deb直接能量平衡控制策略及其應(yīng)用

1、DEB直接能量平衡控制策略及其應(yīng)用直接能量平衡控制策略及其應(yīng)用摘要：本文以某電廠2300MW機(jī)組DEB設(shè)計(jì)和運(yùn)行情況為背景，闡述并分析了采用直接能量平衡策略的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)技術(shù)原理、工程實(shí)現(xiàn)、過程實(shí)際響應(yīng)以及運(yùn)行效果。結(jié)果表明：DEB協(xié)調(diào)控制策略的控制目標(biāo)直接、明確，使用方便、靈活，而且具有適應(yīng)性強(qiáng)、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：直接能量平衡；協(xié)調(diào)控制；火電機(jī)組0前言大型火力發(fā)電機(jī)組由于機(jī)組容量大、運(yùn)行參數(shù)高，若運(yùn)行操作不當(dāng)將對(duì)機(jī)組本身甚至電網(wǎng)

2、的安全帶來很大的危害，故對(duì)自動(dòng)控制的要求和依賴越來越高。發(fā)電機(jī)組自動(dòng)控制的最終目標(biāo)是安全快速地滿足電網(wǎng)的負(fù)荷需求并保證電力品質(zhì)，由于組成火力發(fā)電機(jī)組的鍋爐和汽輪機(jī)對(duì)負(fù)荷響應(yīng)特性的差異很大，所以在設(shè)計(jì)機(jī)組級(jí)控制時(shí)必須充分考慮這兩個(gè)對(duì)象的不同特性，使鍋爐和汽輪機(jī)協(xié)調(diào)地運(yùn)轉(zhuǎn)，以機(jī)組實(shí)際最大能力來滿足電網(wǎng)的要求。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)CCS（CodinatedControlSystem）的任務(wù)是協(xié)調(diào)鍋爐和汽輪機(jī)兩個(gè)不同的工藝系統(tǒng)共同來滿足電力負(fù)荷需求。因

3、此，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)將鍋爐和汽輪機(jī)作為一個(gè)整體來考慮，使機(jī)組在實(shí)際能力下，能最大限度地滿足電網(wǎng)要求的發(fā)電數(shù)量（功率）和質(zhì)量（頻率），確保發(fā)電機(jī)組安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，這是協(xié)調(diào)控制的基本要求。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)在理論上可以有許多方法來實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于一個(gè)特定的發(fā)電機(jī)組來說，當(dāng)主設(shè)備和工藝系統(tǒng)確定以后，應(yīng)該選擇一種最適合該機(jī)組特定條件的技術(shù)方案作為控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本策略。隨著分散控制系統(tǒng)（DCS）應(yīng)用的不斷成熟，為火電機(jī)組實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的協(xié)調(diào)控制創(chuàng)造

4、了技術(shù)和物質(zhì)的基礎(chǔ)。本文闡述的是DEB直接能量平衡控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、控制策略以及機(jī)組在協(xié)調(diào)控制方式下的實(shí)際負(fù)荷響應(yīng)情況，采用的系統(tǒng)硬件是MAX1000分散控制系統(tǒng)。1DEB原理分析[1]2.1機(jī)組指令處理機(jī)組指令處理回路負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)地向機(jī)爐下達(dá)功率指令，最大限度地滿足電網(wǎng)對(duì)機(jī)組的負(fù)荷要求，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行異常時(shí)及時(shí)地對(duì)機(jī)組目標(biāo)指令實(shí)施限制，避免異常工況進(jìn)一步擴(kuò)大，在保證安全的前提下以機(jī)組實(shí)際能力繼續(xù)承擔(dān)發(fā)電負(fù)荷。機(jī)組指令處理回路的具體任務(wù)是(1

5、)根據(jù)機(jī)組運(yùn)行的狀態(tài)及電網(wǎng)負(fù)荷控制的要求，選擇適合機(jī)組當(dāng)時(shí)條件的負(fù)荷控制指令方式。(2)對(duì)目標(biāo)指令進(jìn)行處理，使之與機(jī)爐的動(dòng)態(tài)特性及負(fù)荷變化能力相適應(yīng)，生成實(shí)際功率指令。機(jī)組負(fù)荷指令方式有二種，即運(yùn)行員設(shè)定的手動(dòng)負(fù)荷指令和電網(wǎng)AGC系統(tǒng)來的自動(dòng)調(diào)度指令，由T1選擇機(jī)組負(fù)荷指令的來源。T1提供了機(jī)組和電網(wǎng)AGC系統(tǒng)的接口，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行于協(xié)調(diào)控制方式且AGC指令和運(yùn)行員指令跟蹤良好時(shí)，若電網(wǎng)調(diào)度所要求機(jī)組接受AGC控制，機(jī)組收到AGC請(qǐng)求命令后

6、，運(yùn)行人員在DCS的CRT“機(jī)組主控”畫面上按下AGC按鈕，T1就選擇AGC指令。而在AGC方式時(shí)，運(yùn)行員可隨時(shí)將機(jī)組指令切換成人工手動(dòng)指令。機(jī)組指令處理回路在完成指令選擇的同時(shí)還承擔(dān)向電網(wǎng)AGC系統(tǒng)發(fā)送機(jī)組實(shí)時(shí)能力和狀態(tài)信息，配合網(wǎng)控中心對(duì)機(jī)組實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙控。當(dāng)T1選擇了指令的來源和控制方式后，再綜合進(jìn)頻差信號(hào)就形成了機(jī)組的目標(biāo)負(fù)荷指令。機(jī)組指令處理回路的下一個(gè)任務(wù)是將目標(biāo)指令處理成機(jī)組可接受的實(shí)際功率指令，使機(jī)組的實(shí)際出力在設(shè)備許可

7、的能力下匹配電網(wǎng)要求。當(dāng)連續(xù)運(yùn)行的機(jī)組某些設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)生異常，出力或穩(wěn)定出了問題，機(jī)組就不可能達(dá)到初始的負(fù)荷變化幅度，此時(shí)設(shè)備及過程限制邏輯計(jì)算出機(jī)組的實(shí)時(shí)負(fù)荷能力，通過指令閉鎖邏輯回路對(duì)目標(biāo)指令進(jìn)行實(shí)時(shí)的方向閉鎖，將指令限制在機(jī)組能力允許的范圍內(nèi)，同時(shí)根據(jù)不同情況修正指令的變化率限制值。當(dāng)設(shè)備故障或過程出現(xiàn)問題，發(fā)生機(jī)組側(cè)強(qiáng)制增減負(fù)荷時(shí)，此時(shí)機(jī)組指令處理回路將使指令跟蹤實(shí)發(fā)功率，使得強(qiáng)制增減負(fù)荷過程結(jié)束后不發(fā)生指令擾動(dòng)。2.2汽機(jī)主控