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协调控制系统原理及CFBB锅炉协调控制系统简述 提 纲 一、基本概念 二、协调控制系统的组成和原理 三、我厂协调控制系统的概述 四、协调主控操作画面介绍 一 基本概念 1、自动控制：日常中又叫自动调节，是保证生产过程在一定的范围或者规定的工况下进行，是表征生产设备在正常工作状态下。如锅炉给水控制系统自动维持汽包水位在给定值范围内。因此自动调节是一种自动控制的手段。 ●自动控制和自动调节的区别：自动控制是广义的概念，自动控制包括自动检测、顺序控制、自动调节和自动保护等功能。 ●所谓的自动控制，就是在没有人直接参与的条件下，通过自动控制设备的控制作用使生产设备或者生产过程按预定的目标进行。在生产过程中，自动调节是一种经常起作用的自动控制手段，对维持生产过程的正常进行起主导作用，所以很多书籍和教材中把自动调节称为自动控制。 2、控制对象：指被控的生产设备或生产过程，又称调节对象。 3、被调量：表征生产过程是否正常而需要调节的物理量。 4、给定值：根据生产工艺要求，被调量应该维持的规定值。 5、控制量：通过控制作用使被调量恢复在给定值范围内的物理量。又叫调节变量。 6、调节机构：接受控制指令去改变控制量的具体设备。主要有执行器、电磁阀等。 7、扰动：引起被调量变化的各种因素，扰动又分内扰和外扰。 8、有自平衡能力：控制对象在受到扰动而平衡破坏后不需要外界能够通过自身变化来克服扰动的影响，达到新的平衡。 9、无自平衡能力：是指对象在受到扰动后，不能依靠自身能力趋于稳定值。 二 协调控制系统概念及原理 ★单元机组运行过程中经常出现的最主要的扰动之一是外界负荷的变化，当电网负荷发生变动时，就需要相应的调整电网中运行的发电机组的负荷，即相应地改变汽轮机进汽量以调整汽轮机的出力；相应地改变锅炉的燃烧率以及给水流量，调整锅炉的负荷。而在单元机组内部，锅炉和汽轮机是相对独立的对象，它们有各自的调节机构。为了快速响应外界负荷的需求，并尽可能保证机组稳定运行，必须有效的协调机炉两侧的子系统控制。 ★所谓的“协调”就是要协调机组内、外能量平衡，以及压力控制与功率控制的矛盾，使机组控制稳定。 火力发电厂协调控制系统主要包括机组负荷指令控制、汽机主控、锅炉主控、压力设定、频率校正、RB等控制回路，她直接作用的执行级是锅炉控制系统和汽轮机控制系统。 1 协调控制系统的基本组成 单元机组协调控制系统是由机组负荷控制系统也称主控制系统、常规控制系统也称子控制系统和负荷控制对象三大部分组成，如图1所示。机组负荷控制系统又由两个部分，即机组负荷指令处理（也称机组负荷管理控制中心）和机炉主控制器组成，一般称之为协调控制级，简称CCS系统，而把常规控制系统称为基础控制级。但习惯上也把协调控制级和基础控制级统称为CCS系统。由于这些系统输出的控制指令都是模拟量信号，所以也称为模拟量控制系统，简称MCS。 图1 单元机组协调控制系统简图 1.1 机组负荷管理控制中心 机组负荷管理控制中心(Load Management Control Center简写LMCC)，又称为机组负荷指令处理装置，其主要作用是：根据机组运行状态，对机组的外部负荷需求指令（称为目标负荷指令），如电网中心调度所的负荷调度（ADS）指令或者运行人员设定的负荷指令进行选择和处理，形成与机组主/辅设备的负荷能力和安全运行相适应的机组实际负荷指令，作为机炉主控制器的机组功率给定值信号。当机组参加电网一次调频时，该功率给定值信号还需经过电网频差修正。 1.1.1 负荷指令的形成 机组的负荷指令一般经以下流程形成, 见图2 图2　负荷指令形成流程 1.1.2 目标负荷的产生 目标负荷的产生基本有2 种方式, 1 种是操作员手动方式, 另1 种是调度自动方式(ADS 方式) , 其逻辑见图3。 图3 　目标负荷产生逻辑 ●图3中, AM 为模拟存储器模块, 当其控制端SW = 1 时, AM 的输出Y = X , 该环节处于跟踪状态; ASW 是模拟量切换开关, 当其控制端SW= 1 时, Y = X1 , SW = 0 时, Y = X2 ; 其中A 为与门, NO 为非门, FF 为触发器。在CCS 未投入或CCS 已投入, 但目标负荷设定处于“非操作员方式”, 则AM (2) 处于跟踪状态, 此时操作员负荷指令NM 等于机组实发功率,这就为投入协调时实现无扰切换做好了跟踪准备。当CCS 投入且“操作员方式”投入时, AM(2) 处于手动可设定