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600MW超临界机组协调控制策略分析摘要：超临界机组在运行过程中对于其协调控制性能具有较大影响的因素就是应用何种协调控制策略另一方面超临界机组运行过程中所应用的协调控制策略还会直接影响到机组的自动化水平针对超临界机组的实际特点本文主要对其协调控制策略予以简单分析。关键词：600MW；超临界机组；协调控制策略在实际运行过程中超临界机组的协调控制策略有多种具体选用何种控制策略对于其运行性能具有非常重要的影响本文就主要以600MW超临界机组为例对其协调控制策略予以简单探讨对于实际的超临界机组协调控制策略的研究具有一定的参考价值。一、超临界机组多输入输出协调控制系统的特点超临界参数的直流锅炉具有这样的特点：没有固定的分界点、汽水一次性循环、没有气泡并且在其运行过程中随着汽轮机调门开度、给水流量、煤量等的变化其汽水的分界点也会出现相应的变化这将会对主蒸汽压力、机组负荷、中间点气温、主蒸汽温度等产生较大的影响在制定超临界机组协调控制策略的过程中应该对这些因素予以综合的考虑才能保证所制定出的协调控制策略的合理性。可以将超临界机组看作是复杂的多输入多输出的被控对象各个变量之间又相互的交叉耦合、相互影响因此在制定超临界机组协调控制策略的过程中一个需要重点考虑的问题就是选择控制量与被控制量之间的关系。二、600MW超临界机组协调控制策略1、保证协调主控方式的合理性在综合考虑超临界机组的实际特点及相关要求的基础上设计出如图1所示的协调控制系统：上图中汽轮机主控带主蒸汽压力限制和一次调频功能锅炉主控以负荷指令为前馈、带压差和频差动态补偿侧重锅炉跟随的协调主控系统为满足电网对大机组越来越高的要求协调主控系统设计由汽轮机主控来控制机组负荷是必不可少的。在开展相关研究的过程中以某地区的600MW超临界机组为例开展分析600MW机组自动发电控制（AGC）和一次调频功能是必须投入的负荷升、降速率不能低于额定功率的2%（12MW/min）转速不等率δ≤5%；汽压限制功能在主蒸汽压力超限时起作用。汽压偏差限值设置原则：主蒸汽压力调节品质要求较高的600MW超临界机组可设为±0.4MPa；负荷调节品质要求较高的600MW超临界机组可设为±0.5MPa。设置太小影响AGC速率设置太大又不能保护机组安全。主蒸汽压力偏差超过限制（如制粉系统出现故障）汽轮机主控参与主蒸汽压力调节通过汽压限制环节函数曲线设置调压作用强弱。主蒸气压力调整到允许范围内就不再影响汽轮机主控正常的负荷调节该功能起到了机、炉之间的解耦作用；主蒸汽压力控制是超临界机组最基本的控制用主蒸汽压力做锅炉主控的被控量因为锅炉是火电机组的动力能源汽轮发电机组只是快速执行机构主蒸汽压力的变化代表了机、炉能量的不平衡解决问题的根本要靠锅炉。锅炉主控用机组负荷指令做前馈使锅炉风、煤、水对应机组负荷指令有一个绝对变化量是最基础、最直接、最快速的比例控制也是最简单可靠的控制方案；采用这种侧重锅炉跟随的协调控制方案优势在于：稳态时“侧重”、动态时“协调”是一种柔性控制策略没有绝对的跟随。负荷指令前馈与压力限制解耦在动态过程完成了柔性控制任务。2、应用煤水比对微过热蒸汽的温度进行控制要锅炉按需提供能量协调控制系统就必须按需控制原料600MW超临界机组风、煤、水控制。负荷指令锅炉指令风、煤、水指令之间存在最基本的比例关系从物理机理上理解这是超临界机组最重要的能量关系和逻辑关系。加风、加煤、加水、升负荷减煤减水、减风、降负荷如何控制好这些比例关系不失调就是协调控制策略问题其中煤水比控制是最重要的物理公式：上式中表示：锅炉效率；表示的含义是：煤低位发热量；W表示的含义是：给水量；F表示的含义是：煤量；表示的含义是：给水焓值；表示的含义是：主蒸汽焓值。给水温度随负荷的增加而升高Hgw也随之升高。机组定压运行时主蒸汽温度和压力为定值Hst为定值Qnet和η为常数煤水比F/W随着负荷的升高而减小。3、强化自适应控制的应用随着机组负荷的增加系统的稳定性加强抗干扰能力加强调节器参数可适当减弱对于受负荷影响大的调节系统采用“负荷自适应”方式自动调整控制参数锅炉主控、汽轮机主控、煤量控制器、给水控制器、氧量控制器都采用这种方式。受负荷变化影响较小的协调控制子系统采用“偏差自适应”方式自动调整控制参数这样当被调参数偏差大时可加大加快控制作用当偏差越来越小时自动减弱控制参数避免超调减小超调量Mp和调整时间ts增大衰减率ψ稳定性、快速性和准确