，并且引起了社会的广泛关注。

火电机组的励磁系统和调速系统的协调控制发电机的励磁系统和调速系统都可以帮助电力系统从扰动中恢复，通过各自的调节分别减小了加速面积和增加了减速面积，都达到了减小发电机转子动能增量的效果，提高了发电机的暂态稳定性，但是两者的调节原理和特性有所不同。

励磁系统通过自动调节发电机的励磁电流，有效的控制电压和稳定性，它能够对一个扰动作出快速的响应，调节速度很快，可以在短时间内实现电压调节。

从而能够跟上暂态过程。

励磁控制改善暂态稳定性的原理如下：通过抬高发电机极端电压来增加发电机输出电磁功率e P ，进而减小e m P P P -=∆1，从而减小了加速面积。

但是励磁系统的调节效果受到自身容量以及发电机容量等的限制，在强励运行时可能会由于高励磁电压引起转子绝缘损坏、高励磁电流引起转子过热、高电枢电流引起定子过热，而在欠励运行时，会造成铁心端部发热和过度的磁通引起的发热。

因此励磁系统不能长期工作于强励，一般为20s 左右属于短时间调节。

调速系统则是通过调节器改变进气量，来改变原动机的输出转矩，从而调节发电机的输入机械功率，因此通过调速系统能够改变原动机的出力使得电磁功率和机械功率达到平衡，所以理论上调速最终能够实现电力系统稳定的控制。

但是由于原动机调节器都具有一定的惯性和存在失灵区，因而其调节作用总有一定的滞迟，加之原动机本身从调节器改变进气量到它的输出转矩发生相应的变化需要一定的时间，所以，即使是动作较快的汽轮机调节器，它对暂态稳定的第一个摇摆周期影响也很小。

考虑到以上所述两种系统各自存在的调节特性，初步设想按照如下的方式来实现励磁系统和调速系统的协调控制：当电力系统出现扰动的时候，可以首先由励磁做出相应的响应，在短时间内保持系统的稳定性，所以从时间上，利用两种调节方式的不同特性实现了协调控制。

(1). 在暂态过程的第一个摇摆周期中以励磁控制为主，提高励磁控制的响应速度和强励倍数，通过励磁电流的快速增加提高发电机电势，从而减小加速面积，使得系统在第一个摇摆周期内能够保持暂态稳定。

672023.08.DQGY发电厂锅炉和汽轮机组的协调控制系统分析王 川（国能天津大港电厂）摘要：目前，我国的电力资源仍以火力发电为主，同时，核电、风电、太阳能等新能源发电也正在逐步发展。

