30OMW机组协调控制方案的优化、仿真及调试
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目 前， 随着 大型发 电机组的不 断发展 ， 大 容量机组 的锅炉和机 组的运行 方式 均为 单元 制 ， 在这种 运行 方式 下 ， 发 电机 、 锅炉 以及汽 机 已经结合 成为一 个完 整 的调 节对象 ， 内部 需要协调 配合 ， 以便于最 大程度上 满足 电网的运行要 求及负 荷 要求， 那么对 ３ Ｏ ０ Ｍｗ机组 协调控 制方案进 行优化 、 仿 真及调试 就显得 尤为重 要。 １ 优 化设 计 １ １优 化 设计 的原 则 笔 者 以笔 者 所 在 地 的一 家 发 电有 限责 任 公 司为 例 ， 结 合 该 厂所 拥 有 的 ３ ３ ０ ＭＷ机 组及 其 实 际运行 情 况 、 实 际运行 需 求 ， 得 出３ ０ ０ ＭＷ协调 控 制系 统 的 优化 设 计 的几 个原 则 ： （ １ ） 安 全 为 主的原 则 要确保 改造后 的机组 协调控 制系统 能够与原 有部分 实现 有效配合 ， 又 要确 改造 后 的机组 的参 数设 置 、 信号 连 接以及 逻辑 的准 确性 。 以便于 确保 系统运 行 的可 靠 性与 安全 性 。 （ ２ ） 增 强 系统 的整 体性 能 在 对机组 协调控 制系统 进行优 化设 计的 同时 ， 要 从整体上 对机 组的控 制品 质进行优 化 ， 同时还应 对兼顾 优化主要 子系统 ， 具体包 括气温系 统 、 燃烧 系统等 。 １ ． ２ 机 组协 调控 制系 统的 结构 以及功 能 根 据上 述 的设 计原 则 ， 则 可 以确定 协调 控 制系 统结 构及 功能 。 设 计系统 结构在 优化 系统功 能的基础 上 ， 可以满 足机组控 制系统 在正常 运 行 以及 事 故状 态下 所需 的各 种功 能 。 本设 计 的最 大优 点在于运 行人 员可 自由设定机 组的 目标负荷 ， 并且 运行 人 员 能够 接 收 Ａ Ｄ Ｓ （ 电网调度 系 统 ） 所发 送 的中调 指令 ， 以便于 与频 差信 号校 正 相 互 匹配 。 但 是 目标负荷 所生成 的实 际负荷 指令往往 会受 限于 以下四个方 面 的 制约： ①最 大 、 最 小允 许 出力限 制 ； ②负荷 变化速 率 限制 ； ③主要 辅机 故 障限制 ， ④机组 最 大可 能 出力 限制 。 在主 要辅机运 行 时发生故 障时 ， 协调控 制系统则 可 以根据故 障情 ７ 兄 陕速进 行 相应 的减 负荷 操作 ， 将 其负 荷强 制降 低至 能够 承担 的范 围内 ， 又 由于辅 机可 以在发送 故 障时 明确 检测 ， 并 且各 辅机 能够 承担 的负荷 均有相 对 应的数 值 。 那 么在 负荷 变化率计 算 回路和允 许 出力 计算 回路时 ， 籽 陕速减 负荷 速率 及其 目标 值分 别 设置 相 应的 辅机 故 障 。 而与 协调控 制 系统所 相 关的过 程参 数 ， 例 如一 次 风压 、 给水 量 、 燃料 量 、 实 发功 率 、 机前 压力 等 ， 其调 节 品质 的好坏 往往 与机 组的 负荷 变化率 及变 化 幅度 相互 挂钩 ， 一 旦某 些参 数 的偏差 发生 变化 或变 化过 大时 ， 就 需要 采取迫 使其 升 降等 措施 。 来 对 其进行 限制 。 以便有 效避 免机 组调 节品质 降 低。 对此， 在 进行 负 荷指 令处 理 时 ， 也应 当设 置相 对 应 的逻辑 值设 置 。 ２ 仿 真 研 究 ２ １ 锅 炉 、 汽 机控 制方 案 其 工 作原 理如 图ｌ 所示 ： ２ ２ 仿 真过 程 中的现 象及结 果分 析 （ １ ） 锅 炉主控 器在仿 真 过程 中 ， 其 比例增 益不 断增 大时 ， 其主 汽压力 控制 品 质 则会发 生相 应的改 变 ， 所对应 的超调 量也会 随之 增大 。 