预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/10
2/10
3/10
4/10
5/10
6/10
7/10
8/10
9/10
10/10

亲,该文档总共43页,到这已经超出免费预览范围,如果喜欢就直接下载吧~

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

1.协调控制系统简介 2.1协调控制系统的任务 单元机组的输出电功率与负荷要求是否一致反映了机组与外部电网之间能量供求的平衡关系;主汽压力反映了机组内部锅炉和汽轮发电机之间能量供求的平衡关系。协调控制系统就是为完成这两种平衡关系而设置的。 使机组对外保证有较快的负荷响应和一定的调频能力;对内保证主要运行参数(主汽压力)稳定的系统称为协调控制系统。协调控制系统(CoordinatedControlSystem----CCS)是将单元机组的锅炉和汽轮机作为一个整体来进行控制的系统。 2.2负荷控制对象的动态特性 在单元机组中,锅炉和汽轮机是两个相对独立的设备。从机组负荷控制角度来看,单元机组是一个存在相互关联的多变量控制对象,经适当假设可以看作是一个具有两个输入和两个输出的互相关联的被控对象,其方框图如图1所示。 对象的输入量µB为锅炉燃料量调节机构开度,代表锅炉燃烧率(及相应的给水量),µB的变化将引起机前压力PT的变化,用WPB(S)描述该通道的特性,在汽轮机调节阀开度µT不变时,WPB(S)具有以下形式: WPB(S)=K1/(T1s+1)²(1) 式(1)是一个简化了的和二阶系统,它表明燃料------压力通道具有较大的惯性和迟延. 在燃烧率变化后,在汽轮机调门开度µT不变时,pT的变化也将引起机组实发功率PE的变化。图1中,WNB(s)是燃料一切通道的传递函数,它具有如下形式: WNB(S)=K2/(T2s+1)²(2) 在机组燃烧率保持不变,将汽轮机调节阀门开度通常用同步器位移量表示µT改变,它将引起机前压力pT的变化,以及机组实发功率PE的变化,这两个通道的传递函数WNµ(S)、WPµ(S)形式如下: WPµ(S)=—[K3+(K4/T4s+1)](3) WNµ(S)=[K5/(T5s+1)]—[K6/(T6s+1)²](4) 以上四个式子是通过实验方法得到的,通过理论分析和线性化处理也可得出以上关系。以上用传递函数表示单元机组的动态特性,也可用阶跃响应来表示单元机组的动态特性如图2所示。 燃烧率µB扰动下主蒸汽压力pT和输出电功率PE的动态特性 当汽轮机调门开度不变,而µB发生阶跃扰动时,主蒸汽压力pT和输出电功率PE的响应曲线如图2(a)所示。增加锅炉的燃烧率,必定使锅炉蒸发受热面的吸热量增加,汽压经一定延迟后逐渐升高。由于汽轮机调门开度保持不变,进入汽轮机的蒸汽流量增加,从而自发地限制了汽压的升高。当蒸汽流量与燃烧率达到新的平衡时,汽压pT就趋于一个较高的新稳态值,具有自平衡能力。由于蒸汽流量的增加使汽轮机输出功率增加,输出电功率PE也增加。当蒸汽流量不变时,输出电功率趋于一个较高的新稳态值,具有自平衡能力。 调门开度µT扰动下主蒸汽压力pT和输出电功率PE的动态特性 当锅炉燃烧率µB保持不变,而µT发生阶跃扰动时,主蒸汽压力pT和电功率PE的响应曲线如图2(b)所示。 汽轮机调门开度增加后,一开始进入汽轮机的蒸汽流量立刻成比例增加,同时汽压pT也随之立刻阶跃下降△pT(△pT阶跃下降的大小与蒸汽流量的阶跃增量成正比,且与锅炉的蓄热量大小有关)。由于锅炉燃烧率保持不变,所以蒸发量也不变。蒸汽流量的增加是因为锅炉汽压下降而释放出一部分蓄热,这只是暂时的。最终,蒸汽流量仍恢复到与燃烧率相应的扰动前的数值,主汽压力pT也逐渐趋于一个较低的新稳态值。因蒸汽流量在过度过程中有暂时的增加,故输出功率PE相应也有暂时的增加。最终输出功率PE也随蒸汽流量恢复到扰动前的数值。可以看出机组增加负荷时,初始阶段所需的蒸汽量要是由于锅炉释放蓄热量而产生的。然而,随着汽轮机容量的日益增大,锅炉蓄热量越来越小,单元机组负荷适应能力与保持汽压不变之间的矛盾越来越突出。 通过以上分析,可以看出负荷控制对象的动态特性的特点是:当汽轮机调门开度动作时,被控量PE和pT的响应都很快即热惯性小;当锅炉燃烧率改变时,PE和pT的响应都很慢即热惯性大,一快一慢就是机炉对象动态特性方面存在的较大差异。 我们把机、炉子控制系统包括在负荷控制对象之内,就构成了广义负荷控制对象如图3所示,其控制输入量为锅炉主控制指令PB和汽轮机主控制指令PT。锅炉侧的子控制系统的动态迟延惯性很小(相对与锅炉特性),可以使µB及时地跟随炉主控制指令PB接近快速动随动系统特性。这样就有µB≈PB。 汽轮机侧,如果汽轮机采用纯液压调节系统,则机主开控制指令PT就是调门开度(或同步器位移)指令µT,故有µT=PT。这样广义被控对象的动态特性不会改变。如果汽轮机采用功频电液控制系统,则机主控制指令PT就是汽轮机功率指令。这样被控对象的动态特性就有很大变化。如图4所示。 由图4可以看出,汽轮机采用功频电液调节系统时,广义被控对象动态特性的改变是由于汽轮机功率调节回路的存在,假设功率调节