火电机组的调节控制对象多为锅炉和汽轮机两个部分。

作为能源压舱石，火电厂在能源安全方面仍有举足轻重的作用。

由于电厂的总装机容量在不断增加，国内电力集团旗下电厂机组容量也在不断增加，这就使得电力市场呈现出更加复杂的局面。

这一形势下，如何实现电力企业，特别是火电机组锅炉和汽轮机协调运行的控制，就成为值得研究的问题。

这一问题的解决，将会给发电厂带来巨大的经济效益和社会效益。

同时，对我国实现节能减排的目标也有着重要意义。

从目前国内外火力发电机组协调控制系统应用的发展趋势来看，已经取得良好的效果。

尤其是随着我国能源结构的不断调整和优化以及电厂运行调节手段的不断创新和优化，火电厂锅炉和汽轮机协调控制系统已经成为我国火电厂发展过程中十分重要的一部分。

本文对该系统进行较为全面的介绍和分析。

关键词：锅炉；汽轮机；协调控制系统0 引言协调控制系统是我国发电厂目前运用最为广泛的一种技术，其对我国的电力发展产生着深远的影响。

由于火电机组中的锅炉和汽轮机组均存在着独特性，所以在实际运行中，两者都必须谨慎操作，如此才能实现资源的高度利用。

本文对协调控制系统下火电机组中锅炉和汽轮机组展开合理分析。

1 系统特点该系统的设计与以往的系统有着一定的不同，其主要特点：①在对锅炉和汽轮机进行控制时，该系统将锅炉主蒸汽压力作为控制器的一部分。

在控制过程中，通过对锅炉主蒸汽压力和汽轮机压力之间进行有效联系，使得二者能够协同工作，进而实现锅炉主蒸汽压力的调节控制。

②在对系统进行设计时，主要是通过控制锅炉主蒸汽压力和汽轮机主蒸汽压力之间的比例关系，从而使两者能够进行协调。

③在对锅炉和汽轮机协调控制时，需要对二者之间的协调关系进行有效联系。

为了实现这一目的，就需要分别对二者进行独立调节。

目录1．选题背景 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计任务 (1)2．方案论证 (1)2.1 协调控制系统的功能 (1)2.2 单元机组的运行方式 (2)2.2.1 定压运行方式 (2)2.2.2 滑压运行方式 (2)2.2.3 联合运行方式 (2)2.3 单元机组负荷控制方式 (3)2.3.1 以锅炉跟随为基础的协调控制方式 (3)2.3.2以汽轮机跟随为基础的协调控制方式 (4)2.3.3 综合型协调控制方式 (5)3．过程论述 (5)3.1负荷指令管理部分 (6)3.1.1负荷指令运算回路 (6)3.1.2负荷指令限制回路 (7)3.1.3 负荷增／减闭锁BLOCK I/D (10)3.1.4 负荷迫升／迫降 RUN UP/DOWP (11)3..2机炉负荷控制部分 (12)3.2.1 锅炉主控制器 (12)3.2.2 汽轮机主控制器 (13)4．结果分析 (14)5．总结 (14)6．心得体会 (14)7．参考文献 (15)1．选题背景1.1 设计背景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。

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，对维持主蒸汽压力偏差在允许围。

1.2 设计任务本设计要求通过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实际生产，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。

火力发电厂AGC协调控制优化设计研究的开题报告一、选题背景和研究意义火力发电厂是我国当前主要的电力生产方式之一，它不仅在电力生产方面具有重要的作用，同时也是我国工业经济发展的推动力量之一。

而AGC（Automatic Generation Control）协调控制是一种能够实现发电机组自动调节的控制系统。

随着电力市场化进程的加速，发电企业面临的竞争也越来越激烈，因此高效的AGC协调控制对于保证电网稳定运行和降低发电成本非常重要。

本研究旨在对火力发电厂AGC协调控制进行优化设计，提高其对电网运行的响应速度和稳定性，减少电网负荷波动和提高发电效率，从而实现降低企业运营成本和提高经济效益的目的。

二、研究内容和研究方法1. 研究内容：（1）分析火力发电厂AGC协调控制的现状和存在的问题。

（2）探究AGC协调控制的优化设计理论和方法。

（3）针对火力发电厂的实际情况，设计出适合的AGC协调控制方案。

（4）运用仿真软件对所设计的AGC协调控制方案进行优化及性能测试。

2. 研究方法：本研究将采用文献研究、案例分析和仿真实验等研究方法进行探究和设计。

三、预期研究成果和研究价值预期研究成果：（1）对火力发电厂AGC协调控制的现状和存在的问题进行系统分析。

（2）探究AGC协调控制的优化设计理论和方法，并在此基础上设计出适合火力发电厂的AGC协调控制方案。

（3）通过仿真实验对所设计的AGC协调控制方案进行优化及性能测试。

研究价值：（1）对火力发电厂AGC协调控制进行优化设计，提高其对电网运行的响应速度和稳定性，减少电网负荷波动和提高发电效率，从而实现降低企业运营成本和提高经济效益的目的。

（2）为火力发电企业提供AGC协调控制优化设计的实践经验和方法。

（3）也有助于提高我国火力发电工业的综合竞争力，推动火力发电工业可持续、高效、健康的发展。