当积 分增益 发生改 变 ， 不 断变 大 时 ， 相对 应 的超调 量 也会 随之 减小 ， 此 时 功率侧 输 出则 会增 加 。 （ ２ ） 汽机 主控器 在仿 真过程 中 ， 其 比例 增益不 断增大 时 ， 机 炉两侧 所需要 的 稳 定时 间将会 逐渐变 短 ， 其对 应的超调 量也会 随之 减小 。 当积分 增益发 生改 变 ， 不断 变 大 时 ， 汽机 两侧趋 于稳定 的 时间与 输 出相应 的超 调 量也 会随 之 改变 。 （ ３ ） 当系数Ｋ 值变大时 ， 其 品质往往也会得 以相应 的改善 。 但是与此 同时 ， 将 会 降低 与之对应 的汽机侧 的效果质量 。 ２ ． ３ 效果较 为 良好 的参数 值范 围 （ １ ） 锅 炉主控制 器
工 业 技 术
仿真 及调 试
隋 洋
（ 山西 大唐 国 际云 冈热 电有 限 责任 公 司 ０ ３ ７ ０ ３ ９ ）
［ 摘 要］ 本 文通 过对 ３ ０ ０ ＭＷ 机组协 调 控制 系 统 的本质 特 征进 行人 手分 析 ， 以研究 协调 控 制系 统 的优化 、 仿真 及调 试 的 问题 。 本文 结合 笔者 所在 地 的一 个 实 际工 程 项 目 ， 设计 出以Ｔ ｅ ｌ ｅ ￣ｒ ｍ Ｘ Ｐ 系 统为 基 础的 ３ ３ ０ ＭＷ 机组 协调 控 制优 化 、 仿 真及 调试 方 案 。 ［ 关键 词］ 协调 控 制系 统 、 运 行控 制 、 优化、 仿真、 调 试 中图分 类 号 ： Ｔ Ｋ３ ６ 文 献标识 码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ —９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ３ ９ —０ １ ０ ７ — ０ １
目 前， 随着 大型发 电机组的不 断发展 ， 大 容量机组 的锅炉和机 组的运行 方式 均为 单元 制 ， 在这种 运行 方式 下 ， 发 电机 、 锅炉 以及汽 机 已经结合 成为一 个完 整 的调 节对象 ， 内部 需要协调 配合 ， 以便于最 大程度上 满足 电网的运行要 求及负 荷 要求， 那么对 ３ Ｏ ０ Ｍｗ机组 协调控 制方案进 行优化 、 仿 真及调试 就显得 尤为重 要。 １ 优 化设 计 １ １优 化 设计 的原 则 笔 者 以笔 者 所 在 地 的一 家 发 电有 限责 任 公 司为 例 ， 结 合 该 厂所 拥 有 的 ３ ３ ０ ＭＷ机 组及 其 实 际运行 情 况 、 实 际运行 需 求 ， 得 出３ ０ ０ ＭＷ协调 控 制系 统 的 优化 设 计 的几 个原 则 ： （ １ ） 安 全 为 主的原 则 要确保 改造后 的机组 协调控 制系统 能够与原 有部分 实现 有效配合 ， 又 要确 改造 后 的机组 的参 数设 置 、 信号 连 接以及 逻辑 的准 确性 。 以便于 确保 系统运 行 的可 靠 性与 安全 性 。 （ ２ ） 增 强 系统 的整 体性 能 在 对机组 协调控 制系统 进行优 化设 计的 同时 ， 要 从整体上 对机 组的控 制品 质进行优 化 ， 同时还应 对兼顾 优化主要 子系统 ， 具体包 括气温系 统 、 燃烧 系统等 。 １ ． ２ 机 组协 调控 制系 统的 结构 以及功 能 根 据上 述 的设 计原 则 ， 则 可 以确定 协调 控 制系 统结 构及 功能 。 设 计系统 结构在 优化 系统功 能的基础 上 ， 可以满 足机组控 制系统 在正常 运 行 以及 事 故状 态下 所需 的各 种功 能 。 本设 计 的最 大优 点在于运 行人 员可 自由设定机 组的 目标负荷 ， 并且 运行 人 员 能够 接 收 Ａ Ｄ Ｓ （ 电网调度 系 统 ） 所发 送 的中调 指令 ， 以便于 与频 差信 号校 正 相 互 匹配 。 但 是 目标负荷 所生成 的实 际负荷 指令往往 会受 限于 以下四个方 面 的 制约： ①最 大 、 最 小允 许 出力限 制 ； ②负荷 变化速 率 限制 ； ③主要 辅机 故 障限制 ， ④机组 最 大可 能 出力 限制 。 在主 要辅机运 行 时发生故 障时 ， 协调控 制系统则 可 以根据故 障情 ７ 兄 陕速进 行 相应 的减 负荷 操作 ， 将 其负 荷强 制降 低至 能够 承担 的范 围内 ， 又 由于辅 机可 以在发送 故 障时 明确 检测 ， 并 且各 辅机 能够 承担 的负荷 均有相 对 应的数 值 。 那 么在 负荷 变化率计 算 回路和允 许 出力 计算 回路时 ， 籽 陕速减 负荷 速率 及其 目标 值分 别 设置 相 应的 辅机 故 障 。 而与 协调控 制 系统所 相 关的过 程参 数 ， 例 如一 次 风压 、 给水 量 、 燃料 量 、 实 发功 率 、 机前 压力 等 ， 其调 节 品质 的好坏 往往 与机 组的 负荷 变化率 及变 化 幅度 相互 挂钩 ， 一 旦某 些参 数 的偏差 发生 变化 或变 化过 大时 ， 就 需要 采取迫 使其 升 降等 措施 。 来 对 其进行 限制 。 以便有 效避 免机 组调 节品质 降 低。 对此， 在 进行 负 荷指 令处 理 时 ， 也应 当设 置相 对 应 的逻辑 值设 置 。 ２ 仿 真 研 究 ２ １ 锅 炉 、 汽 机控 制方 案 其 工 作原 理如 图ｌ 所示 ： ２ ２ 仿 真过 程 中的现 象及结 果分 析 （ １ ） 锅 炉主控 器在仿 真 过程 中 ， 其 比例增 益不 断增 大时 ， 其主 汽压力 控制 品 质 则会发 生相 应的改 变 ， 所对应 的超调 量也会 随之 增大 。 当积 分增益 发生改 变 ， 不 断变 大 时 ， 相对 应 的超调 量 也会 随之 减小 ， 此 时 功率侧 输 出则 会增 加 。 （ ２ ） 汽机 主控器 在仿 真过程 中 ， 其 比例 增益不 断增大 时 ， 机 炉两侧 所需要 的 稳 定时 间将会 逐渐变 短 ， 其对 应的超调 量也会 随之 减小 。 当积分 增益发 生改 变 ， 不断 变 大 时 ， 汽机 两侧趋 于稳定 的 时间与 输 出相应 的超 调 量也 会随 之 改变 。 （ ３ ） 当系数Ｋ 值变大时 ， 其 品质往往也会得 以相应 的改善 。 但是与此 同时 ， 将 会 降低 与之对应 的汽机侧 的效果质量 。 ２ ． ３ 效果较 为 良好 的参数 值范 围 （ １ ） 锅 炉主控制 器
工 业 技 术
仿真 及调 试
隋 洋
（ 山西 大唐 国 际云 冈热 电有 限 责任 公 司 ０ ３ ７ ０ ３ ９ ）
［ 摘 要］ 本 文通 过对 ３ ０ ０ ＭＷ 机组协 调 控制 系 统 的本质 特 征进 行人 手分 析 ， 以研究 协调 控 制系 统 的优化 、 仿真 及调 试 的 问题 。 本文 结合 笔者 所在 地 的一 个 实 际工 程 项 目 ， 设计 出以Ｔ ｅ ｌ ｅ ￣ｒ ｍ Ｘ Ｐ 系 统为 基 础的 ３ ３ ０ ＭＷ 机组 协调 控 制优 化 、 仿 真及 调试 方 案 。 ［ 关键 词］ 协调 控 制系 统 、 运 行控 制 、 优化、 仿真、 调 试 中图分 类 号 ： Ｔ Ｋ３ ６ 文 献标识 码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ —９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ３ ９ —０ １ ０ ７ — ０ １
